最近，我們發現大家對「節水灌溉技術」的認識有一定的誤區及片面，說起節水灌溉技術就自動等同於滴灌、噴灌等節水灌溉方式，安裝了滴灌設備就默認已達到節水高效的效果。
當然，事實並不是這個樣子。為了解開這個誤區，我們從農田灌溉的過程瞭解下節水灌溉都節的是哪些水。
將灌溉水從水源輸送到農田，滿足作物的需要，可以分為三個環節，即通過輸配水系統把水送到田間；在田間為作物所利用；作物吸收的水通過光合、蒸騰作用最後產出收穫量。
節水灌溉在這三個環節中都有水可節。即減少輸配水損失；在田間減少深層滲漏和株間蒸發；在第三個環節中，提高水分的產出率也是節水。
我們可以清楚地看出，要達到真正的節水灌溉效果，需要兩點，採取最有效的節水措施減少輸水損失、深層滲漏及蒸發蒸騰和提高水分的產出率。
這兩方面，我們一一來說。
1.採取有效的節水措施
採取有效的節水措施，
以保證有限的灌溉水量創造最佳的生產效益和經濟效益。目前我們採取的主要措施有，渠道防滲、低壓管道等節水措施和各種滴灌、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，提高了灌溉水的利用率。
尤其是滴灌、膜下滴灌這一類節水灌溉技術的發展，可以有效地減少深層滲漏和株間蒸發，是目前節水增效效果突出的一種方式
目前我們國家滴灌、噴灌等這類灌溉設備發展的不錯，但在設備質量、滴頭堵塞、出水均勻性等方面還需要加把勁。
大家常規對節水灌溉技術的認識都是來自這方面的理解，但這並不是最本質的方法。
2.提高水分的產出率
我們應該使用最低限度的用水量，創造出最高的產量及品質，這樣才能大大提高水分的產出率。
那問題來了，假設我們現在已經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、在田間滲漏及蒸發蒸騰也降到最低，我們如何確定最低限度的用水量？
答案只有一個：根據作物的需求量進行灌溉，需要多少就灌多少，什麼時候缺水了再灌，不多灌也不少灌，這才是節水灌溉的關鍵所在。
要達到真正的節水效果，僅憑灌溉設備的發展是不夠的，還需要研究農作物的需水規律。而這一點一直被大家忽視。
我們現在最主要的就是研究農作物的需水規律，根據作物的需水規律，確定作物的灌溉決策，即灌多少、灌多深、什麼時候灌？
那如何知道農作物的需水規律？
我們需要一個人和農作物之間溝通的「橋樑」，它如實反映農作物的需求，我們按照需求進行灌溉。
這個橋樑就是土壤墒情監測儀，它能實時監測多深度土壤水分的變化情況，反映農作物的實時需求。它可以直觀地監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於作物所需的灌溉量。
- 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，農田消耗於蒸散的水量。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蒸導致，根系以上的土壤水分變化量則等於植物的日耗水量。
土壤墒情監測儀通過對目標地土壤水分的動態監測，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） 。
典型作物需水規律研究
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，250px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，那麼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，後期又減少。生植生長時期，往往是需水臨界期。如禾穀類作物的孕穗期，對缺水最為敏感，此期缺水，對生長髮育極為不利，常造成大幅度減產。
社會上有從1981年至今37年具體到天的參考蒸發蒸騰量ET0大數據，同時還可以預測未來七日參考蒸發蒸騰量ET0。
如上已知作物需水量ETc、本地的參考蒸發蒸騰量ET0的前提下，根據彭曼公式Kc=ETc/ ET0，就可以計算出不同生育期內的作物係數Kc，即作物需水和氣候的對應關係，也就是需水規律。
在上述Kc的基礎上，根據不同地點的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需水量之後，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
基於土壤墒情監測儀上傳的土壤含水量數據，採用人工智能ET根系深度識別，在E生態數據平臺中展示了自種植日期起始的一個生長週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，兩個圖的聯動變化展示了作物是否需要灌溉以及灌溉深度多少合適。
土壤分層耗水圖
土壤墒情監測儀每天上傳12/24組土壤分層含水量數據，如左圖Y-H圖中綠色曲線所示，1h/2h時間間隔內的分層含水量變化量，可以認為是該時間間隔內作物根系的耗水量。耗水量的變化，是目前判斷根系是否存在的依據。
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，表明作物正處於缺水脅迫，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Y-H圖綠色區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。
綜上，基於作物需求進行灌溉，結合滴灌、膜下滴灌等節水設備，才可以將節水增效的效果發揮到最好。
閱讀更多 E生態eco 的文章
