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土壤墑情測定儀實驗北京麥田成果
土壤墑情測定儀是測試土壤水分的儀器。該儀器也稱為土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)。儀器使用時，可將傳感器直接嵌入土壤中進行土壤水分數(shù)據(jù)測量，并通過管理軟件分析土壤水分數(shù)據(jù)的變化動態(tài)，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和灌溉。同時，土壤水分儀還可以通過現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術連接到智能農(nóng)業(yè)云平臺管理系統(tǒng)，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能管理和智能種植灌溉提供數(shù)據(jù)指導依據(jù)。
我們知道土壤水分對作物的生長發(fā)育有重要影響。土壤含水量過高會導致植物根系腐爛，產(chǎn)生一系列病害。土壤水分過少會導致植物根系吸收的水分和養(yǎng)分不足，導致作物減產(chǎn)甚至枯萎。因此，通過土壤水分儀實時監(jiān)測耕作層的水分變化，進而根據(jù)水分變化規(guī)律指導農(nóng)業(yè)灌溉，可以有效提高作物產(chǎn)量。近代以來，為了驗證這一結論，一些學者利用土壤水分儀對區(qū)域農(nóng)田精細灌溉進行了預測研究。
在區(qū)域尺度農(nóng)田灌溉精細預測中，需要考慮土壤、作物和大氣的空間差異。基于土壤水分測試儀的數(shù)據(jù)和農(nóng)田灌溉的現(xiàn)狀，學者們分別建立了需水灌溉預測模型和土壤濕潤層灌溉預測模型，并將RS和GIS技術引入預測模型，以考慮預測參數(shù)的空間差異，初步實現(xiàn)了區(qū)域尺度分辨率為250m的精細農(nóng)田灌溉預報，并應用于北京市冬小麥灌溉預報。
應用結果表明，北京市2010年6月冬小麥灌漿期和11月下旬越冬前的預測凍水灌溉量分別為25m3/畝和40m3/畝，明顯低于目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)推薦的灌溉量，具有節(jié)水的潛在經(jīng)濟效益。結果表明，RS和GIS技術在區(qū)域尺度精細灌溉預測模型中具有良好的應用潛力，預測結論與應用效果能夠達到較好的統(tǒng)一。