節(jié)水灌溉就是以最低限度的用水量獲得最大的產(chǎn)量或者收益。它的基本要求就是采取最有效的節(jié)水措施，最大限度地提高單位灌溉水量的農(nóng)作物產(chǎn)量和產(chǎn)值。

從定義里，我們可以清楚地看出，要達到真正的節(jié)水灌溉效果，需要兩點，采取最有效的節(jié)水措施和最低限度的用水量。

這兩方面，我們一一來說。

1.采取有效的節(jié)水措施

采取有效的節(jié)水措施，以保證有限的灌溉水量創(chuàng)造最佳的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益。
目前我們采取的主要措施有，渠道防滲、低壓管道等節(jié)水措施和各種滴灌、噴灌、微灌等灌溉方式。與漫灌相比，這些措施在一定程度上減少了水在運輸過程中的蒸發(fā)，提高了灌溉水的利用率。
滴灌、噴灌等這類灌溉設備市場里已經(jīng)有很多選擇，但在設備質(zhì)量、滴頭堵塞、出水均勻性等方面還需要加把勁。
這個問題下的大部分回答都是從這方面回答的。

2.最低限度的用水量

假設我們現(xiàn)在已經(jīng)有了最先進的灌溉設備，甚至可以保證水在運輸過程中的零蒸發(fā)，那問題來了：我們應該灌多少水？

要達到真正的節(jié)水效果，僅憑灌溉設備的發(fā)展是不夠的，還需要研究農(nóng)作物的需水規(guī)律，需要多少就灌多少，什么時候缺水了再灌，不多灌也不少灌，這樣才能達到「最低限度的用水量」，這才是節(jié)水灌溉的關鍵所在。

而這一點一直被大家忽視。

我們現(xiàn)在最主要的就是研究農(nóng)作物的需水規(guī)律，根據(jù)作物的需水規(guī)律，確定作物的灌溉決策，即灌多少、灌多深、什么時候灌？

那如何知道農(nóng)作物的需水規(guī)律？

我們需要在人和農(nóng)作物之間溝通的「橋梁」，它如實反映農(nóng)作物的需求，我們按照需求進行灌溉。

這個橋梁就是土壤墑情監(jiān)測儀，它能實時監(jiān)測多深度土壤水分的變化情況，反映農(nóng)作物的實時需求。它可以直觀地監(jiān)測到多深度土壤水分變化，通過分析土壤水分的變化情況，幫助掌握作物需水量，作物需水量乘以灌溉面積就等于作物所需的灌溉量。

作物需水量

作物需水量是在正常生育狀況和最佳水、肥條件下，作物整個生育期中，農(nóng)田消耗于蒸散的水量。一般以可能蒸散量表示，即植株蒸騰量與株間土壤蒸發(fā)量之和，以毫米或立方米/畝計。在沒有降雨、灌溉的條件下，土壤水分的減少主要由植物蒸發(fā)蒸導致，根系以上的土壤水分變化量則等于植物的日耗水量。
通過對目標地土壤水分的動態(tài)監(jiān)測，可獲知作物根系每天從土壤中吸收了多少毫米的水分，即該作物日耗水量。用戶選定根系以上的所有土層，指定早、晚兩個時間點分別記錄，進行差值計算，即為該日的作物日耗水量（降雨、灌溉除外）。

典型作物的土壤水分曲線

如上圖典型作物水分曲線可以看出，8月9日0點開始至8月9日24點，10cm土壤水分曲線呈下降趨勢，水分含量從25毫升降至23.5毫升，那么該日該作物的耗水量為1.5毫升；這樣便可以得出作物的耗水量，即作物的需水量ETc。

作物不同發(fā)育期的需水量差別很大。一般在整個生育期中，前期小，中期達最高峰，后期又減少。生植生長時期，往往是需水臨界期。如禾谷類作物的孕穗期，對缺水最為敏感，此期缺水，對生長發(fā)育極為不利，常造成大幅度減產(chǎn)。

E生態(tài)數(shù)據(jù)平臺有從1981年至今36 年具體到天的參考蒸發(fā)蒸騰量ET0大數(shù)據(jù)，平臺同時提供預測未來七日參考蒸發(fā)蒸騰量ET0。

如上已知作物需水量ETc、本地的參考蒸發(fā)蒸騰量ET0的前提下，根據(jù)彭曼公式Kc=ETc/ ET0，就可以計算出不同生育期內(nèi)的作物系數(shù)Kc，即作物需水和氣候的對應關系，也就是需水規(guī)律。

在上述Kc的基礎上，根據(jù)不同地點的ET0預測值，還可以得出不同作物在不同地點未來特定時間段需水量的預測。

獲知作物不同生育期內(nèi)需水量之后，還需要掌握作物根系生長狀況，從而獲得灌溉深度，把灌溉水送到作物需要的根系去；同時還需要結合合適的灌溉時間；也就是說在合適的時間將水灌溉到作物合適的地方。

灌溉時間、灌溉深度

基于土壤墑情監(jiān)測儀上傳的土壤含水量數(shù)據(jù)，采用人工智能ET根系深度識別，在E生態(tài)數(shù)據(jù)平臺中展示了自種植日期起始的一個生長周期的根系深度變化趨勢，同時將ET根系／分層耗水圖與Y-H圖結合，兩個圖的聯(lián)動變化展示了作物是否需要灌溉以及灌溉深度多少合適。

Y-H圖與ET根系／分層耗水圖

土壤墑情監(jiān)測儀每天上傳12/24組土壤分層含水量數(shù)據(jù)，如左圖Y-H圖中綠色曲線所示，1h/2h時間間隔內(nèi)的分層含水量變化量，可以認為是該時間間隔內(nèi)作物根系的耗水量。耗水量的變化，是目前判斷根系是否存在的依據(jù)。

左圖Y-H圖中表示當前土壤含水量的綠色線越靠近紅色線，表明作物正處于缺水脅迫，需要灌溉；如果綠色線長時間靠近藍色線，則表明作物存在水澇的危險。根據(jù)Y-H圖綠色區(qū)域有效儲水量面積的變化，用戶可以掌握作物的灌溉時間。

右圖ET根系分層耗水圖所展示的根系深度為目前該作物根系的實際生長深度，也是指導灌溉深度；但在現(xiàn)實土壤深度中，200cm處可能會有地下水補充，所以在實際的灌溉深度中，只需灌到耗水量的60%—80%即可。

作物 根系 需水量

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