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隨著水資源的短缺，提高作物的水分利用效率成為農(nóng)業(yè)節(jié)水的關(guān)鍵。墑情監(jiān)測是確定作物水分生產(chǎn)力、制定灌溉定額、實現(xiàn)灌溉預(yù)報的基礎(chǔ)工作。墑情的時間和空間變異性很大，監(jiān)測點的位置和數(shù)量直接影響灌溉時間和灌溉量。ENVIdata-M墑情監(jiān)測及灌溉預(yù)報系統(tǒng)通過集合土壤、作物、氣象數(shù)據(jù)，實現(xiàn)區(qū)域墑情監(jiān)測和分析，已成為提高灌溉預(yù)報水平的必要工具。

ENVIdata-M系統(tǒng)墑情監(jiān)測

ENVIdata-M系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集器連續(xù)測量土壤剖面的土壤水分、溫度和電導(dǎo)率，還可同時采集大田的溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、輻射、光譜、作物溫度等參數(shù)，實現(xiàn)農(nóng)田小氣候的全方位觀測。觀測數(shù)據(jù)通過ENVIdata Internet 遙測軟件發(fā)送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，灌溉預(yù)報軟件通過分析大田的水、土、氣、作物的歷史數(shù)據(jù)和目前信息，提供下次的灌溉時間和灌溉量。

墑情監(jiān)測的布設(shè)可在同一個田塊的不同作物種植區(qū)，也可在不同村、鄉(xiāng)、縣或省。各測點的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)推送模式，經(jīng)Internet 發(fā)送到遠(yuǎn)程的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可接收來自100個測點的墑情等農(nóng)田小氣候數(shù)據(jù)。這種新設(shè)計比傳統(tǒng)的用電話貓將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器更穩(wěn)定、更可靠，費用更低。

ENVIdata-M 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫即可安裝在用戶的計算機(jī)上，也可安裝在遠(yuǎn)程服務(wù)器上（如澳作服務(wù)器）。選擇澳作服務(wù)器時，用戶無需維護(hù)數(shù)據(jù)庫，澳作服務(wù)器可幫助用戶監(jiān)控大田測點硬件系統(tǒng)的運行狀態(tài)。用戶只要能上網(wǎng)，即可監(jiān)測墑情，做灌溉預(yù)報。

ENVIdata-M系統(tǒng)灌溉預(yù)報

通過實時遠(yuǎn)程遙測墑情、降雨量、農(nóng)田小氣候信息，綜合工程、農(nóng)藝、管理等節(jié)水措施，根據(jù)天氣預(yù)報資料、土壤結(jié)構(gòu)、作物生育期，結(jié)合水源供應(yīng)情況、科學(xué)預(yù)測預(yù)報不同土壤類型、不同種植結(jié)構(gòu)、不同可供水量條件下的農(nóng)田水分動態(tài)狀況，給出適宜灌水時間和適宜灌水量，實時跟蹤土壤墑情變化，及時調(diào)整預(yù)測預(yù)報結(jié)果，并能夠通過網(wǎng)站定期向農(nóng)民發(fā)布預(yù)報結(jié)果，指導(dǎo)農(nóng)民適時、適量灌溉，實現(xiàn)科學(xué)灌溉、節(jié)水灌溉。

ENVIdata-M的灌溉預(yù)報軟在國內(nèi)外已經(jīng)使用了近二十年。功能設(shè)計合理，操作方便。

• 針對每個地塊的特點進(jìn)行**化灌溉管理

通過土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，計算每個地塊的作物耗水量。根據(jù)當(dāng)前的日耗水強度、天氣變化和歷史資料，預(yù)測下次的灌溉時間和確切的灌溉量。確保每個地塊的作物一直都處于**的土壤水分狀況。對不同的的田塊、作物進(jìn)行分類管理，協(xié)調(diào)灌水次序。

2、為土壤改良、地下水位管理、鹽漬化、養(yǎng)分淋溶等問題提供合理的依據(jù)

可監(jiān)測土壤剖面的水分運移與變化，發(fā)現(xiàn)過澇、土壤板結(jié)和深層滲漏等問題，從而為我門改良土壤、地下水位管理、鹽分和養(yǎng)分的調(diào)控提供合理的參考。

3、提供了科研和生產(chǎn)應(yīng)用的多種公式和函數(shù)

作物相對水分利用率；作物累積日耗水量，用于預(yù)測產(chǎn)量；存貯作物生長季節(jié)內(nèi)的長期日耗水資料；計算作物生長速率，如直徑。

4、通過研究作物各種性狀的參數(shù)與土壤含水量、氣象數(shù)據(jù)的關(guān)系，完成對作物產(chǎn)量與品質(zhì)的調(diào)控

軟件可將用戶選擇的氣象、作物參數(shù)和土壤含水量制作成關(guān)系圖。測定的作物參數(shù)，輸入軟件后和土壤含水量進(jìn)行相關(guān)分析，可確定作物生長期內(nèi)的需水量和進(jìn)行其他許多方面的研究。

5、圖形功能：可分別作時間圖、深度圖。

Time graphs（時間圖）：顯示整個季節(jié)的土壤濕度變化；灌溉和降水的供給量和有效利用量；計算的土壤水分日變化量

Depth grahps（深度圖）：顯示某一時刻的土壤剖面，反映土壤容積含水量在剖面上的變化。顯示作物扎根深度；確定根系活動范圍和各層次的耗水量；研究和分析土壤改良、地下水位管理、鹽漬化、養(yǎng)分淋溶等問題，確定由于灌溉過量或者灌溉不足而造成的土壤的過濕或過干等問題。

6、灌溉預(yù)報

灌溉日期和灌溉量可按如下條件是否滿足實施：土壤濕度達(dá)到低限時的日期（通常為補灌點）；在給定的日期，土壤濕度達(dá)到飽灌點所需的灌水總量；低限可以是補灌點，或者由公式計算出，或者隨季節(jié)而變化，以下為低限的計算方法。

灌溉可以一個文件的形式輸出，文件包括位置序號、灌溉總量、灌溉日期，文件可以由用戶制定，或者由系統(tǒng)自動生成。軟件計算灌溉的經(jīng)濟(jì)效益。

ENVIdata-M系統(tǒng)可采集的參數(shù)

土壤：水分、溫度、電導(dǎo)率、土壤CO2

植物/作物：冠層溫度、高度、莖干變化、液流

氣象：降雨量、溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、蒸發(fā)、輻射

光譜：NDVI、可見光、紫外、近紅外、遠(yuǎn)紅外

ENVIdata-M系統(tǒng)應(yīng)用

澳大利亞農(nóng)場、加利福尼亞的酒葡萄園、瑞士的甘蔗種植園、南非的蘋果園、肯尼亞的蔬菜種植園，新疆建設(shè)兵團(tuán)在棉花的灌溉管理中已經(jīng)采用該系統(tǒng)的灌溉預(yù)報模塊，研究根系的吸水模式和耗水量。

中科院生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)，森林生態(tài)系統(tǒng)野外定位研究站，農(nóng)科院、林科院，水科院、國家973項目等采用該系統(tǒng)的野外土壤、植物、氣象監(jiān)測單元進(jìn)行水量平衡、能量平衡研究。

中國水科院大興實驗基地采用完整的土壤水分、溫度、電導(dǎo)率測量系統(tǒng)，實時傳輸數(shù)據(jù)到網(wǎng)站上。用戶只要能上網(wǎng)，可隨時在網(wǎng)站上收取和查看數(shù)據(jù)。