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我們都知道，作物在不同發(fā)育階段需水量不同，傳統農作方式只憑經(jīng)驗判斷、人力手動(dòng)澆地，不僅浪費水資源，還占用勞動(dòng)力。
而現在，我們只要看一眼屏幕，就知道作物是否需要“喝水”、施肥。手指輕輕點(diǎn)擊遙控裝置，水就能通過(guò)遍布田間的各式管網(wǎng)輸送到種植區，以不同方式給植物“喂水喝”。這樣既能根據需求灌水，又能節約水資源，這就是智慧灌溉的基本操作。
精準農業(yè)灌溉管理是什么？
精準農業(yè)灌溉管理按照作物生長(cháng)過(guò)程的需求，通過(guò)現代化的監測手段，對作物的生長(cháng)發(fā)育狀態(tài)過(guò)程以及環(huán)境要素現狀實(shí)現數字化、網(wǎng)絡(luò )化、可視化、智能化監控。其監控內容包括土壤水分、作物生長(cháng)發(fā)育狀況、氣象條件等，宏觀(guān)到微觀(guān)進(jìn)行監測預測，根據監控結果結合作物需水規律，采用最精準的灌溉設施（比如滴灌、微噴灌等）對作物進(jìn)行嚴格有效的灌水，以確保作物在生長(cháng)過(guò)程中的需要，從而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的作物。
以蘋(píng)果為例，蘋(píng)果樹(shù)是需水量較大的喬木，土壤含水率直接影響蘋(píng)果的產(chǎn)量和質(zhì)量。利用基于物聯(lián)網(wǎng)與專(zhuān)家系統的果園精準灌溉系統，自動(dòng)采集蘋(píng)果園溫濕度、光照強度等環(huán)境信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將數據包上傳到云服務(wù)器，專(zhuān)家系統根據采集到的環(huán)境數據和決策數學(xué)模型，實(shí)現需水量預測，結合氣象數據作出灌溉決策并將決策結果反饋到灌溉控制模塊。此外，還可以根據蘋(píng)果樹(shù)不同生長(cháng)期調節設定灌溉閾值，倘若土壤含水率低于下限閾值則進(jìn)行灌溉，高于上限閾值停止灌溉。
目前，精準灌溉管理技術(shù)應用范圍已涉及水果、蔬菜、瓜類(lèi)、谷物、花卉等多種作物。
為啥要精準灌溉？
首先，精準灌溉可保障作物需要的時(shí)間、地點(diǎn)上供水，做到定時(shí)定量的補給，為作物提供良好的生長(cháng)環(huán)境，以此提高和改善作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
其次，精準灌溉管理可以節約保護水資源。精準灌溉只提供作物生長(cháng)所需的用水量，最大限度地減少了由于土壤蒸發(fā)、深層滲漏和地表徑流所造成的灌溉水損失，大大避免了水資源的浪費。同時(shí)也最大限度地減輕了由深層滲漏和地表徑流所造成的農藥、化肥的滲漏帶來(lái)的地下水資源污染，合理保護了水資源與生態(tài)環(huán)境。
最后，精準灌溉管理采用先進(jìn)的土壤、作物及氣象信息監測、預報，可根據作物需水規律控制或調配水源，以最大限度地滿(mǎn)足作物對水分的需要，實(shí)現區域效益最佳的水分調控管理，實(shí)現真正意義上的農業(yè)節水灌溉。實(shí)踐證明，一個(gè)設計完善和管理科學(xué)的精準灌溉系統，將會(huì )帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。
比如，在華北平原地下水超采區利用精準灌溉技術(shù)，可使灌區管理部門(mén)做好灌溉供水調度方案，顯著(zhù)提高區域水源灌溉調度的科學(xué)性和實(shí)效性，使農田得到及時(shí)、適量地灌溉，為糧食作物豐產(chǎn)穩產(chǎn)提供了良好的保障。同時(shí)精準灌溉技術(shù)減少了灌溉過(guò)程中的水源浪費。據河北、河南等多地的實(shí)際監測，冬小麥-夏玉米輪作系統灌溉用水量平均降低60-75m3/畝，冬小麥和夏玉米產(chǎn)量平均提高10%以上，水分利用效率提高了15%-30%，經(jīng)濟、生態(tài)和社會(huì )效益顯著(zhù)。
農田精準灌溉的好幫手們
農田精準灌溉中常常會(huì )借助地理信息系統、定位系統、遙感監測技術(shù)和田間精準灌溉設施來(lái)實(shí)現自動(dòng)化、智能化管理。
地理信息系統可以為作物精準灌溉管理提供基礎數據查詢(xún)和輔助決策。它是一款地理空間屬性數據的計算機軟件平臺。如果我們打算在一塊地上種玉米時(shí)，就可以借助地理信息系統，來(lái)分析這塊地的質(zhì)地、有沒(méi)有營(yíng)養，甚至可以知道這塊地歷年來(lái)的氣象信息、作物苗情，以往病蟲(chóng)害趨勢等。
不要提到定位系統就只想到出行，其實(shí)它在農業(yè)實(shí)施過(guò)程中異常重要。一方面定位系統可以將農田各種信息給予精確定位，輸入地理信息系統，另一方面也可以指揮農機行走，按照使用者制定的空間實(shí)施農業(yè)生產(chǎn)。
遙感技術(shù)在精準灌溉中也將發(fā)揮信息采集與動(dòng)態(tài)監測的優(yōu)勢。我們都知道，農業(yè)是“看天吃飯”。“天”指的是氣候條件、土壤條件和生長(cháng)環(huán)境，以前農業(yè)生產(chǎn)只能憑人眼來(lái)判斷，而遙感技術(shù)的出現代替了人眼。利用多種實(shí)時(shí)采集裝置，遙感技術(shù)就可以“看到”天氣、土壤水分、肥力、病蟲(chóng)害、作物苗情等各種信息啦。
有了各種各樣的數據，我們還需要將水送去田間，這時(shí)候就需要用到灌溉設備了，有滴灌、滲灌、微噴灌、脈沖灌溉等，這些灌水器都連接在田間布設的灌水管上，為的是向植物的根部直接供水，差別就在于水流出的方式不同，使用者只需根據作物生長(cháng)的不同需求安裝合適灌水器和適當密度的灌水管就可以了。
精準灌溉用各種技術(shù)來(lái)判斷與農作物生長(cháng)有關(guān)的信息，并在此基礎上確定是否需要進(jìn)行灌溉及需要灌溉的用水量，以進(jìn)一步提高水資源的利用效率，提升作物品質(zhì)，實(shí)現農業(yè)節水化。
節水灌溉是我國戰略性、方向性的大事。只有發(fā)展好灌溉的現代化建設，才能真正地保證國家的口糧、食品安全，促進(jìn)鄉村振興和綠色發(fā)展。
