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田間土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)在節(jié)水農業(yè)中的價值:減少浪費,提升產量
在水資源日益緊張的當下,節(jié)水農業(yè)成為農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心方向,而田間土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)正是推動節(jié)水農業(yè)落地的關鍵技術支撐。它通過實時捕捉土壤水分動態(tài),打破傳統(tǒng)農業(yè) “大水漫灌" 的粗放模式,實現(xiàn) “按需供水",既從源頭減少水資源浪費,又能為作物生長提供穩(wěn)定適宜的水分環(huán)境,最終達成 “節(jié)水" 與 “增產" 的雙重目標,重塑農業(yè)水分管理的高效模式。
田間土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)對節(jié)水農業(yè)的首要價值,在于精準管控灌溉用水,從根本上減少水資源浪費。傳統(tǒng)農業(yè)灌溉多依賴經驗判斷,農戶常因擔心缺水而過度灌溉,導致大量水資源滲入深層土壤或流失,水資源利用率不足 50%。而墑情監(jiān)測系統(tǒng)通過分布在田間的傳感器,實時采集不同深度土壤的含水量數(shù)據,并上傳至云端平臺。農戶可根據平臺顯示的墑情曲線,結合作物需水規(guī)律,確定是否需要灌溉及灌溉量 —— 當土壤含水量高于作物生長適宜閾值時,系統(tǒng)提示無需灌溉;當含水量低于閾值時,系統(tǒng)精準計算所需灌溉量,避免 “多澆無效水"。例如,在華北地區(qū)小麥種植田,應用墑情監(jiān)測系統(tǒng)后,農戶根據監(jiān)測數(shù)據采用噴灌方式,每畝次灌溉量從傳統(tǒng)的 80 立方米降至 50 立方米,單次灌溉節(jié)水 37.5%,全生育期節(jié)水達 200 立方米 / 畝以上。同時,系統(tǒng)還能與滴灌、滲灌等節(jié)水灌溉設備聯(lián)動,實現(xiàn) “自動啟停",進一步減少人為操作導致的水資源浪費,使水資源利用率提升至 85% 以上,遠超傳統(tǒng)灌溉模式。
除減少浪費外,田間土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)還能通過穩(wěn)定作物水分供給,直接助力產量提升,解決 “節(jié)水不增產" 的傳統(tǒng)難題。作物生長對土壤水分的需求具有階段性和精準性,水分過多易導致根系缺氧腐爛,水分不足則會引發(fā)生長停滯,而墑情監(jiān)測系統(tǒng)能為作物提供 “不多不少" 的水分環(huán)境。在作物關鍵生長周期(如水稻孕穗期、玉米灌漿期),系統(tǒng)可實時監(jiān)測土壤墑情變化,一旦出現(xiàn)水分異常,立即通過 APP 或短信報警,農戶可及時采取補水或排水措施,避免水分脅迫影響作物生長。以新疆棉花種植為例,過去因灌溉時機不當,棉花常因花期缺水導致落花落鈴,畝產僅 300 公斤左右。應用墑情監(jiān)測系統(tǒng)后,農戶根據監(jiān)測數(shù)據在棉花花鈴期精準補水,保持土壤含水量穩(wěn)定在 70%-80% 的適宜范圍,棉花落花落鈴率降低 20%,畝產提升至 380 公斤,增產幅度達 26.7%。此外,系統(tǒng)長期積累的墑情數(shù)據還能幫助農戶優(yōu)化灌溉周期,形成個性化的水分管理方案,例如根據多年數(shù)據發(fā)現(xiàn),當?shù)胤逊N植在結果期每 7 天灌溉一次、每次灌溉 30 立方米 / 畝時,產量最高且耗水最少,進一步實現(xiàn) “節(jié)水" 與 “增產" 的協(xié)同優(yōu)化。
在規(guī)?;r業(yè)生產中,田間土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的價值還體現(xiàn)在區(qū)域水資源的統(tǒng)籌調度上,為節(jié)水農業(yè)的規(guī)模化推廣提供支撐。通過在一片區(qū)域內布設多套墑情監(jiān)測系統(tǒng),形成區(qū)域墑情監(jiān)測網絡,農業(yè)管理部門可實時掌握不同地塊的墑情差異,統(tǒng)一調配灌溉水資源。例如,在某大型農場,監(jiān)測數(shù)據顯示東部地塊墑情適宜,西部地塊輕度干旱,管理部門可優(yōu)先將有限的灌溉水源調配至西部地塊,避免水資源在墑情適宜區(qū)域的無效投入,實現(xiàn)區(qū)域層面的水資源高效利用。這種統(tǒng)籌調度模式,不僅能減少整體水資源消耗,還能確保每一寸土地都獲得必要的水分供給,避免因局部缺水導致的產量損失,推動節(jié)水農業(yè)從 “單點應用" 走向 “全域覆蓋"。
田間土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)在節(jié)水農業(yè)中的價值,本質是用 “數(shù)據精準" 替代 “經驗模糊",讓農業(yè)水分管理從 “粗放" 轉向 “精細"。它既解決了傳統(tǒng)灌溉中水資源浪費嚴重的痛點,又通過穩(wěn)定水分供給為作物增產提供保障,證明了 “節(jié)水" 與 “增產" 并非矛盾,而是可通過技術手段協(xié)同實現(xiàn)。隨著節(jié)水農業(yè)的不斷發(fā)展,墑情監(jiān)測系統(tǒng)還將與氣象預測、作物模型深度融合,實現(xiàn) “按需供水" 向 “預判供水" 升級,進一步挖掘節(jié)水潛力、提升增產空間,為農業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展注入持久動力。