新疆滴灌自動(dòng)化技術(shù)存在的問(wèn)題及對(duì)策分析

才仁加甫

新疆水利水電科學(xué)研究院 新疆 烏魯木齊 830049

引言

新疆是干旱缺水地區(qū)，沒(méi)有灌溉就沒(méi)有農(nóng)業(yè)，灌溉用水占總用水量的95%以上，農(nóng)業(yè)節(jié)水是新疆經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的保證。順應(yīng)國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，新疆把提高灌溉水利用率、作物水分產(chǎn)生效率和單方水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益作為主要目標(biāo)，朝著低能耗、集約化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。新疆節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展開始由 “規(guī)模擴(kuò)張”轉(zhuǎn)變?yōu)?“提質(zhì)增效”，從高效節(jié)水向高效用水轉(zhuǎn)變，這一目標(biāo)的確定，為滴灌自動(dòng)化技術(shù)的快速推廣提供了有利條件。

1 新疆滴灌自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀

新疆是我國(guó)最大商品棉基地，重要的糧食生產(chǎn)基地。干旱問(wèn)題嚴(yán)重影響了新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和我國(guó)糧棉的供應(yīng)。為了更有效地利用農(nóng)業(yè)灌溉用水，新疆引進(jìn)了最先進(jìn)的滴灌技術(shù)，并結(jié)合新疆的實(shí)際環(huán)境條件不斷改進(jìn)和完善。成熟的滴灌技術(shù)得到大力推廣應(yīng)用，已基本實(shí)現(xiàn)全區(qū)推廣。由于對(duì)滴灌技術(shù)的掌握，部分滴灌設(shè)備已經(jīng)能夠進(jìn)行自主研發(fā)和生產(chǎn)，既可以滿足新疆的生產(chǎn)需求，也可以為其他地區(qū)提供服務(wù)和技術(shù)支持。隨著滴灌技術(shù)的廣泛應(yīng)用，新疆糧食、棉花生產(chǎn)得到了質(zhì)的提高，并隨著科技的不斷投入，很多地區(qū)正在逐步實(shí)現(xiàn)滴灌自動(dòng)化。滴灌自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)是滴灌技術(shù)的又一重大進(jìn)步。該技術(shù)支持對(duì)水位的精準(zhǔn)測(cè)量和定時(shí)定位，不僅可以節(jié)省人力資源，而且進(jìn)一步提高水資源的利用效率，極大地促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展[1]。

2 新疆大田自動(dòng)化滴灌技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

2.1 系統(tǒng)造價(jià)仍然偏高

滴灌自動(dòng)化經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展從畝投資上千元減少到目前的五、六百元，產(chǎn)品也從國(guó)外進(jìn)口到國(guó)內(nèi)發(fā)展，但系統(tǒng)的成本仍偏高,還有很大的降價(jià)空間。主要是系統(tǒng)本身的硬件投入，如性能穩(wěn)定的電磁閥多為國(guó)外產(chǎn)品，價(jià)格較高；其次，缺乏配套的自動(dòng)滴灌系統(tǒng)使用的小流量大流道抗堵滴灌帶。普遍使用的是1.38L/h以上的滴頭流量，容易堵塞，灌溉面積小。田間電磁閥的大量使用是造成滴灌自動(dòng)化成本高的主要原因。

2.2 自動(dòng)化設(shè)備質(zhì)量參差不齊

好多已有國(guó)產(chǎn)化設(shè)備，電磁閥有的漏水，有的自動(dòng)打不開，容易壞，部門連接線容易損壞。另外目前使用的滴灌系統(tǒng)或多或少的存在低壓運(yùn)行狀態(tài)，一旦實(shí)行自動(dòng)化灌溉，整個(gè)系統(tǒng)處于正常的壓力下， 地面設(shè)備包括一些連接管件的質(zhì)量問(wèn)題就會(huì)暴露出來(lái)，損壞和漏水情況就會(huì)加重。很多用戶可能誤認(rèn)為是自動(dòng)化系統(tǒng)帶來(lái)的問(wèn)題， 這樣會(huì)給滴灌自動(dòng)化的推廣造成負(fù)面影響。

2.3 自動(dòng)化設(shè)備的管理不完善

目前，許多自動(dòng)化系統(tǒng)的管理人員、用戶和維護(hù)人員沒(méi)有得到很好的培訓(xùn)。他們對(duì)設(shè)備的性能、特點(diǎn)和日常維護(hù)了解不多，操作和維護(hù)也不熟練。每年反復(fù)拆卸安裝，再加上保養(yǎng)不善，造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞和部件丟失。如果這些問(wèn)題由供應(yīng)商承擔(dān)，供應(yīng)商就會(huì)不堪重負(fù)，供應(yīng)服務(wù)不及時(shí)，也會(huì)造成設(shè)備利用率下降[2]。

3 新疆大田自動(dòng)化滴灌技術(shù)發(fā)展對(duì)策

3.1 制定相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

過(guò)去的滴灌設(shè)計(jì)往往偏重于考慮水利可用性，導(dǎo)致滴灌系統(tǒng)的適應(yīng)性差，盡快制定和完善滴灌自動(dòng)化設(shè)計(jì)、滴灌農(nóng)用電磁閥、控制系統(tǒng)等相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件。

3.2 加快自動(dòng)化專用灌水器的研究和產(chǎn)品的升級(jí)換代

目前，我國(guó)自動(dòng)化滴灌技術(shù)已相對(duì)成熟，初步具備大規(guī)模應(yīng)用的條件。使用者越來(lái)越趨向于普通農(nóng)戶，因此灌溉自動(dòng)化的操作方式要向直觀、簡(jiǎn)潔、實(shí)用的方向發(fā)展，在配套產(chǎn)品研發(fā)上，今后應(yīng)重點(diǎn)推廣低壓補(bǔ)償式滴灌帶、小流量高抗堵滴灌帶、高效能水、低能耗過(guò)濾器、大管徑低壓系列管材等低能耗滴灌產(chǎn)品。

3.3 加快智能化決策系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的研發(fā)

現(xiàn)階段，灌溉信息化建設(shè)主要是實(shí)現(xiàn)灌溉自動(dòng)化，灌溉自動(dòng)化應(yīng)具有接收和執(zhí)行智能決策信息的接口和能力。加大農(nóng)業(yè)、水利、信息技術(shù)專家對(duì)智能決策系統(tǒng)的研發(fā)，取得成果后為自動(dòng)控制系統(tǒng)提供決策數(shù)據(jù)，形成自動(dòng)化推動(dòng)智能化并促進(jìn)自動(dòng)化的良性循環(huán)。

3.4 加大對(duì)節(jié)水設(shè)備市場(chǎng)的管理

將自動(dòng)化產(chǎn)品認(rèn)證作為節(jié)水灌溉建設(shè)采購(gòu)相關(guān)產(chǎn)品的必備條件，逐漸將簡(jiǎn)陋、低水平的家庭式、作坊式企業(yè)摒棄出節(jié)水市場(chǎng)。逐步擴(kuò)大節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)在各種大田作物上的推廣應(yīng)用，政府在推廣過(guò)程中給予相應(yīng)的補(bǔ)貼政策。

3.5 服務(wù)體系的轉(zhuǎn)變和升級(jí)

隨著大田滴灌自動(dòng)控制灌溉技術(shù)的推廣，營(yíng)銷模式將發(fā)生較大變化。以滴灌系統(tǒng)為銷售單位的基礎(chǔ)上附加專家信息系統(tǒng)服務(wù)，采用 “產(chǎn)品加技術(shù)”打包銷售的理念，通過(guò)采集反饋的信息在專家信息服務(wù)平臺(tái)上進(jìn)行系統(tǒng)分析決策，可在網(wǎng)上對(duì)用戶進(jìn)行服務(wù)。

3.6 加強(qiáng)對(duì)基層農(nóng)戶的宣傳和培訓(xùn)

加強(qiáng)用戶培訓(xùn)，提高認(rèn)識(shí)，協(xié)調(diào)滴灌設(shè)計(jì)系統(tǒng)和生產(chǎn)管理的關(guān)系，提高輪灌制度設(shè)計(jì)水平，將管理模式與自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)統(tǒng)一，充分發(fā)揮自動(dòng)滴灌系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和潛力[3]。

4 滴灌自動(dòng)化控制的未來(lái)發(fā)展

自動(dòng)化將是滴灌技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)，具有高效節(jié)能的特點(diǎn)。然而，其系統(tǒng)龐大復(fù)雜，且設(shè)備眾多，每臺(tái)設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生相互干擾。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能已被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。灌溉也不例外，有了足夠的技術(shù)支持，農(nóng)民農(nóng)戶就可以根據(jù)自家土地的實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)性定制?？傊?，滴灌自動(dòng)化的發(fā)展前景是廣闊的，未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)更先進(jìn)、高質(zhì)量的滴灌自動(dòng)化技術(shù)。