4、农业自动化：现状与未来趋势

农业自动化：现状与未来趋势

1. 灌溉系统概述

灌溉是为支持作物生长向土壤额外供水的过程。其主要目的是替代田间作物缺失的降雨，为温室等封闭环境中的作物提供水分，关键在于在准确的时间为植物提供所需水量。

1.1 灌溉系统类型

灌溉系统类型多样，依据水在田间的分散方式，可分为以下两类：
- 地表灌溉 ：水依靠重力在土地上流动并渗入土壤，包括边界条灌、沟灌、盆地灌溉等。
- 局部灌溉 ：通过压力在管道网络中分配水，水局部应用于植物和田间，如滴灌、气泡灌、喷雾和喷灌系统。

不同类型的灌溉系统特点如下表所示：
| 灌溉系统类型 | 优点 | 缺点 |
| ---- | ---- | ---- |
| 地表灌溉 | 成本相对较低，利用自然重力 | 水分布不均匀，易造成浪费 |
| 滴灌 | 精准供水，节约用水 | 系统复杂，维护成本高 |
| 喷灌 | 覆盖面积广，效率较高 | 受风力影响较大 |

1.2 自动化在灌溉系统中的应用

自动化在灌溉系统中的应用，能有效提高农场劳动力和水资源的利用效率，实现对供水速率、持续时间和频率的灵活控制。具体应用包括：
- 灌溉时钟 ：机电和机械定时器，根据植物需求和环境变化精确控制供水。
- 传感器应用 ：测量土壤盐分、湿度等性质，以及植物压力，为灌溉决策提供依据。
- 自动化调度程序 ：利用气象数据控制