农田节水功效与作用

缺水的角度我就不多说了,我主要从农作物需水的角度说下。长久以来,我们都陷入了这种误区,认为水灌的多,才能保产保质,但事实并不是这样捏。很打脸的是,一直以来的农作物灌溉,我们都是从人的角度,粗暴地认为农作物需要灌溉了。我们从来都没有听取过农作物的心声,它们需要喝水吗?需要喝多少水?什么时候想喝?灌溉这件事,本身就是满足农作物的不同生育期的...

缺水的角度我就不多说了,我主要从农作物需水的角度说下。

长久以来,我们都陷入了这种误区,认为水灌的多,才能保产保质,但事实并不是这样捏。

很打脸的是,一直以来的农作物灌溉,我们都是从人的角度,粗暴地认为农作物需要灌溉了。

我们从来都没有听取过农作物的心声,它们需要喝水吗?需要喝多少水?什么时候想喝?

灌溉这件事,本身就是满足农作物的不同生育期的需求,掌握不同生育期农作物的需水规律,对农作物来一次真正意义上的按需灌溉、精准灌溉。

我们需要一个人和农作物之间沟通的「桥梁」,它如实反映农作物的需求,我们按照需求进行灌溉。

这个桥梁就是土壤墒情监测仪,它能实时监测多深度土壤水分的变化情况,反映农作物的实时需求。

为了帮助用户更方便地掌握作物的需水规律,我们研发了一款多深度一体化土壤水分监测仪——智墒;通过智墒的监测,可以从根本上提高灌溉水的利用率。

智墒是一款安装在土壤中对“墒”进行动态监测、智能预测的传感器智能终端;它对作物活动根系、耗水规律、气象生态环境等信息综合进行人工智能处理,实现人对自然的深度感知。

智墒可以直观地监测到多深度土壤水分变化,通过分析土壤水分的变化情况,帮助掌握作物需水量,作物需水量乘以灌溉面积就等于作物所需的灌溉量。

作物需水量是在正常生育状况和最佳水、肥条件下,作物整个生育期中,农田消耗于蒸散的水量。一般以可能蒸散量表示,即植株蒸腾量与株间土壤蒸发量之和,以毫米或立方米/亩计。在没有降雨、灌溉的条件下,土壤水分的减少主要由植物蒸发蒸导致,根系以上的土壤水分变化量则等于植物的日耗水量。

智墒通过对目标地土壤水分的动态监测,可获知作物根系每天从土壤中吸收了多少毫米的水分,即该作物日耗水量。用户选定根系以上的所有土层,指定早、晚两个时间点分别记录,进行差值计算,即为该日的作物日耗水量(降雨、灌溉除外)。

如上图典型作物水分曲线可以看出,8月9日0点开始至8月9日24点,250px土壤水分曲线呈下降趋势,水分含量从25毫升降至23.5毫升,那么该日该作物的耗水量为1.5毫升;这样便可以得出作物的耗水量,即作物的需水量ETc。

作物不同发育期的需水量差别很大。一般在整个生育期中,前期小,中期达最高峰,后期又减少。生植生长时期,往往是需水临界期。如禾谷类作物的孕穗期,对缺水最为敏感,此期缺水,对生长发育极为不利,常造成大幅度减产。

E生态数据平台有从1981年至今36年具体到天的参考蒸发蒸腾量ET0大数据,平台同时提供预测未来七日参考蒸发蒸腾量ET0。

如上已知作物需水量ETc、本地的参考蒸发蒸腾量ET0的前提下,根据彭曼公式Kc=ETc/ET0,就可以计算出不同生育期内的作物系数Kc,即作物需水和气候的对应关系,也就是需水规律。

在上述Kc的基础上,根据不同地点的ET0预测值,还可以得出不同作物在不同地点未来特定时间段需水量的预测。

获知作物不同生育期内需水量之后,还需要掌握作物根系生长状况,从而获得灌溉深度,把灌溉水送到作物需要的根系去;同时还需要结合合适的灌溉时间;也就是说在合适的时间将水灌溉到作物合适的地方。

基于智墒上传的土壤含水量数据,采用人工智能ET根系深度识别,在E生态数据平台中展示了自种植日期起始的一个生长周期的根系深度变化趋势,同时将ET根系/分层耗水图与Y-H图结合,两个图的联动变化展示了作物是否需要灌溉以及灌溉深度多少合适。

智墒每天上传12/24组土壤分层含水量数据,如左图Y-H图中绿色曲线所示,1h/2h时间间隔内的分层含水量变化量,可以认为是该时间间隔内作物根系的耗水量。耗水量的变化,是目前判断根系是否存在的依据。

左图Y-H图中表示当前土壤含水量的绿色线越靠近红色线,表明作物正处于缺水胁迫,需要灌溉;如果绿色线长时间靠近蓝色线,则表明作物存在水涝的危险。根据Y-H图绿色区域有效储水量面积的变化,用户可以掌握作物的灌溉时间。

右图ET根系分层耗水图所展示的根系深度为目前该作物根系的实际生长深度,也是指导灌溉深度;但在现实土壤深度中,200cm处可能会有地下水补充,所以在实际的灌溉深度中,只需灌到耗水量的60%—80%即可。

1、水泵站和水库属于农业节水技术范畴。

2、节水灌溉即通过采用各种工程节水技术措施、农业节水技术措施和行政管理节水措施等,来节约或减少从地表水(河流、水库等)、地下水或其他水源中引取的灌溉水量。在人类所有的生产活动中农业灌溉用水量占至80%的比例,但传统的灌溉模式中使得水的实际利用率仅为30%~40%,大水漫灌不仅导致生产效率低下,而且造成了水资源的浪费。我国是水资源相对缺乏的国家,因此发展高效农田节水灌溉技术具有重要的现实意义。

1、不同的作物和条件,适宜的节水方式不同。对应题目,笔者按照作物的不同,简单地做一些划分推荐,如有不当之处,还请各位同仁不吝赐教:设施果菜(如黄瓜、西红柿等)或低密度成行栽培叶菜生产(如生菜、白菜等),推荐使用滴灌方式;密植叶菜(芹菜、茼蒿等)推荐使用微喷灌方式;粮田(小麦)推荐使用喷灌方式(半固定式喷灌或喷灌机);大面积马铃薯、棉花生产推荐使用滴灌技术;果树生产推荐使用涌泉灌或小管出流。

2、农田节水的方式有很多种,主要有农艺节水、管理节水和灌溉节水。灌溉节水的方式也有很多种,可简单地归类为传统的渠道灌溉、管道输水灌溉。前者有土渠、衬砌渠、畦灌、沟灌之分;后者有小白龙、涌泉灌(小管出流)、喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌等等。要说农村灌溉方式哪种最为节水,不能一概而论,各种灌溉方式适用的条件和作物不同。就灌溉本身方式而言,渗灌最为节水,但是这种灌溉技术现今尚未成熟;就地表水条件不充分,水利设施不完备的地区,小白龙灌溉无疑是最好的节水选择;对于南方平原地区,渠道、河网比较发达的地区,衬砌渠道输水灌溉就是最为节水灌溉方式。对于华北平原、内蒙古、新疆、云南山区等地:或是因为地表水匮乏、地下水缺水严重;或是因为地势复杂,普通灌溉方式难以满足作物用水需求,只能靠天吃饭;这些地方进行作物生产时,喷灌、微喷灌、涌泉灌和滴灌是最好地选择。

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