智慧农业 | 可持续农业用水管理

农业是用水最密集的行业，也是最大的供水污染源之一。农业用水管理至关重要，因为它直接影响作物产量、生态可行性和粮食安全。

由于气候变化和人口增长使水资源紧张，作物生产越来越面临风险，种植者需要采取更明智的做法来可持续管理农业用水。通过利用数据和技术，精准农业消除了灌溉方面的不确定性。这使得农业在正确的时间、正确的地点和正确的水量使用，从而提高作物生产力并防止资源浪费。

气温上升和城市化带来的水资源竞争对集约农业构成了挑战。在全球范围内，农业部门使用了超过一半的淡水。尽管预计到2050年农业生产将增长约70%，但仍需要将大量的水资源份额从农业转移出去，以满足其他部门未来的需求。

这已经强调了农业可持续水资源管理的重要性，并将保护有限的水资源作为首要事项。目前的农业用水管理模式鼓励可持续的农业发展、提高资源分配效率和保护生态系统。因此，农业的长期成功依赖于可持续发展这一范式。

在制定水管理计划时，有几个因素需要考虑：当地气候、土壤、淡水供应、种植的作物、技术能力等等。考虑到这些因素制定的管理战略可以确保可持续用水和农业系统的持续成功。

精准灌溉利用技术更有效地灌溉作物。与传统的统一灌溉不同，精确技术根据作物需求和环境因素定制农业用水。喷灌（从上方喷洒水分）和滴灌（将水分直接输送到根部）在农业中都能很好地满足不同土壤类型和作物品种的需求。可变灌溉（VRI）通过对灌溉周期进行精确管理，进一步提高了农业效率。

天气预报还为灌溉管理和处理农业突发性事件提供了重要数据。软件算法的使用允许处理天气预测、地面传感器数据和植被指数，以确定最佳灌溉持续时间和频率。这种动态管理方法根据环境变化调整农业用水。

雨水使用背后的原理非常简单：在降雨期间收集雨水并储存起来供日后使用，为农业创造一个补充水源，减少对外部供应的依赖，并有助于减轻已经负担过重的河流、湖泊和含水层的负担。与地下水或农业用地表水相比，雨水具有免费、广泛可用、盐分和矿物质含量低的优点。一个很好的例子是澳大利亚广泛安装了农业雨水罐，尽管干旱趋势持续，但这些雨水罐仍可在旱季保障饲养动物和灌溉作物。

耐旱和本地作物种植以及作物轮作是成功的管理战略，有助于促进可持续的农业用水，并最大限度地减少干旱对植物和产量的影响。以下是几种实现农业目的做法：

减少农业对有限淡水供应的依赖可以将处理过的废水重新用于灌溉。通过综合规划和管理，废水利用能够实现农业用水的循环利用，并减少废水流出造成的污染。此外，大规模采用农业废水回用可以使农业抵御干旱。

应用于水资源管理的精准农业将技术进步与作物专业知识相结合，以最大限度地利用现有的水生资源。将农业监测遥感与GPS和GIS技术相结合，为可持续水资源管理提供了一种多维度的方法。

在这种情况下，物联网传感器与遥感技术成为监测和优化农业用水的重要工具。这一过程包括GIS制图，以可视化土壤湿度和植物胁迫的变化，然后为传感器放置GPS协调采样点。农民还可以使用农业地理信息系统信息来规划何时何地需要灌溉作物。

精准农业、遥感和数据分析的进步为优化农业用水管理提供了新的工具和技术。RAINBORN作物监测凭借其特定地点的监测工具及数据算法，提供一种无需传感器全域综合视图的智慧灌溉系统，使种植者能够根据农业的变化精确地调整灌溉，而不是在不同的田地里统一灌溉。

RAINBORN作物监测平台提供了可追溯到的气象记录和可靠的天气预报，可以作为灌溉管理指南和农业恶劣天气管理的预警系统。有关蒸散、气温、太阳辐射和降水等数据，可以帮助微调灌溉活动。

蒸发蒸腾量是制定灌溉计划时使用的一个关键因素。想象一下，一位农场技术人员在干旱早期注意到，一些农业地块的蒸发损失率明显高于其他地区。这些信息可以帮助调整农业用水，使受胁迫的作物区块获得急需的水分。然而，在蒸发蒸腾量较低的地方，技术人员可能会选择尽量减少灌溉，以防止根系腐烂和其他与过度浇水相关的问题。

农业生产者可以利用过去的温度和辐射数据来确定特定地区的哪些作物会茁壮成长，生长期会持续多久，以及温度峰值的极端和频繁程度。了解温度水平有助于种植者节约用水，保护作物免受胁迫压力。

RAINBORN作物监测还为农业生产者提供以下方面的关键数据：

这些信息对于做出负责任的农业用水管理决策是非常宝贵的。特别是，如果累积降水量数据显示的地区在过去几周的降雨量低于平均水平，你可能会加大浇水力度。同样，如果您使用每日降水量进行实地监测，您可以快速调整灌溉和排水管理计划，以便更好地为与水有关的灾害做好准备。

农业管理人员可以使用RAINBORN作物监测从远处轻松评估土壤水分水平。假设平台上的地图显示，麦田的一些地区的土壤湿度比其他地区低，这可能是由于土壤成分或地形的差异。种植者可以利用这些信息将更多的水分引导到最需要的干燥地区，避免在潮湿地区发生内涝和浪费资源。这样，基于土壤水分水平的农业水分管理将改善资源分配，防止植物胁迫，并提高农业产量。

当应用于精确灌溉时，NDMI指数反映植被冠层的水分含量情况，其能揭示作物水分胁迫水平的能力是非常宝贵的。例如，一位玉米种植者使用RAINBORN作物监测来关注NDMI指数。根据NDMI的读数，不均匀的水分分布会导致田地出现成片的干燥。有了这些数据，种植者可以调整农业用水，以缓解受影响地区的干旱压力，并促进整个田地的玉米均匀生长。

随着全球对水的需求不断增加，种植者不能再拘泥于他们过去的管理做法了。在当今世界，采用可持续农业技术进行土地和水资源管理可能在保护生态系统、适应全球变暖和养活快速增长的人口方面发挥关键作用。农民、政府、研究人员和社区都应该共同努力，制定可持续的农业用水解决方案，解决环境问题和农业现实。通过将农民培训、技术升级和支持政策相结合，农业部门可以在高效和公平用水方面发挥领导作用。