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區域農田墑情監測有著巨大潛力和廣闊前景

我國水資源時空分布嚴重不平衡,81 %的水資源集中分布在長江流域及以南地區,長江以北地區人口和耕地分別占我國的45. 3 %和64. 1 % ,而水資源卻僅占全國的19 % ,人均占有量為517 m3 ,相當于全國人均量的1/5 和世界人均量的1/20 ,水資源與生產發展不相適應的程度突出,土地沙漠化趨勢日趨嚴重。尤其是西北干旱地區的新疆、青海等地的大面積戈壁灘,因無灌溉,也就沒有農業。降水年內 分配不均,冬春少雨、夏秋多雨,汛期雨量過于集中,常以暴雨形式出現,利用難度很大,非汛期又水量缺乏。降水量年際變化大,豐水年與枯水年相差懸殊,使水 旱災害頻頻發生,甚至同一地區有時旱澇接踵而至,交替成災。

從全國對水資源量總的需求來看,在出現中等干旱的情況下,全國總需水量為5 500 億m3 左右,缺水量約為250 億m3 。若考慮供水中的地下水超采和超標準污水直灌等不合理供水因素,則全國實際缺水量300～400 億m3 。農業是我國的用水大戶,約占全國總用水量的73 % ,但有效性很差,水資源浪費十分嚴重,渠灌區水的有效利用率40 % ,井灌區60 % ,每1 m3 水生產糧食不足1 kg。而一些發達國家水的有效利用率可達80 %以上,每1 m3 水生產糧食可達2 kg 以上,其中以色列達2. 32 kg。由此說明,我國各種節水農業技術的綜合應用程度低,與發達國家相比還存在著很大的差距。同時,也看到了在中國發展節水農業的巨大潛力和廣闊前景。

隨著土壤水分傳感器技術、GSM 通訊技術、GIS( Geograp hic information system) 技術等迅速發展和區域環境要素監測的需求增長,人們對移動目標監控的要求越來越高,不僅需要知道移動目標的位置,還需要對移動目標的反饋參數、報警信息、 運行狀態等數據進行實時監控和處理。利用傳感器采集包括土壤水分,空氣溫度適度等環境要素,通過局域性的無線網絡將采集信息傳送到控制中心,作為中心控制 系統實施大田作物自動灌溉的依據。上述區域環境監測網絡技術集成在其自動灌溉控制系統中有著極其重要的作用。研發的技術與產品在示范區應用后,在維持產量 不變或提高的前提下,作物生育期內的灌溉定額比常規灌水條件下減少20 % ,水分利用效率提高25 %～30 %。