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區(qū)域農(nóng)田墑情監(jiān)測有著巨大潛力和廣闊前景

我國水資源時(shí)空分布嚴(yán)重不平衡,81 %的水資源集中分布在長江流域及以南地區(qū),長江以北地區(qū)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(dāng)于全國人均量的1/5 和世界人均量的1/20 ,水資源與生產(chǎn)發(fā)展不相適應(yīng)的程度突出,土地沙漠化趨勢日趨嚴(yán)重。尤其是西北干旱地區(qū)的新疆、青海等地的大面積戈壁灘,因無灌溉,也就沒有農(nóng)業(yè)。降水年內(nèi) 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(xiàn),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(zāi)害頻頻發(fā)生,甚至同一地區(qū)有時(shí)旱澇接踵而至,交替成災(zāi)。

從全國對水資源量總的需求來看,在出現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)污水直灌等不合理供水因素,則全國實(shí)際缺水量300～400 億m3 。農(nóng)業(yè)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(fèi)十分嚴(yán)重,渠灌區(qū)水的有效利用率40 % ,井灌區(qū)60 % ,每1 m3 水生產(chǎn)糧食不足1 kg。而一些發(fā)達(dá)國家水的有效利用率可達(dá)80 %以上,每1 m3 水生產(chǎn)糧食可達(dá)2 kg 以上,其中以色列達(dá)2. 32 kg。由此說明,我國各種節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的綜合應(yīng)用程度低,與發(fā)達(dá)國家相比還存在著很大的差距。同時(shí),也看到了在中國發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的巨大潛力和廣闊前景。

隨著土壤水分傳感器技術(shù)、GSM 通訊技術(shù)、GIS( Geograp hic information system) 技術(shù)等迅速發(fā)展和區(qū)域環(huán)境要素監(jiān)測的需求增長,人們對移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控的要求越來越高,不僅需要知道移動(dòng)目標(biāo)的位置,還需要對移動(dòng)目標(biāo)的反饋參數(shù)、報(bào)警信息、 運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)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(huán)境要素,通過局域性的無線網(wǎng)絡(luò)將采集信息傳送到控制中心,作為中心控制 系統(tǒng)實(shí)施大田作物自動(dòng)灌溉的依據(jù)。上述區(qū)域環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成在其自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)中有著極其重要的作用。研發(fā)的技術(shù)與產(chǎn)品在示范區(qū)應(yīng)用后,在維持產(chǎn)量 不變或提高的前提下,作物生育期內(nèi)的灌溉定額比常規(guī)灌水條件下減少20 % ,水分利用效率提高25 %～30 %。