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現代智能灌溉技術推廣的難點及發展方向

現代智能灌溉技術推廣的難點及發展方向

在學習和工作中,大家都接觸過論文,寫論文可以培養我們獨立思考和創新的能力。那麽,如何寫論文呢?以下是我關於現代智能灌溉技術的難點和發展方向的論文,僅供大家參考。讓我們來看看。

闡述了農業灌溉技術的現狀和發展方向,深入分析了物聯網、無線傳感器、大數據、智能感知等人工智能技術與灌溉技術的結合,實現農業灌溉的智能化、規模化管理,以及農業生產中灌溉環節面臨的困難和挑戰,具有壹定的借鑒意義。

關鍵詞:智能灌溉;傳感器;無線;物聯網;大數據;

農業是社會生產和生活的基礎。隨著科學技術的發展,各種技術不斷應用於農業生產。基於智能感知、物聯網、大數據和機器學習的“智慧農業”逐漸成為現代農業建設的主要方向。

水資源的儲存和利用技術與現代農業的發展密切相關,水資源的不合理利用甚至浪費已經成為農業現代化的瓶頸。此外,水資源地域分布和季節分布不均,幹旱缺水成為制約現代農業可持續發展的重要因素。壹方面是水資源嚴重短缺,另壹方面是不科學的灌溉方式,不僅造成水資源的浪費,還加劇了水資源的短缺。另壹方面,氣候變化及其影響也是現代智能灌溉面臨的挑戰。氣候變化會導致水質下降,水土鹽分增加,進而增加灌溉需求,最終導致農業生產成本增加。

農業智能灌溉技術通過基於無線傳感器技術的物聯網技術、雲計算技術、大數據技術和人工智能技術,集智能感知、智能預測、智能決策和智能分析於壹體,為農業生產灌溉提供智能預測和決策方案,達到精準灌溉的目的,是優質農作物產品生產的重要環節。

因此,發展農業智能灌溉技術,實施以改善水資源管理為目標的技術創新,實現水資源的合理利用,同時實施水肥壹體化的灌溉技術創新,大幅度降低灌溉用水量,同時降低作物生產成本,提高作物產量和質量,是我國作物生產的戰略目標。

1,中國農業灌溉技術現狀

灌溉產業發展迅速,在歐美發達國家已有應用。以滴灌和噴灌為主的水肥壹體化灌溉模式在國外已經非常流行,但在我國,農業生產企業對水肥壹體化的認識還不充分。

我國大部分地區,尤其是北方地區,由於氣候幹旱,缺水嚴重,而中部地區同時面臨著嚴重的缺水和資源短缺。即使在南方地區,也存在季節性缺水,阻礙了農業生產的發展。同時,氣候、環境、溫室效應等因素也使得水資源供需矛盾日益顯現,在壹定程度上限制了這些地區的經濟發展和繁榮。

目前,農業生產灌溉技術主要采用滴灌、噴灌、微灌等節水灌溉措施。雖然與漫灌相比,取得了較高的效率,但從綜合效果來看,並不能按照農作物的生產環節進行灌溉,精細化程度也遠遠不能滿足當前生產的需要。公開資料顯示,生產壹公斤糧食的用水量高達800公斤。與先進國家相比,生產壹公斤糧食的用水量在500公斤左右,差距還是很明顯的。

傳感器的興起,讓農業生產更加精準安全。比如很多灌溉公司都在研發與氣候、土壤環境相關的傳感器技術,通過物聯網技術實現農業灌溉的精細化管理和控制。但目前,尤其是在中國,這些技術的應用還處於初步探索階段。

為全面實現我國農業高效灌溉體系建設,需要大力推廣基於物聯網和無線傳感器技術的農業灌溉應用,建立基於物聯網和傳感器等新技術的節水灌溉系統。

2.基於無線傳感器實施智能灌溉技術的意義。

2.1基於無線傳感器的智能灌溉技術的實施,為我國從傳統農業向現代化、集約化、規模化農業發展提供了強有力的技術支撐,是解決我國農業灌溉作業缺水問題的最佳途徑。

2.2農業生產中,灌溉是最重要的環節,人工成本高。智能物聯網灌溉技術的應用,不僅可以節約灌溉用水,還可以最大限度地降低人工成本。

2.3基於無線傳感器的物聯網智能灌溉技術的實施,可以精細監控植物生長的各個方面,提高作物產量;此外,結合水肥壹體化灌溉技術的應用,也有利於提高作物的品質和產量,達到增產增收的效果。

2.4基於無線傳感器的智能灌溉技術的實施,可以實現灌溉的自動化和遠程控制,減少人工操作的盲目性和隨意性,提高農業灌溉的綜合管理水平,改變原有的粗放灌溉模式,全面提高農業生產效率,為農業生產的規模化和集約化奠定基礎,有效緩解我國灌溉水資源短缺問題。

綜上所述,基於無線傳感器的智能物聯網灌溉技術必然成為未來農業智能灌溉的發展趨勢。

3.現代智能灌溉技術推廣的難點。

3.1商用智能灌溉設備系統價格昂貴,中小型農商買不起,所以用不上智能灌溉系統。例如,典型的商用傳感器非常昂貴,因此為灌溉管理和農業監控系統提供可以連接到節點的低成本傳感器是壹個挑戰。

3.2不同的土壤類型和土地需要不同的灌溉水。如果灌溉計劃沒有根據當地條件實施,用水過多或過少都可能導致產量損失或質量下降。在過度灌溉的情況下,徑流會導致養分的流失和水資源的浪費;水量太少,無法滿足作物生長的需求。使用智能灌溉調度系統可以幫助用戶確定最佳灌溉方案,有效提高生產率,減少這些不利的環境影響,也是智能農業灌溉的必要途徑。由於前期投入高,難以調動農民的積極性,導致新技術實施緩慢。

3.3基於物聯網和無線傳感器的智能灌溉技術涵蓋了農業科學、電子科學、計算機信息科學、環境科學等多學科技術。比如不同類型的作物對土壤環境和溫濕度環境的要求不同,地下根和地上莖葉對水分的要求也不同。有些作物的根有價值,有些作物的葉有價值。因此,灌溉系統需要根據不同的要求采用不同的灌溉方式。因此,智能灌溉技術的實施具有更高的挑戰性。

4.現代智能灌溉技術的發展方向。

基於物聯網、無線傳感器等智能傳感技術的現代智能灌溉技術,利用無線傳感器技術采集土壤溫度、濕度、pH、土壤含水率、二氧化碳濃度等土壤水分信息,結合氣候環境傳感器采集的溫度、濕度、光照強度等環境信息,實時監測周圍環境的變化,甚至監測作物表面水分等作物生理信息,並將采集的原始信息通過物聯網無線通信網絡傳輸到雲數據中心進行處理和存儲。然後通過大數據技術綜合對比分析這些信息,根據分析結果對灌溉做出智能判斷,制定最適合作物生長的灌溉方案,根據需要實時自動驅動相應的灌溉設備,對作物實施智能精細化灌溉。灌溉階段完成後,作物生長監測系統可以對灌溉結果進行對比分析,提供更合理的灌溉調整方案,形成閉環,最大限度減少人工幹預。各功能模塊可以達到相互協作的目的,有效地幫助農業生產者規劃和管理灌溉時間、灌溉頻率和用水量,將作物生長所需的水土肥環境調整到最佳狀態,減少水資源浪費,節約生產成本,最大限度地減少過度灌溉,從而保證灌溉的準確性和效率。此外,通過土壤傳感器對土壤成分的分析,在灌溉系統中進行施肥作業,實現水肥壹體化的灌溉作業,是現代智能灌溉技術的發展方向之壹。

隨著農業物聯網平臺建設的不斷推進,結合氣候預報信息和相關傳感器收集的氣候信息,對可能發生的氣候災害采取預防措施。比如,針對氣候幹旱,可以提前布局水,為大旱做準備,有充足的水,實行預防性灌溉,提高農作物抵禦災害的能力。

綜上所述,基於智能灌溉技術構建多功能、高效、低能耗的節水灌溉平臺意義重大,也是未來智能灌溉發展的必然趨勢。總之,隨著科技的發展,新技術不斷出現,將智能灌溉技術融入農業生產的全過程,形成完整的閉環系統,不斷提高農業生產的管理水平,是現代智能灌溉技術發展的大方向。

5.結論

作為新壹代信息技術的高度集成和綜合應用,物聯網結合無線傳感器技術已經成為當今科技發展的戰略發展方向之壹。隨著我國農業生產規模的不斷擴大和農業發展的需要,水資源管理十分重要。物聯網與農業的結合為農業信息技術和農業產業的發展提供了新的機遇和挑戰。同時,農業生產也為互聯網技術提供了廣闊的應用平臺,尤其是智能灌溉技術的應用,可以直接有效地解決當前農業發展中遇到的問題,為農業現代化提供強大動力,實現高效精準灌溉,全面提高農業生產效率。

在我國建設高效智能的農業灌溉系統,必須大力推廣基於物聯網和無線傳感器技術的農業灌溉應用,提高農業生產效率和水資源利用率,確保糧食生產和消費用水的充足和節約。

6.參考

[1]趙慶建,王昌海,丁勝,等.農業智能灌溉系統關鍵技術的研究與開發[J].江蘇科技信息,2018(2):59-61。

楊,阮潔瓊,黃,等.基於ZigBee的智能農業灌溉系統研究[J].農業與技術,2017(4):66。

[3]許儀,姜浩。智能節水灌溉技術在主要農作物全程機械化中的應用[J].南方農機,2019(4):72。

[4]王建。現代農業智能灌溉技術的研究現狀與展望[J].廣東蠶業,2019(4):26-27。

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