信息化技術(shù)在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉中的應(yīng)用

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化技術(shù)與農(nóng)田水利工程的結(jié)合越來越緊密，極大地促進(jìn)與提升了農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展水平。節(jié)水灌溉是農(nóng)田水利工程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，信息化技術(shù)在節(jié)水灌溉領(lǐng)域的應(yīng)用極大地節(jié)約了水利資源，減少了水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，為科學(xué)灌溉指導(dǎo)等提供了有效的途徑。因此，該文對(duì)信息化技術(shù)在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，對(duì)未來的節(jié)水灌溉發(fā)展進(jìn)行了展望，希望可以為節(jié)水型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供參考。關(guān)鍵詞：信息化技術(shù)；農(nóng)田水利工程；節(jié)水灌溉為了有效解決水資源緊缺，水資源供需不平衡問題，促進(jìn)社會(huì)的和諧可持續(xù)性發(fā)展，國家對(duì)于節(jié)水灌溉工程尤為關(guān)注?！笆奈濉币?guī)劃中對(duì)于高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的發(fā)展提出了具體要求，重在提升水資源的利用效率，可見節(jié)約灌溉是加速現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展，保障國家糧食供給，推動(dòng)灌溉區(qū)現(xiàn)代化發(fā)展的重要方式。信息化技術(shù)的發(fā)展促使節(jié)水灌溉技術(shù)向著數(shù)字化與信息化的方向邁進(jìn)，要求節(jié)水灌溉與人工智能技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位等高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)深度融合，提高節(jié)水灌溉的效率和質(zhì)量，構(gòu)建起更加先進(jìn)和生態(tài)化的節(jié)水灌溉發(fā)展體系。

1高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉的應(yīng)用1.1

灌溉種類目前高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉主要有3種方式：滴灌、噴灌、微噴。1.1.1滴灌滴灌是利用PVC管道和直徑較小的孔口將水運(yùn)送到植物根部進(jìn)行灌溉的方式，屬于低水頭灌溉方式。該種灌溉方式的應(yīng)用能夠有效地減少水分的無效蒸發(fā)，不會(huì)產(chǎn)生地表徑流，并且可以對(duì)水的滲透深度進(jìn)行很好地控制，極大地節(jié)約水資源，適合在大面積農(nóng)田中使用。同時(shí)由于其透水性和保水性較強(qiáng)，在鹽水地區(qū)和砂質(zhì)土壤地區(qū)的應(yīng)用等前景較好。

1.1.2噴灌噴灌是利用管道和噴頭將水噴射于空中的一種灌溉方式，使得農(nóng)田可以得到均勻性的灌溉。對(duì)水量需求比較少，不會(huì)在土地內(nèi)形成大面積的地表徑流現(xiàn)象，也不會(huì)產(chǎn)生深層性的滲漏，水資源的可利用率較高。1.1.3微噴微噴是一種利用低壓PVC管道將小流量的水分借助微噴頭噴灑到土壤表面的一種灌溉方式。該種方式極大地規(guī)避地抽水過程，減少了能源消耗，降低了對(duì)管材的要求。同時(shí)，由于其噴水量較小，灌水頻率較高，可以很好地規(guī)避土壤鹽漬化現(xiàn)象的產(chǎn)生。比如，在桃樹種植區(qū)為主的灌溉區(qū)，根據(jù)桃樹生長(zhǎng)需求和當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)，采取地下管道與標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)結(jié)合微灌的灌溉模式，并將供水管道分為干管與支管兩個(gè)級(jí)別，田間作業(yè)時(shí)毛管則利用三通和出水口進(jìn)行連接。該桃樹種植區(qū)采取這種新型灌溉方式，可以對(duì)水進(jìn)行加壓處理，并借助低壓管道系統(tǒng)和管道末端的灌水器，將水或者水肥混合液體通過較小的流量運(yùn)輸?shù)叫枰喔鹊膮^(qū)域內(nèi)，不僅能夠有效地作用于灌溉區(qū)植物的根部，同時(shí)可以保持土壤的水分與養(yǎng)分，避免作物產(chǎn)生較大的能量消耗，使土壤保持較好的通風(fēng)換氣狀態(tài)，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)量的提升。1.2

限制性因素限制灌溉有效發(fā)展的因素主要有三點(diǎn)。第一，對(duì)水質(zhì)性缺水認(rèn)識(shí)不到位。中國海上水體量很大，但是灌溉用水水質(zhì)較差，很容易出現(xiàn)季節(jié)性缺水或者工程性缺水等問題。第二，資金投入較多，全面性發(fā)展不足。各種灌溉方式的投入是很大的，并且需要后續(xù)的維護(hù)，國家雖然給予了一定的補(bǔ)貼，但是基層農(nóng)戶在資金籌措上還是存在一定困難。第三，后期維修制度不規(guī)范。對(duì)于已經(jīng)建設(shè)成功的灌溉節(jié)水項(xiàng)目其產(chǎn)權(quán)歸屬問題權(quán)責(zé)不明確，存在著主體責(zé)任不清晰的問題，這樣就會(huì)導(dǎo)致后期維修出現(xiàn)資金來源不充足，修繕不及時(shí)等情況，進(jìn)而影響到整個(gè)灌溉工程的效益。2信息技術(shù)在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉中的運(yùn)用2.1

云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算技術(shù)在節(jié)水灌溉工程中的應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展產(chǎn)生了非常大的促進(jìn)作用，并且提供了非常強(qiáng)大的技術(shù)支持。云計(jì)算技術(shù)可以將不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)和信息整合到一起，并實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域、不同類型農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的大融合，實(shí)現(xiàn)了海量農(nóng)業(yè)信息的采集和存儲(chǔ)，不僅為農(nóng)業(yè)工作者的信息查詢提供了極大的便利，同時(shí)也有效地保證了信息的安全性。此外，云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化了農(nóng)業(yè)信息的服務(wù)流程，拓展了信息服務(wù)的范疇，將農(nóng)業(yè)信息盡可能地覆蓋到了更加廣闊的農(nóng)村地區(qū)。而云計(jì)算技術(shù)采集到的農(nóng)田信息經(jīng)過與用戶需求的對(duì)比分析后，并綜合當(dāng)?shù)氐臍庀蟓h(huán)境數(shù)據(jù)庫，可以為農(nóng)作物的生長(zhǎng)，土壤墑情等進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)控，進(jìn)而為農(nóng)作物生長(zhǎng)提供更加適宜和健康的環(huán)境。2.2

傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用可以隨時(shí)檢測(cè)土壤的水分、肥力以及氣象環(huán)境。傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，可以更加精準(zhǔn)且全面地獲取土壤信息，并根據(jù)所獲得的各項(xiàng)參數(shù)對(duì)灌溉用水量進(jìn)行計(jì)算。目前在農(nóng)田實(shí)施中，土壤濕度傳感器的應(yīng)用是非常普遍的，主要用于檢測(cè)土壤墑情，用戶根據(jù)傳感器所接收到的不同土層的耗水量信息，確定最佳的灌溉時(shí)間以及灌溉用水量，不僅可以很好地緩解旱情的出現(xiàn)，還能夠做到有效的節(jié)約水源。2.3

人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了極大的便利性，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展意義重大。人工智能技術(shù)可以在農(nóng)作物的選種方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保種子的純度和安全性，為農(nóng)作物日后的生產(chǎn)產(chǎn)量提供重要的保障。同時(shí)，人工智能技術(shù)還可以作用于田間管理當(dāng)中，對(duì)農(nóng)作物水分保持情況，收獲時(shí)間等進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)而為后期的收割提供充分的準(zhǔn)備。人工智能技術(shù)在節(jié)水灌溉方面的應(yīng)用極大地提升了灌溉的效率，并對(duì)推進(jìn)綠色灌溉，生態(tài)種植的發(fā)展有一定的促進(jìn)作用。但是目前人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中并沒有廣泛應(yīng)用，兩者之間還需要深入融合，從而早日促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)。2.4

數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)是節(jié)水灌溉技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)，農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)的構(gòu)建與數(shù)據(jù)是分不開的。建立完善的數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以更有效地獲取大量的節(jié)水?dāng)?shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的管理和有效的存儲(chǔ)。建立農(nóng)田水利工程數(shù)據(jù)庫后，農(nóng)作物的田間表現(xiàn)、生長(zhǎng)情況、土壤情況、水分狀況等都會(huì)在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲(chǔ)，便于工作者隨時(shí)查詢，并可以利用其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為合理的灌溉和科學(xué)的作業(yè)部署提供依據(jù)。此外，數(shù)據(jù)庫中還會(huì)存儲(chǔ)關(guān)于水情的信息，便于查詢不同地區(qū)，不同作業(yè)時(shí)間的水情狀況，從而根據(jù)水情的變化指導(dǎo)灌溉工作的順利進(jìn)行。2.5

地理信息系統(tǒng)技術(shù)地理信息系統(tǒng)技術(shù)在節(jié)水灌溉當(dāng)中的應(yīng)用，可以發(fā)揮其分析功能，獲取不同地區(qū)、不同土壤類型、不同土地類型的農(nóng)業(yè)信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。還能夠?qū)Ω鞣N數(shù)學(xué)模型以及功能進(jìn)行整合，為節(jié)水灌溉提供科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo)。此外，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用必須要基于農(nóng)業(yè)節(jié)水信息平臺(tái)基礎(chǔ)上，不同地區(qū)的用戶可以利用平臺(tái)獲取各自負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)的用水情況，并根據(jù)數(shù)據(jù)做出精準(zhǔn)的灌溉決策，從而達(dá)到科學(xué)的節(jié)水目的。2.6

遙感技術(shù)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，不僅可以精準(zhǔn)地獲取農(nóng)業(yè)信息，還可以對(duì)遙感影像進(jìn)行免費(fèi)共享。此外，遙感技術(shù)與地理信息技術(shù)的結(jié)合為大尺度區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析提供了有效的途徑。此外，無人機(jī)遙感可以精準(zhǔn)地獲取農(nóng)作物的光譜信息，據(jù)此對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行判斷，從而決定灌溉的時(shí)間與水量，節(jié)約成本，保護(hù)環(huán)境。3展望

節(jié)水灌溉是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，節(jié)水型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的建設(shè)想要持續(xù)性發(fā)展，必須要從以下幾個(gè)方面改進(jìn)和創(chuàng)新。（1）灌溉區(qū)要探索與科研院所之間的合作，加強(qiáng)交流與技術(shù)學(xué)習(xí)，為灌溉區(qū)節(jié)水灌溉的長(zhǎng)效性發(fā)展獲取技術(shù)支持。（2）加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，促進(jìn)灌溉系統(tǒng)的升級(jí)與改造。加大基礎(chǔ)設(shè)施的資金投入，加強(qiáng)政策補(bǔ)貼，鼓勵(lì)農(nóng)戶積極使用新型灌溉方式，促進(jìn)灌溉管理的科學(xué)化。（3）促進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源的共享。強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與信息技術(shù)的融合，并在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，促進(jìn)節(jié)水灌溉工作的順利展開。（4）促進(jìn)農(nóng)業(yè)科研體系的持續(xù)性發(fā)展，提升成果轉(zhuǎn)化效率。鼓勵(lì)農(nóng)機(jī)推廣員推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，并充分地發(fā)揮信息技術(shù)在節(jié)水灌溉中的作用[4]。（5）出臺(tái)有償用水制度，以達(dá)到節(jié)水使用目標(biāo)。4結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代化是