首先，水資源短缺嚴峻形勢要求農作物灌溉需要節水。中國屬於貧水國家，人均水資源量僅為世界平均水平的28％，多年平均缺水量為536億立方米，其中農業缺水達到了300億立方米。全國農田灌溉水有效利用係數為0.5左右，而發達國家則達到了0.7—0.8，兩者差異巨大。因此，農作物灌溉需要節水。

其次，農作物節水是增產提質的需求。農作物不是灌溉量越大越好，適量灌溉才能促進農作物健壯生長，提高產量和品質。一是灌水多了，土壤積水容易漚根，造成農作物生長髮育不良甚至是減產。二是容易造成水肥資源的浪費，灌水多了容易發生深層滲漏，水在下滲的過程中也把溶解在水中的肥料帶走了，加大了地下水硝酸鹽汙染風險。

最後，農作物節水不是簡單的減少灌水量，而是要依靠噴灌、滴灌等高效節水灌溉裝置，進行科學灌溉。同時，配套施肥裝置，實現水肥一體化。在節水的基礎上，實現農作物的增產和農民的節本增收。

農作物灌溉為什麼要節水，原因很簡單，水對於生命的重要性是不言而喻的，而中國又是一個極度缺水的國家，不光農業灌溉，在工業生產以及日常生活中，我們都應該盡力做到節約用水。

另外，要求農作物灌溉節水的另外一個原因就是農作物傳統的灌溉方式確實是太廢水，也確實存在改進空間。滴管和噴灌這兩個相對先進的灌溉技術與傳統的大水漫灌相比，都可以起到滿足農作物正常生長需求的作用，但是所需要的水量卻十分少的。換句話講就是在農業生產中，節水絕對不是一句空話，而是有著足夠大的空間。透過對灌溉技術的改進，土壤的處理，耐旱品種的使用以及地膜等農資產品的應用，農業生產對於水資源的利用可以達到很高的效率。

最後，農業生產並不僅僅侷限於農產品的供應，農業同樣承擔著穩定生態，持續發展的責任，節水灌溉就是對農業生態的一種保護行為，透過對水資源的有效利用，最終達到可持續發展的目的。

水是農業的命脈，是農作物生產不可缺少的物質，是參與農業生產中物質和能量轉換的重要因素，水資源雖是可再生資源，但並非取之不盡 ，用之不竭。農作物灌溉用水量大，而且效率低，農作物要提高水的利用率。

中國隨著水資源可開發越來越少，開發成本越來越高，水供給是否充足，直接影響農產品供給和農產品質量，所以農作物未來一定要精準灌溉，節約我們的水資源。

缺水的角度我就不多說了，我主要從農作物需水的角度說下。

長久以來，我們都陷入了這種誤區，認為水灌的多，才能保產保質，但事實並不是這樣捏。

很打臉的是，一直以來的農作物灌溉，我們都是從人的角度，粗暴地認為農作物需要灌溉了。

我們從來都沒有聽取過農作物的心聲，它們需要喝水嗎？需要喝多少水？什麼時候想喝？

灌溉這件事，本身就是滿足農作物的不同生育期的需求，掌握不同生育期農作物的需水規律，對農作物來一次真正意義上的按需灌溉、精準灌溉。

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。

為了幫助使用者更方便地掌握作物的需水規律，我們研發了一款多深度一體化土壤水分監測儀——智墒；透過智墒的監測，可以從根本上提高灌溉水的利用率。

智墒是一款安裝在土壤中對“墒”進行動態監測、智慧預測的感測器智慧終端；它對作物活動根系、耗水規律、氣象生態環境等資訊綜合進行人工智慧處理，實現人對自然的深度感知。

智墒可以直觀地監測到多深度土壤水分變化，透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。

智墒透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。使用者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）。

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。

E生態資料平臺有從1981年至今36 年具體到天的參考蒸發蒸騰量ET0大資料，平臺同時提供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

基於智墒上傳的土壤含水量資料，採用人工智慧ET根系深度識別，在E生態資料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。

智墒每天上傳12/24組土壤分層含水量資料，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，使用者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。

據有關資料顯示，中國農業用水量大約佔總用水量的70%，然而，全部耕地中只有40%能夠確保灌溉，而每年因缺水造成的農業損失更是高達1500億元。那麼，發展以“提高用水有效性”為原則的節水農業就顯得尤為重要了。節水灌溉在這一環節中自然是重中之重。

節水農業是什麼？為何要大力發展“節水農業”？不同節水灌溉方式的特點和效益有何不同，看看節水灌溉技術的先進性，你就知道了。

渠道防滲技術 渠道防滲技術是指透過土壤本身的透水性以及透過在渠道外側修建起保護層防止滲水等多種措施，提高渠道的防滲力度。

應用範圍

中國農田灌溉應用較普遍。據瞭解，傳統的土渠輸水渠系水利用係數一般為0.4—0.5，差的僅0.3左右，也就是說，大部分水都滲漏和蒸發損失掉了。採用渠道防滲技術後，一般可使渠系水利用係數提高到0.6—0.85，比原來的土渠提高50%—70%。

優點

除了渠系水利用率較高，渠道防滲還具有輸水快、有利於農業生產搶季節、節省土地等優點，是當前中國節水灌溉的主要措施之一。

管道輸水 管道輸水是利用管道將水直接送到田間灌溉，以減少水在明渠輸送過程中的滲漏和蒸發損失。

應用範圍

發達國家的灌溉輸水以及目前中國北方井灌區的管道輸水。

據瞭解，管道輸水，水的利用係數可提高到0.95；節電20%—30%；省地2%—3%；增產幅度10%。目前，如採用低壓塑膠管道輸水，不計水源工程建設投資，畝投資為100元—150元。但是，管道輸水僅僅減少了輸水過程中的水量損失，而要真正做到高效用水，還應配套噴、滴灌等田間節水措施。目前尚無力配套噴、滴灌裝置的地方，對管道佈設及管材承壓能力等應考慮今後發展噴、滴灌的要求，以避免造成浪費。

優點

輸水迅速、節水、省地、增產。

噴灌 噴灌是利用管道將有壓噴頭分散成細小水滴，均勻地噴灑到田間，對作物進行灌溉。

應用範圍

很多發達國家已廣泛採用。

中心支軸式噴灌機根據作物對水分需求以及土壤墒情實現隨時變數灌溉，一臺中心支軸式噴灌機可以控制400畝地。但是使用中心支軸式噴灌機要求地塊平整、呈正方形，且田間無障礙物，對地塊要求較高，而地埋式伸縮噴灌裝置的出現正好彌補了這一缺陷。地埋式伸縮噴灌裝置的特點是灌溉前噴頭埋於耕作層以下，不影響農機耕作；灌溉時噴頭能夠自動頂出地面並進行噴水，灌溉結束後又能回縮至耕作層以下。

優點

(1)節水效果顯著，水的利用率可達80%。一般情況下，噴灌與地面灌溉相比，1m3水可以當2m3水用。

(2)灌水均勻，土壤不板結，有利於搶季節、保全苗；改善了田間小氣候和農業生態環境。

(3)大大減少了田間渠系建設及管理維護和平整土地等的工作量。

(4)減少了農民用於灌水的費用和投勞，增加了農民收入。

(5)有利於加快實現農業機械化、產業化、現代化。

(6)避免由於過量灌溉造成的土壤次生鹽鹼化。

微噴 微噴是新發展起來的一種微型噴灌形式。這是利用塑膠管道輸水，透過微噴頭噴灑進行區域性灌溉的。

應用範圍

果樹、經濟作物、花卉、草坪、溫室大棚等灌溉。

優點

比一般噴灌更省水，可增產30%以上，能改善田間小氣候，可結合施用化肥，提高肥效。中國產裝置畝投資一般在500元-800元。

滴灌 滴灌是利用塑膠管道將水透過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行區域性灌溉。

應用範圍

可適用於果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉，在乾旱缺水的地方也可用於大田作物灌溉。

優點

是目前乾旱缺水地區最有效的一種節水灌溉方式，其水的利用率可達95%。滴灌較噴灌具有更高的節水增產效果，同時可以結合施肥，提高肥效一倍以上。滴灌技術從根本上改變了傳統耕耘觀念，由計算機操縱的滴灌技術，能根據土壤的吸水能力、作物種類、作物生長階段和氣候條件等，可以定時定量定位地把混合了肥料農藥的水滴滲到植株的根部，可以讓水肥均衡地滲滴到每棵作物上，以最少量的水培育出最多最好的果蔬植物。

膜下滴灌 用地膜覆蓋田間的壟溝底部，引入的灌溉水從地膜上面流過，並透過膜上小孔滲入作物根部附近的土壤中進行灌溉，這種方法稱作覆膜灌。

應用範圍

新疆、內蒙古、東北各地。

優點

採用膜上灌，深層滲漏和蒸發損失少，節水顯著，在地膜栽培的基礎上不需再增加材料費用，並能起到對土壤增溫和保墒作用。在乾旱地區可將滴灌管放在膜下，或利用毛管透過膜上小孔進行灌溉，這稱作膜下灌。這種灌溉方式既具有滴灌的優點，又具有地膜覆蓋的優點，節水增產效果更好、