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土壤墑情測(cè)定儀實(shí)驗(yàn)北京麥田成果
土壤墑情測(cè)定儀是測(cè)試土壤水分的儀器。該儀器也稱為土壤水分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。儀器使用時(shí)，可將傳感器直接嵌入土壤中進(jìn)行土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)測(cè)量，并通過管理軟件分析土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)的變化動(dòng)態(tài)，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和灌溉。同時(shí)，土壤水分儀還可以通過現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接到智能農(nóng)業(yè)云平臺(tái)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(dǎo)依據(jù)。
我們知道土壤水分對(duì)作物的生長發(fā)育有重要影響。土壤含水量過高會(huì)導(dǎo)致植物根系腐爛，產(chǎn)生一系列病害。土壤水分過少會(huì)導(dǎo)致植物根系吸收的水分和養(yǎng)分不足，導(dǎo)致作物減產(chǎn)甚至枯萎。因此，通過土壤水分儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)耕作層的水分變化，進(jìn)而根據(jù)水分變化規(guī)律指導(dǎo)農(nóng)業(yè)灌溉，可以有效提高作物產(chǎn)量。近代以來，為了驗(yàn)證這一結(jié)論，一些學(xué)者利用土壤水分儀對(duì)區(qū)域農(nóng)田精細(xì)灌溉進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究。
在區(qū)域尺度農(nóng)田灌溉精細(xì)預(yù)測(cè)中，需要考慮土壤、作物和大氣的空間差異。基于土壤水分測(cè)試儀的數(shù)據(jù)和農(nóng)田灌溉的現(xiàn)狀，學(xué)者們分別建立了需水灌溉預(yù)測(cè)模型和土壤濕潤層灌溉預(yù)測(cè)模型，并將RS和GIS技術(shù)引入預(yù)測(cè)模型，以考慮預(yù)測(cè)參數(shù)的空間差異，初步實(shí)現(xiàn)了區(qū)域尺度分辨率為250m的精細(xì)農(nóng)田灌溉預(yù)報(bào)，并應(yīng)用于北京市冬小麥灌溉預(yù)報(bào)。
應(yīng)用結(jié)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(yù)測(cè)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(jì)效益。結(jié)果表明，RS和GIS技術(shù)在區(qū)域尺度精細(xì)灌溉預(yù)測(cè)模型中具有良好的應(yīng)用潛力，預(yù)測(cè)結(jié)論與應(yīng)用效果能夠達(dá)到較好的統(tǒng)一。