一、 Trime-Irri系統(tǒng)設(shè)計(jì)特色
土壤，特別是亞土壤層，決定著作物的生長(zhǎng)狀態(tài)，例如其健康狀態(tài)、產(chǎn)出的質(zhì)量和產(chǎn)量等。更多的了解土壤狀況，從數(shù)據(jù)角度進(jìn)行科學(xué)的分析整合，得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)于農(nóng)業(yè)工作者來(lái)說(shuō)，就能夠更好的做出精準(zhǔn)有力的措施，比如農(nóng)業(yè)上最重要的措施——計(jì)劃灌溉。
Trime-Irri系統(tǒng)是這些年來(lái)國(guó)際上出色的土壤墑情和旱情監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，被譽(yù)為土壤監(jiān)測(cè)的潛望鏡（圖1）。該系統(tǒng)通過(guò)分析整合土壤水分、天氣狀況（降雨量），以及工作者對(duì)特定土壤狀況和不同作物生長(zhǎng)狀態(tài)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，從而得到精準(zhǔn)的灌溉計(jì)劃。針對(duì)不同地塊、不同植物，以及植物的不同生長(zhǎng)期，進(jìn)行各自的精準(zhǔn)的灌溉計(jì)劃，是Trime-Irri系統(tǒng)突出的特色。這樣既能夠保證土壤處于合理的水分狀態(tài)，使作物有著水分利用率，又能夠的減少灌溉水浪費(fèi)，符合國(guó)家乃至節(jié)約用水的大趨勢(shì)。
Trime-Irri監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，由Trime便攜式土壤水分測(cè)定儀和數(shù)據(jù)處理軟件兩部分組成。Trime便攜式土壤水分測(cè)定儀，基于為*的TDR（Time domain Reflectometry with Intelligent MicroElements）時(shí)域反射技術(shù)，直接測(cè)量土壤或其他介質(zhì)的介電常數(shù)，通過(guò)模擬電壓計(jì)算并顯示出土壤水分含量，革除了老式中子儀在測(cè)量土壤水分中的應(yīng)用。（圖2）
系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件，有著龐大精密的數(shù)據(jù)計(jì)算管理模塊，人性化的交互操作模式（Graph、calibration,Formulas以及scheduling等），并且簡(jiǎn)單易于操作。這樣，就打破了工作者們?cè)嫉氖謩?dòng)分析數(shù)據(jù)，費(fèi)時(shí)費(fèi)勁的困局，可以非常方便的進(jìn)行分析和整合。（圖3）


二、 Trime-Irri系統(tǒng)測(cè)定指標(biāo)
通過(guò)系統(tǒng)采集部分的采集測(cè)量，可以得到不同深度處土壤水分含量。并且，結(jié)合降雨量和灌溉量，以及掌握的作物和土壤的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們能夠得到精確地下次灌溉時(shí)間（Predict data）、灌溉量（Amount）、日耗水速率（PDWU），根區(qū)剩余水量（Balance）、作物有效根區(qū)（Root Zone）、飽灌點(diǎn)和補(bǔ)灌點(diǎn)（Full 和Refill）、根系吸水模式的確定、根系扎根深度等農(nóng)業(yè)上重要的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)（圖4）。


三、 數(shù)據(jù)分析處理

Trime-Irri監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的分析處理是在通過(guò)Trime土壤水分測(cè)量?jī)x得到不同深度的土壤水分含量，并且根據(jù)客戶(hù)需求的實(shí)際情況，導(dǎo)入降雨量、灌溉量，以及土壤和作物的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)處理軟件會(huì)根據(jù)內(nèi)設(shè)的Formulas和Calibration 進(jìn)行自動(dòng)分析整合數(shù)據(jù)，得到我們所期望的參數(shù)指標(biāo)。其中Calibration需要用戶(hù)自己根據(jù)TRIME型號(hào)和測(cè)量結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算公式在Formulas菜單內(nèi)顯示。（圖5）


四、 應(yīng)用案例
1、 蘋(píng)果大小與灌溉管理
對(duì)生長(zhǎng)在NSW地區(qū)Batlow的蘋(píng)果樹(shù)來(lái)說(shuō)，為獲得色香味俱佳的蘋(píng)果所需的果實(shí)生長(zhǎng)速率與土壤水分含量的密切關(guān)系，如下圖6所示。每周2次測(cè)量土壤水分和果實(shí)生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，同時(shí)測(cè)量15個(gè)蘋(píng)果的大小，用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)這些測(cè)量結(jié)果進(jìn)行繪圖，在70cm深的根區(qū)補(bǔ)償點(diǎn)與飽和點(diǎn)之間可利用的水分有60cm。在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)除了灌溉和降雨之外，這個(gè)根區(qū)的土壤含水量呈下降趨勢(shì)。監(jiān)測(cè)表明土壤含水量從一月下旬往后開(kāi)始接近補(bǔ)償點(diǎn)。隨著土壤含水量在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)的不斷變化，果實(shí)生長(zhǎng)速率亦起伏不定。在一月上旬當(dāng)土壤濕度達(dá)到時(shí)，果實(shí)生長(zhǎng)速率達(dá)到；在二月份當(dāng)土壤濕度經(jīng)常接近補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，果實(shí)生長(zhǎng)速率最小。因?yàn)橥寥罎穸冉咏a(bǔ)償點(diǎn)的緣故，果實(shí)大小隨著果實(shí)生長(zhǎng)速率的減慢而減小。

2、 灌溉管理及其對(duì)棉花產(chǎn)量的影響
在澳大利亞灌溉棉田中，收集大量的土壤濕度數(shù)據(jù),對(duì)于作出棉田的計(jì)劃灌溉及時(shí)準(zhǔn)確決策來(lái)說(shuō)是很重要的。更何況這些數(shù)據(jù)也是對(duì)地塊本身的解釋。此小結(jié)表明，對(duì)于灌溉管理中作出合理決策，土壤濕度的分析與解釋的重要性，特別針對(duì)有第二次灌溉和有實(shí)際和潛在降雨的發(fā)生。在1996/97生長(zhǎng)季節(jié)中從兩個(gè)農(nóng)場(chǎng)獲得的數(shù)據(jù)對(duì)比說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題。被選擇的農(nóng)場(chǎng)來(lái)自同一個(gè)地區(qū)，地塊都是相鄰的并有相近的再次灌溉點(diǎn)。
農(nóng)場(chǎng)A和農(nóng)產(chǎn)B土壤含水量，作物水分利用與降雨有效性，如下圖7

農(nóng)場(chǎng)A，在第二次灌溉同步的時(shí)期，通過(guò)補(bǔ)灌點(diǎn)之后，作物的耗水量有一個(gè)較快的下降，在灌溉的前兩天作物的日耗水量幾乎不變，在第2次灌溉后的日耗水量變化趨勢(shì)相對(duì)于在2月初期之前增加接著下降來(lái)說(shuō)，表現(xiàn)為作物生長(zhǎng)后期的通常衰減。就在作物生長(zhǎng)的這個(gè)時(shí)期，研究證明灌溉的推遲對(duì)作物最終產(chǎn)量來(lái)說(shuō)將是最不利的影響。
相對(duì)于農(nóng)場(chǎng)A來(lái)說(shuō)，農(nóng)場(chǎng)B的日耗水量在一月初有一個(gè)不斷的上升過(guò)程，在這之后，隨著棉鈴的增加，日耗水量也有階段性的上升，直到2月初，作物開(kāi)始成熟時(shí)日耗水量開(kāi)始下降。
因此，（農(nóng)場(chǎng)A）表明了在作物生長(zhǎng)發(fā)育后期推遲第2次灌溉的不利影響，特別是在生長(zhǎng)的中后期日耗水量減少。（農(nóng)場(chǎng)B）表明了灌溉棉田較理想的耗水模式。
參考文獻(xiàn)
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產(chǎn)地：澳大利亞