計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的應(yīng)用

尹叢叢

隨著高科技的出現(xiàn)以及不斷進(jìn)步和發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。目前我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)正在逐漸應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中。本文主要分三個(gè)步驟來介紹計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。第一是簡單敘述計(jì)算機(jī)在節(jié)水灌溉方面的基本情況。第二是簡單介紹計(jì)算機(jī)在節(jié)水灌溉中應(yīng)用的硬件和軟件。最后描述計(jì)算機(jī)在節(jié)水灌溉中的具體應(yīng)用，希望為以后計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

以人口數(shù)量為依據(jù)，我國排名世界第一，因此需要大量的糧食。盡管我國有豐富的土地資源，但是水資源嚴(yán)重稀缺，我國的人均占水量僅占世界人均占水量四分之一，尤其在農(nóng)業(yè)方面，需要大量的水資源，但十分稀缺。因此，我國現(xiàn)在面臨的重要問題就是合理使用水資源，節(jié)省在農(nóng)業(yè)方面的用水。灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是最為常見的，在灌溉技術(shù)方面，我國與國外模式截然不同，因此，我國應(yīng)該及時(shí)采取措施來解決這一問題。

一、 我國計(jì)算機(jī)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在國外一些國家，節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，并在農(nóng)業(yè)灌溉上成效顯著。但是與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國差距懸殊。將計(jì)算機(jī)技術(shù)引用到節(jié)水灌溉中，我國還在嘗試發(fā)展時(shí)期，處于初級階段，只是通過農(nóng)民的經(jīng)驗(yàn)和對相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行分析，嘗試將計(jì)算機(jī)與農(nóng)業(yè)灌溉相結(jié)合。在節(jié)水灌溉的過程中，計(jì)算機(jī)不能得到很好的應(yīng)用，農(nóng)民不了解計(jì)算機(jī)的使用方式，計(jì)算機(jī)本身的設(shè)備也相對落后，不能及時(shí)準(zhǔn)確的收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析研究。由于技術(shù)不足，我國只能通過人工來完成對測試過程的記錄，因此，人工成本過高，消耗時(shí)間過多，工作效率較低，所得到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。由于我國農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)發(fā)展不完善，所用設(shè)備落后，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化收集數(shù)據(jù)，并且高效率的傳遞數(shù)據(jù)，最后導(dǎo)致收集的數(shù)據(jù)信息缺乏整體性和統(tǒng)一性。在處理數(shù)據(jù)時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，同時(shí)對收集的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究、處理不及時(shí)，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確灌溉農(nóng)作物。因此，我國需要從實(shí)際情況和國情出發(fā)，建立和完善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)灌溉系統(tǒng)，同時(shí)，從國外引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備，盡可能實(shí)現(xiàn)保障農(nóng)作物灌溉質(zhì)量又能夠最大限度節(jié)省水資源。

二、 計(jì)算機(jī)在節(jié)水灌溉中的具體應(yīng)用

1.農(nóng)作物的位置信息

GPS在計(jì)算機(jī)在節(jié)水灌溉中的應(yīng)用起著重要作用，主要包括四個(gè)部分，即空間部分，地面控制站，地面監(jiān)控部分和使用者。GPS可以通過衛(wèi)星來獲得世界上任何地點(diǎn)的地理位置。其中，我們用的最多的是DGPS，它可以通過衛(wèi)星獲得目標(biāo)的地理位置，然后分析計(jì)算出X、Y、Z的具體位置信息，與從衛(wèi)星獲得的信息進(jìn)行比較。此技術(shù)主要應(yīng)用于分析計(jì)算我國農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)的實(shí)際情況，在確定出不同的灌溉區(qū)所需要的具體的灌溉用水量。

2.農(nóng)作物的地理信息

計(jì)算機(jī)在農(nóng)作物地理信息方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在收集與農(nóng)作物生長有關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如種植區(qū)域的地理位置，土壤條件和病蟲害可能對農(nóng)作物造成的危害，并且對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出合理的解決方案。此外，也可以通過農(nóng)作物不同區(qū)域產(chǎn)量不同的差異性來找出存在的問題并解決。如果利用其他相關(guān)軟件，可以制作出農(nóng)作物灌溉用水處方圖，那么會(huì)對分區(qū)灌溉起到重要作用。

3.農(nóng)作物的生長信息

在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如果農(nóng)民不能合理的處理灌溉水量與農(nóng)作物生長情況之間的關(guān)系，那么農(nóng)作物的生長情況會(huì)受到威脅。然而計(jì)算機(jī)技術(shù)可以成功收集與灌溉水量與農(nóng)作物生長之間的關(guān)系相關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，最后確定合理的灌溉用水量，不僅能夠促進(jìn)農(nóng)作物順利生長，而且節(jié)省水資源。

4.系統(tǒng)仿真

系統(tǒng)仿真技術(shù)已經(jīng)逐漸的被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，幫助人們盡快、準(zhǔn)確的做出相關(guān)決策和規(guī)劃，如果把此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對農(nóng)作物的生產(chǎn)也會(huì)起著重要作用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，系統(tǒng)仿真技術(shù)是指將土壤的情況與農(nóng)作物的生長環(huán)境進(jìn)行模擬，只有完全了解農(nóng)作物生長所需的用水量，才能夠促進(jìn)植物茁壯成長。

5.輔助設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

輔助設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是指微灌技術(shù)，即根據(jù)農(nóng)作物對用水量的不同需求，通過一定的技術(shù)手段以盡可能少的用水量來幫助植物順利生長，具體的技術(shù)手段主要是采用低壓管道系統(tǒng)和安裝在管道末端的灌水器來完成給農(nóng)作物輸送他們所需的養(yǎng)分的工作。

6.自動(dòng)控制

在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中，自動(dòng)控制主要是應(yīng)用智能農(nóng)機(jī)化技術(shù)。我國精確農(nóng)業(yè)技術(shù)逐漸為人們所了解，并廣泛應(yīng)用，其中，對我國農(nóng)業(yè)商品化的發(fā)展起到了推動(dòng)作用，我國農(nóng)業(yè)的灌溉、施肥、噴藥以及播種設(shè)備也得到完善。通過計(jì)算機(jī)程序能夠?qū)r(nóng)作物生產(chǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)距離操控和監(jiān)控，盡可能最大程度上減少對水資源的浪費(fèi)。

作為中國的良好公民，我們應(yīng)該遵守傳統(tǒng)美德，做到節(jié)約用水，人人有責(zé)，我國堅(jiān)持實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)約用水全面體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展政策的正確性和存在意義。我國以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)著名，是典型的農(nóng)業(yè)大國，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量的用水，但用水量過高，用水系數(shù)偏低，進(jìn)而表明水的利用率低下，我們沒有做到充分利用水資源，造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，嚴(yán)重違背我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略政策，因此通過高科技的手段，來對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的用水量進(jìn)行限制勢在必行。此外，我國正在關(guān)注建設(shè)新農(nóng)村，爭取發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，利用高科技手段進(jìn)行節(jié)約用水，在國外已經(jīng)發(fā)展成熟。與國外相比，我國利用高科技手段實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水，正在處于低谷階段，需要進(jìn)一步完善和發(fā)展。通過觀察國外以色列等國家高科技節(jié)水技術(shù)的發(fā)展情況可見，高科技節(jié)水技術(shù)對于農(nóng)作物節(jié)約水資源方面起到很大的幫助作用。因此，為了實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，我們需要堅(jiān)持發(fā)展高科技用水，利用高科技控制農(nóng)業(yè)用水量，實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源的目標(biāo)。

（作者單位：434200長江大學(xué)文理學(xué)院）