現代化智能灌溉技術(shù)推廣困難與發(fā)展方向論文

　　在學(xué)習、工作中，大家都接觸過(guò)論文吧，通過(guò)論文寫(xiě)作可以培養我們獨立思考和創(chuàng )新的能力。那么，怎么去寫(xiě)論文呢？以下是小編為大家整理的現代化智能灌溉技術(shù)推廣困難與發(fā)展方向論文，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。

　　摘要：本文闡述了農業(yè)灌溉技術(shù)的現狀和發(fā)展方向，對物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)傳感器、大數據以及智能感知等人工智能技術(shù)與灌溉技術(shù)相結合，實(shí)現農業(yè)灌溉的智能化、規�；�管理，以及農業(yè)生產(chǎn)的灌溉環(huán)節面臨的困難和挑戰做出了深入的分析，對農業(yè)生產(chǎn)的智能化有一定的參考意義。

　　關(guān)鍵詞：智能灌溉；傳感器；無(wú)線(xiàn)；物聯(lián)網(wǎng)；大數據；

　　農業(yè)是社會(huì )生產(chǎn)和生活的基礎。隨著(zhù)科技的發(fā)展，各項技術(shù)不斷應用到農業(yè)生產(chǎn)中，“智慧農業(yè)”以智能感知、物聯(lián)網(wǎng)、大數據和機器學(xué)習為依托，逐漸成為現代農業(yè)建設的主方向。

　　水資源的儲備和利用技術(shù)與現代農業(yè)的發(fā)展休戚相關(guān)，水資源的不合理利用，甚至浪費，成為農業(yè)現代化發(fā)展的瓶頸。另外，水資源的地域分布不均和季節分布不均，干旱缺水與水資源短缺已成為制約現代農業(yè)可持續發(fā)展的重要因素。一方面是水資源嚴重不足，一方面是不科學(xué)的灌溉方式，這不僅造成了水資源的浪費，更加劇了水資源的短缺。另一方面，氣候變化及其影響也是現代化智能灌溉要面臨的挑戰。氣候變化會(huì )導致水質(zhì)的下降，水和土壤鹽分的增加，進(jìn)而加大灌溉需求，最終導致農業(yè)生產(chǎn)成本的提高。

　　農業(yè)智能化灌溉技術(shù)通過(guò)基于無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數據技術(shù)以及人工智能技術(shù)等，集智能感知、智能預報、智能決策、智能分析為一體，為農業(yè)生產(chǎn)灌溉提供智能預測與決策方案，達到精確化灌溉的目的，是高品質(zhì)農作物產(chǎn)品生產(chǎn)的重要一環(huán)。

　　因此，發(fā)展農業(yè)智能化灌溉技術(shù)，實(shí)施旨在改善水資源管理的技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現水資源的合理利用，同時(shí)，能夠實(shí)施水肥一體的灌溉技術(shù)的革新，在大幅減少灌溉水用量的同時(shí)，能夠降低農作物生產(chǎn)成本，提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，是目前我國農作物生產(chǎn)的一個(gè)戰略目標。

　　1、我國農業(yè)灌溉技術(shù)的現狀

　　灌溉行業(yè)發(fā)展迅速，在歐美發(fā)達國家已經(jīng)有了成熟的應用。以滴灌、噴灌為主的水肥一體化灌溉模式在國外已經(jīng)非常普及，但國內，農業(yè)生產(chǎn)企業(yè)總體上對于水肥一體化的認知程度還是不夠。

　　我國大部分地區，特別是北部地區，由于干旱氣候決定的資源性缺水比較嚴重，而中部地區則同時(shí)面臨著(zhù)嚴重的水質(zhì)性缺水和資源性缺水。即使是南方地區，也存在季節性缺水的情況，給農業(yè)生產(chǎn)發(fā)展帶來(lái)了阻礙。同時(shí)，氣候環(huán)境、溫室效應等因素也使得水資源的供需矛盾日漸顯現，在一定程度限制了這些地區的經(jīng)濟發(fā)展和繁榮。

　　目前，農業(yè)生產(chǎn)灌溉技術(shù)主要采取滴灌、噴灌、微灌等節水灌溉措施，雖然相對于大水漫灌而言，已經(jīng)實(shí)現了較高的效率，但從綜合效果看，還無(wú)法根據農作物的生產(chǎn)環(huán)節進(jìn)行按需灌溉，精細化程度遠未滿(mǎn)足當下生產(chǎn)的需要。公開(kāi)資料顯示，生產(chǎn)一公斤糧食耗水量高達800公斤，相對于先進(jìn)國家，生產(chǎn)一公斤糧食耗水量約為500公斤，差距還是很明顯。

　　傳感器的興起使農業(yè)生產(chǎn)更加精準和安全，比如，現在許多灌溉公司正在開(kāi)發(fā)跟氣候環(huán)境、土壤環(huán)境相關(guān)的傳感器技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，來(lái)實(shí)現對農業(yè)灌溉的精細化管理和控制，但目前，特別是國內，對這些技術(shù)的應用，還處于探索初級階段。

　　為了全面實(shí)現我國農業(yè)高效灌溉系統的建設，必須要大力推廣基于物聯(lián)網(wǎng)結合無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)的農業(yè)灌溉應用，建立基于物聯(lián)網(wǎng)和傳感器等新技術(shù)基礎上的節水灌溉體系。

　　2、實(shí)施基于無(wú)線(xiàn)傳感器的智能化物聯(lián)網(wǎng)灌溉技術(shù)的意義

　　2.1實(shí)施基于無(wú)線(xiàn)傳感器的智能化物聯(lián)網(wǎng)灌溉技術(shù)，為實(shí)現我國從傳統農業(yè)向現代化、集約化、規�；�農業(yè)發(fā)展提供了一個(gè)強有力的技術(shù)支持，是解決我國農業(yè)灌溉作業(yè)中水資源短缺問(wèn)題的最佳途徑。

　　2.2農業(yè)生產(chǎn)中，灌溉環(huán)節是最為重要、也是人力成本花費較高的環(huán)節。智能化物聯(lián)網(wǎng)灌溉技術(shù)的應用，不僅能夠節約灌溉用水，還能夠最大化降低人力成本。

　　2.3實(shí)施基于無(wú)線(xiàn)傳感器的智能化物聯(lián)網(wǎng)灌溉技術(shù)，能夠對植物生長(cháng)的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行精細化的監控，提高作物產(chǎn)量；另外，結合水肥一體灌溉技術(shù)的應用，還有利于提高和改善農作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，達到增產(chǎn)增收的效果。

　　2.4實(shí)施基于無(wú)線(xiàn)傳感器的智能化物聯(lián)網(wǎng)灌溉技術(shù)，能夠實(shí)現灌溉的自動(dòng)控制、遠程控制，減少人為操作的盲目性與隨意性，提升農業(yè)灌溉的綜合管理水平，改變原先粗放式的灌溉模式，全面提高農業(yè)生產(chǎn)的效率，為規�；�、集約化農業(yè)生產(chǎn)奠定基礎，有效地緩解我國灌溉水資源緊缺的問(wèn)題。

　　綜上所述，基于無(wú)線(xiàn)傳感器的智能化物聯(lián)網(wǎng)灌溉技術(shù)，必然成為今后農業(yè)智能化灌溉發(fā)展的趨勢。

　　3、現代化智能灌溉技術(shù)推廣的困難

　　3.1商業(yè)型智能灌溉設備系統成本高昂，中小農業(yè)商戶(hù)承擔不起費用，無(wú)法使用智能灌溉系統，比如：典型商業(yè)傳感器非常昂貴，因此提供可連接到節點(diǎn)的低成本傳感器用于灌溉管理和農業(yè)監控系統，成為推廣智能灌溉的一個(gè)挑戰。

　　3.2不同土壤類(lèi)型和土地所需的灌溉水量不同，如果沒(méi)有因地制宜地實(shí)施灌溉方案，使用過(guò)多或過(guò)少的水量都有可能造成產(chǎn)量損失或質(zhì)量達不到要求。在過(guò)多灌溉的情況下，徑流會(huì )導致?tīng)I養物的流失以及水資源的浪費；水量過(guò)少，無(wú)法滿(mǎn)足農作物生長(cháng)需求。使用智能灌溉調度系統可以幫助用戶(hù)確定最佳的灌溉方案，有效提高生產(chǎn)力并減少這些不利的環(huán)境影響，也是農業(yè)灌溉智能化地必要途徑，由于前期需要高投入，農民地積極性很難被調動(dòng)，致使新技術(shù)的實(shí)施進(jìn)展緩慢。

　　3.3基于物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)傳感器的智能灌溉技術(shù)，涵蓋了農業(yè)科學(xué)，電子科學(xué)，計算機信息科學(xué)，環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，比如，不同類(lèi)別的的作物對土壤環(huán)境和溫濕度環(huán)境的要求是不同的、地下根部分和地上莖葉部分對水分要求也不同，有的作物的價(jià)值在根部，有的作物價(jià)值在葉部，因此，就需要灌溉系統根據不同的要求采用不同的灌溉方式。因此，智能化灌溉技術(shù)的實(shí)施，有比較高的挑戰。

　　4、現代化智能灌溉技術(shù)的發(fā)展方向

　　基于物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)傳感器等智能感知技術(shù)的現代智能灌溉技術(shù)，利用無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)，采集土壤的溫度、濕度、酸堿度以及土壤的水分含量、二氧化碳濃度等土壤墑情信息，結合氣候環(huán)境傳感器采集的溫濕度、光照強度等環(huán)境信息，實(shí)時(shí)監測周?chē)�環(huán)境的變化，甚至能夠監測到作物表面的水分等作物生理信息，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )，將采集的原始信息傳送到云端數據中心進(jìn)行處理、存儲，實(shí)現信息互通與共享。再通過(guò)大數據技術(shù)對這些信息進(jìn)行綜合對比分析，根據分析結果對灌溉實(shí)行智能化的判斷，制定出最適宜作物生長(cháng)的灌溉方案，根據需要實(shí)時(shí)、自動(dòng)驅動(dòng)相應的灌溉設備，對農作物實(shí)施智能化、精細化的灌溉，灌溉階段完成后，作物生長(cháng)監控系統可以對灌溉結果進(jìn)行對比分析，提供更合理的灌溉調整方案，形成閉環(huán)，最大化減少人工干預，使得各功能模塊達到互相協(xié)作的目的，有效幫助農業(yè)生產(chǎn)者計劃和管理灌溉的時(shí)間、灌溉的頻率和用水量，將作物生長(cháng)需要的水分和土肥環(huán)境調整到最優(yōu)狀態(tài)，減少水的浪費，節約生產(chǎn)成本，并最大程度地減少過(guò)量灌溉，從而確保灌溉的準確性與高效性。另外，通過(guò)土壤傳感器對土壤成分的分析，進(jìn)行灌溉系統施肥操作，實(shí)現水肥一體的灌溉作業(yè)，是現代化智能灌溉技術(shù)的發(fā)展方向之一。

　　隨著(zhù)農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的建設的不斷推進(jìn)，結合氣候預報信息和相關(guān)傳感器收集的氣候信息，對可能發(fā)生的氣候災害采取預防性措施，例如：針對干旱氣候，可以提前布局，儲蓄水量，以備干旱來(lái)臨，有充足用水，實(shí)施預防性灌溉，提高農作物抵抗災害的能力。

　　綜上所述，構建一個(gè)多功能，高效率、低能耗的基于智能灌溉技術(shù)的節水灌溉平臺具有十分重要的意義，也是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)智能化灌溉發(fā)展的必然趨勢�？傊�，隨著(zhù)科技的發(fā)展，新的技術(shù)不斷出現，智能灌溉技術(shù)融合到農業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，形成完整的閉環(huán)系統，不斷提升農業(yè)生產(chǎn)管理水平，是現代化智能灌溉技術(shù)發(fā)展總的方向。

　　5、結論

　　物聯(lián)網(wǎng)結合無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)作為新一代信息化技術(shù)的高度集成與綜合性應用，已經(jīng)成為了當今科技發(fā)展的戰略發(fā)展方向之一。我國農業(yè)生產(chǎn)規模的不斷擴大和農業(yè)發(fā)展的需要，水資源管理至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)與農業(yè)的相結合，為農業(yè)信息化技術(shù)與農業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提供了新的機遇和挑戰，同時(shí)農業(yè)生產(chǎn)也為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了一個(gè)廣闊的應用平臺，尤其是智能灌溉技術(shù)的應用，可以直接有效地解決當前農業(yè)發(fā)展中遇到的問(wèn)題，為農業(yè)的現代化進(jìn)程提供強勁的動(dòng)力，實(shí)現高效的精準化灌溉，全面提高農業(yè)生產(chǎn)效率。

　　建設我國農業(yè)高效智能化灌溉體系，必須要大力推廣基于物聯(lián)網(wǎng)結合無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)的農業(yè)灌溉應用，以提高農業(yè)生產(chǎn)效率和水資源的利用率，保證糧食生產(chǎn)和消費用水的充足和節約。

　　6、參考文獻

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