中國作為一個農業大國,雖然人多地廣,但是優良的耕地面積卻不是很多,而且環境復雜。農業靠天吃飯的局面沒有得到根本的解決,破解農業的水資源約束,需要依靠發展節水灌溉農業。
節水灌溉技術是農業生產現代化的直觀體現,其用水量最大化農業產量或收入。不同的節水灌溉方式作用原理不同,對氣候和地理環境的適用性也各異。
目前,基于物聯網技術的農業灌溉方灌溉系統,如微灌、噴灌、滴灌、智能灌溉系統等。讓我們詳細了解一下這四種農業灌溉方法。
1、滴灌
滴灌是缺水地區最有效的一種節水灌溉方式,水的利用率可達95%可用于果樹、蔬菜、經濟作物和溫室灌溉,也可用于干旱缺水的田間作物灌溉。其不足之處是滴頭易結垢和堵塞,因此應對水源進行嚴格的過濾處理。滴灌的實現原理利用專用的灌水器(滴頭或滴灌帶)使水流以水滴形式進入作物根區濕潤土壤的一種灌水方式。滴灌的好處是能夠節省水資源,灌溉的時候使用的水比較少,節省了大量的水資源和肥料。
2、噴灌
噴灌與滴灌是不同的,滴灌是水自然流動到土壤中的,而噴灌是采用了壓力噴射的模式,利用壓力來將水噴射到需要澆水的土地上方,然后形成一顆顆小水滴,再因為重力的作用而垂直往下散落到土地中實現水源灌溉,噴灌這種技術需要壓力水源和輸水管道以及噴頭一起完成,噴灌這種灌溉方式很先進,而且其實施起來比較復雜而且維護也比較麻煩,所以因為它的射程很大,所以覆蓋的范圍廣,這種灌溉方式只適合在大型的草坪中使用,對于喜水的農作物灌溉并不適合。
3、微噴
微噴澆灌是一種霧滴的噴灌形式,這種灌溉方式是結合噴灌的方式的改進版本,微噴澆灌是用旋轉式水龍頭和的輻射式水龍頭進行了上層和下層雙層噴水,解決了噴灌噴灑不了水分在土壤的缺陷,能夠讓空氣和土壤的環境都保持濕潤。這種澆灌方式在花農種植中比較常見,因為既可以花房的濕度還可以保持水分每次澆灌的不宜過多的特點。
4、智能灌溉
智能灌溉實際上是自動灌溉。根據土壤濕度,設備可以通過土壤濕度傳感器實時監測土壤水信息。當土壤水低于標準值時,系統會自動打開灌溉設備,灌溉農田。當土壤水達到標準值時,系統會自動關閉灌溉設備。整個灌溉過程都是自動化的,不需要人工去管理。為避免灌溉不均勻,智能灌溉可實現區域控制。通過將土壤濕度傳感器放置在多個區域,可以獲得不同區域的土壤水信息,并可以單獨控制,有研究報告說,智能灌溉系統與傳統定時器控制的滴灌系統相比,可以節約16%到30%的水量。
智能灌溉系統首先將區域內土壤水分傳感器監測到的數據與智能農業大數據進行對比,或者將采集到的數據與用戶設置的需要灌溉和停止灌溉的上下限數據進行對比,然后判斷是否需要進行灌溉或確定是否開啟噴灌或滴灌。智能灌溉系統由于采用傳感器配合網絡使用,可以實現對農田進行的實時監測、顯示和動態管理。智能灌溉利用無線傳感傳感器監測土壤水分,有效實現灌溉用水的自動化管理。
節水灌溉是指用最低用水量灌溉最大面積的作物,以增加農業產量和農業種植收入。節水灌溉是現在灌溉的發展趨勢,是有效緩解水資源危機、保證準確農業的必然選擇。不僅可以大大提高水資源利用率,而且可以節約農業種植時間和成本。