计算机技术在农业灌溉中的应用

王喜泽

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 白银 730400）

农业灌溉是农业生产活动中的重要环节，科学、精准灌溉能够满足农作物在生长过程中对于水资源的需求，进而保障农业生产活动取得良好的效果。传统农业生产过程中主要采用大水漫灌等方式进行灌溉活动，不仅造成了水资源的大量浪费，还可能影响农作物的正常生长发育。随着农业生产技术的改进，计算机技术在农业生产过程中的应用愈加广泛，将农民的实践经验与相应的理论相结合，通过计算机技术实施更加精准的农业灌溉，不仅能够有效避免灌溉活动导致的资源浪费，还可以提升农作物生长效率和质量。因此，对计算机技术在农业灌溉中的应用进行探究具有重要意义[1]。

1 计算机技术在农业灌溉中的应用现状

1.1 农业灌溉的基础技术

随着计算机技术的不断普及，其已经成为农业灌溉活动中的基础技术，在不同地区的农业生产活动中进行了广泛的应用。由于计算机技术在农业灌溉活动中的应用需要进行相应的硬件设施建设，因此农业灌溉中的计算机技术对于农田的基本情况有着一定的环境要求，例如在机械化程度较高的地区，计算机技术在农业中的应用就相对广泛。通过计算机对自然降水量以及农田生长状况进行精准测算，得出相应的农田灌溉数据，然后通过计算机自动控制农田的灌溉活动，实现更加精准、科学的农田灌溉操作[2]。在计算机技术的控制下，农田灌溉活动可以摆脱人工工作的束缚，按照计算机对于农田情况的精准测算开展节水灌溉，确保能够满足农作物生长过程中的用水需求，促进农业增产。

1.2 提升农业灌溉效果

相较于传统灌溉过程当中依靠人力完成农田灌溉的方式而言，计算机技术对于农业灌溉活动的科学控制能够有效提升农业灌溉活动的效果。传统灌溉过程依靠人力的方式进行农田灌溉活动具有多方面的弊端。首先，无法对农作物用水情况进行准确的测算，单纯依靠土地干旱等特征判断农田灌溉活动效果，会导致农民对于农作物需水量产生误判，影响农田灌溉活动的有效开展。其次，依靠人力方式进行农田灌溉会造成大量的资源浪费，农业生产活动的各个周期都会使用大量的水资源，用人力方式进行灌溉无法对于水资源的用量进行精确控制，导致水资源被大量浪费，农作物生长情况也可能受到影响[3]。依靠计算机对农田灌溉活动进行控制，能够在明确农田用水需求的基础上进行定量灌溉，同时还能够进行土壤水分测算，保障灌溉活动取得良好的效果。

2 计算机技术在农业灌溉中的具体应用

2.1 计算机硬件

农业灌溉活动当中应用的计算机硬件设备是计算机控制农业灌溉活动运行的重要基础，其中主要包含两部分硬件设备，一是计算机主体设备，二是布设在农田的大量传感器设备。

1）计算机主体设备是计算机控制农田灌溉活动实现的硬件基础，计算机通过对大量数据的处理分析得出相应的结果，因此要求计算机能够储存大量的农田环境、天气以及土壤等信息。数据运算需求得以实现需要依靠计算机内部的中央处理器。针对数据的存储和运算是计算机的主要功能，除此以外，针对计算机硬件设备还可以进行多样的丰富扩展，使其能够借助丰富的硬件设备满足不同农田的多样灌溉需求。

2）传感器设备是计算机数据收集的基础，在传感器收集到的各类农田数据信息的基础上，计算机系统才能够进行相应的数据运算，进而明确灌溉条件。农田灌溉活动主要对农田降水量以及土壤湿度情况进行测算，通过这些数据运算得出灌溉水量的具体数值，确保能够在满足农作物生长需求的情况下又不会造成水资源的严重浪费。对于土壤湿度以及空气湿度的检测主要依靠两种类型的传感器，一种是雨量传感器，通过漏斗收集农田地区降水量信息，然后按照雨量数据计算判断农田是否需要进行灌溉活动。另一种是湿度传感器，通过对土壤湿度情况进行测算判断农田是否需要进行灌溉活动。土壤含水量对于农作物生长情况有着重要影响，如果土壤含水量不足，那么农作物就可能因为干旱而导致生长效果不佳，进而造成农业减产。依靠湿度传感器对土壤湿度进行直接检测，能够通过更加及时精确的灌溉活动缓解土壤水分不足的问题，提升农业活动的综合效益[4]。

2.2 计算机软件

计算机软件能够对计算机系统进行科学管理，保障计算机能够依靠科学的运算规则对数据信息进行分析，然后明确农田位置、灌溉水量、灌溉时间等数据信息，保障农作物生长。计算机操作系统是计算机运行的基础和关键，农田灌溉活动当中常用的计算机系统以UNIX操作系统为主，相较于传统的Windows系统而言更能满足农田灌溉活动的需求[5]。除了基础计算机操作系统以外，为实现对于农田灌溉活动的精细化控制，计算机还需要通过各种类型的专业软件对农田的灌溉设备进行控制。首先，农田灌溉活动需要对农田地理位置信息进行明确，而这一需求主要是通过GPS以及GIS等技术实现。GIS作为一种先进的地理信息系统，可以通过卫星数据对农田干旱情况进行整体考察，为灌溉活动的开展提供重要的基础数据支撑。其次，计算机需要针对各种类型的数据内容进行科学的存储，因此需要应用数据库软件对数据进行高效管理。最后，农田灌溉过程中应用的计算机技术是一整套管理系统，其中包含对农田数据信息的收集、对数据信息的处理以及对灌溉系统的控制三部分结构，因此计算机对灌溉系统的控制也是计算机软件管理系统的重要内容。依靠计算机，工作人员可以对农田灌溉系统整体运行情况进行详细查询，例如当喷灌口堵塞时，系统会进行自动报警，提醒工作人员前去疏通。通过计算机软件管理系统对计算机的运行情况进行高效管理能够进一步提升农田灌溉活动的效率，优化农田灌溉活动的效果。

3 计算机技术在农业灌溉中的作用

3.1 收集农作物生长情况

对农作物长势进行收集能够为农田灌溉活动提供数据支撑，使计算机能够在对农作物生长情况准确判断的基础上选择农田灌溉方式，促进农作物健康生长。对于农作物生长信息的收集主要依靠视觉识别技术。通过视觉识别技术能够按照农作物叶片、高度等信息准确识别农作物的种类，然后将其生长情况与数据库当中保存的基础数据进行比较，进而帮助计算机更好地识别农作物生长情况。依靠视觉识别技术不仅可以对农作物生长情况进行科学管理，对农作物缺水情况进行查看，还可以依据农作物叶片上存在的病虫害以及杂草种类帮助种植者制定更加科学的农田管理方案，保障农作物健康成长[6-8]。随着人工智能技术的发展，计算机对于图片的处理效果不断提升。将人工智能技术等新型计算机技术应用于农业生产活动当中，能够进一步提升计算机对于农作物长势情况判断的精确程度，更好地起到辅助农业生产活动的作用。依靠视觉识别技术对农作物长势进行收集之后需要将这部分数据发送至计算机中进行数据处理分析，这主要通过无线通信技术实现。视觉识别技术收集到的农作物长势情况图会经由通信基站直接反馈至数据处理中心，然后由计算机将图像转化为数据信息进行处理比对，判断农作物长势情况，为农田灌溉活动开展的时间以及其他农业养护活动提供数据支撑[9-10]。

3.2 确定农田位置信息

农田灌溉活动需要按照农作物的生长习性进行科学制定，针对不同农作物采取不同的灌溉方案才能够使得农作物获得更好的长势。很多地区由于农作物种植种类十分多样，所以对农田灌溉活动提出了更高的要求。应用计算机技术对不同种类农作物的农田位置信息进行精准测算，然后按照不同农作物的生长习性设计针对性的灌溉方案，能够使得计算机技术在农业种植活动当中获得更加广泛的应用。主要依靠北斗等全球卫星定位系统对农田位置信息进行测算。作为我国自主研制卫星导航系统，北斗卫星系统能够对农田地块信息进行科学测算，然后应用地理信息系统等对农作物长势情况进行综合研判，明确不同地块的农作物生长情况以及是否存在旱情，然后开展针对性的灌溉活动。地理信息系统能够对地面情况进行更加直观的展示，通过地理信息系统，相关人员可以对土地总体长势情况进行判断，综合土壤条件、农作物生长情况等多种因素确定灌溉方案[11-12]。

3.3 测定农田的土壤湿度

对于土壤湿度等具体指标的测算能够为农田灌溉活动方案提供最为直接准确的数据，进而保障农田灌溉活动能够对农作物起到良好的促进作用。如果土壤湿度不足，那么农作物就无法从土壤中获取维持生长所必需的水分，进而导致农作物长势情况受到影响。农田土壤湿度的测算主要是通过探头实现，将探头插入到农田土壤当中就可以得到相关的土壤湿度数据[6]。将探头测算出的相关数据输入到计算机当中，计算机会综合土壤湿度以及农作物生长情况制定科学的农田灌溉方案，计算机技术能够对节水灌溉系统进行更加高效的管理。当前农业生产活动当中应用的主流节水灌溉方式能够在提升灌溉效果的同时降低水资源的浪费，对于水资源相对贫乏的农村地区有着重要的作用。研究表明，应用计算机技术对喷灌系统、滴灌系统等节水灌溉系统进行科学控制，能够使农田普遍实现增产20%、节水40%，在节约用水的同时提升了农作物生长效率[13-14]。

3.4 测算农田的环境状况

针对农田大气环境状况进行测算能够使得计算机技术覆盖对于农田灌溉活动可能产生影响的因素，提升农业灌溉技术的科学性。通过对降水量、环境温度以及环境湿度等进行测算，能够为农田灌溉方案的实施提供重要的数据支撑。例如针对自然降水量开展的测算会直接影响针对农田开展的人工灌溉水量。不同降水量对应的农田灌溉量表如表1所示。通过对自然降水量的测算判断农田整体湿润程度，为人工灌溉活动提供依据。

表1 降水量与农田灌溉量表

4 结束语

综上所述，计算机技术推动了各行各业的发展，农业生产活动关乎国家发展，因此需要对农业生产活动的相关技术进行改进升级。实践证明，计算机技术在农田灌溉活动当中的应用能够帮助提升农田灌溉活动的精确性和科学性，实现高效生产、节能减损，避免水资源的浪费，有效提升农业灌溉的效率，助推农业农村现代化。