利用土壤濕度監測及模型建立提升玉米灌溉效能 (文獻摘要譯文) - 農業知識入口網

利用土壤濕度監測及模型建立提升玉米灌溉效能 (文獻摘要譯文)

農業為水資源的主要使用者，佔全球淡水需求達70%。由於對乾淨水源之需求漸增，農業灌溉上亦須有更具效能的水資源管理執行策略。當精準灌溉為大麻、番茄、馬鈴薯等高經濟作物所帶來之益處受到充分認知時，對於廣泛存在的低經濟作物(如：玉米)而言，價廉有效之灌溉策略仍有待研究及實施。本研究在威內托(Veneto，位於義大利東北部)一處採用噴灌方式的玉米田區，利用時間區域反射法(time domain reflectometry；TDR)，以6個探針進行其全生長季之土壤溼度動態監測。上述TDR感測器，分別放置於二個獨立地點之多種深度中，其中一處依農民經驗進行全區均一灌溉，另一處則利用水量平衡灌溉策略(water balance irrigation strategy)，在土壤溼度量測基礎上進行補充灌溉。而後應用簡約水文模型(parsimonious hydrological model)，並針對不同水量平衡項目【降水(precipitation)、蒸散作用(evapotranspiration)、側向通量(lateral fluxes)、深向滲漏(deep percolation)】進行量化校正。根據前述二地點間的水文收支(water budget)比較結果顯示，於農業活動中進行土壤溼度監測，可在需求灌溉量及成本方面獲得大量節約，且不會造成作物田區產量負面影響。假定平均條件與本研究地點及生長季節相似之情況下，將這些結果簡化擴及至區域規模時，以玉米整體相關收益相較，其展現出在經濟面上大幅節約之可能性。

註釋：

「時間區域反射法(time domain reflectometry；TDR)」之基本原理與雷達相同。由於傳輸通路上之阻抗不連續性，會造成反射脈衝電壓上的變化，因而可藉以量測傳輸通路上之介質電學性質及斷面幾何形變。【本段註釋改寫自 ─ 陳彥甫。時間區域反射法】

【原文連結：ttp://amebse.nchu.edu.tw/documents/2009%E5%B9%B4%E5%AF%92%E5%81%87%E6%84%9F%E6%B8%AC%E8%A8%93%E7%B7%B4%E7%8F%AD/%E4%BB%8B%E8%B3%AA%E6%B0%B4%E5%88%86%E8%A8%88(%E6%99%82%E9%96%93%E5%8D%80%E5%9F%9F%E5%8F%8D%E5%B0%84%E6%B3%95).pdf】

譯自：Camporese M, Gumiere SJ, Putti M and Botter G (2021) Efficient Irrigation of Maize Through Soil Moisture Monitoring and Modeling. Front. Water 3:627551. doi: 10.3389/frwa.2021.627551