背景：

中心支軸式灌溉是農(nóng)業(yè)中常見的技術(shù)，但成本很高。單是柴油，每個(gè)中心支軸式智能灌溉系統(tǒng)每英畝每年就可花費(fèi)高達(dá) 25，000 美元。農(nóng)民在降低成本和節(jié)約用水方面承受著巨大的壓力，但要在不危及作物質(zhì)量和產(chǎn)量的前提下做到這一點(diǎn)并不容易，它需要一個(gè)系統(tǒng)的過程。 這種使用土壤水分傳感器的四步灌溉優(yōu)化方法可以幫助農(nóng)民減少用水量！最多減少50%，農(nóng)民們因此可以在20年內(nèi)將柴油成本削減10萬美元，并在不到2年的時(shí)間內(nèi)完全收回成本。

中心支軸式灌溉的運(yùn)行成本包括柴油、電力、潤(rùn)滑油、維修保養(yǎng)、人工等。柴油是主要的運(yùn)營(yíng)成本之一。根據(jù)佐治亞大學(xué)2019年作物生產(chǎn)預(yù)算，一個(gè)中心樞軸灌溉系統(tǒng)每灌溉一英畝土地，可以消耗價(jià)值12.50美元的柴油或7.00美元的電力。

通過優(yōu)化灌溉降低成本存在哪些風(fēng)險(xiǎn)？

中心樞軸運(yùn)行成本與系統(tǒng)的使用率成正比。然而，減少用水量是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。缺乏準(zhǔn)確的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)是最大的制約因素。 最佳土壤水分對(duì)植物至關(guān)重要。近年來對(duì)土壤水分優(yōu)化的研究表明，在干旱達(dá)到枯萎點(diǎn)之前，產(chǎn)量損失就開始出現(xiàn)。實(shí)際上，當(dāng)根區(qū)土壤水分低于最佳范圍時(shí)，植物生長(zhǎng)會(huì)立即減慢。即使是小缺水也會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生幾個(gè)負(fù)面影響：減少光合作用，從而減緩生長(zhǎng)。減少水意味著更少的營(yíng)養(yǎng)吸收。

如何安全地減少用水量？

沒有一刀切的節(jié)水方法，因?yàn)樗璧男袆?dòng)取決于農(nóng)場(chǎng)的位置、土壤質(zhì)量、總體天氣條件、作物類型和其他幾個(gè)參數(shù)。 優(yōu)化灌溉的四步走方法：

1.獲得最佳土壤水分?jǐn)?shù)據(jù) 使用土壤水分檢測(cè)儀來定義最低可接受的土壤水分水平，以節(jié)省更多的水。一方面，持續(xù)監(jiān)測(cè)土壤水分，避免土壤過干，減緩植物生長(zhǎng)。另一方面，適宜水平以上的土壤水分也會(huì)阻礙生長(zhǎng)并導(dǎo)致漏水。

2.準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)偶發(fā)降雨 觀察自然降雨如何影響根區(qū)水分，了解在中央樞軸灌溉上可以減少多少水分以節(jié)約用水。請(qǐng)注意，雨量計(jì)的信息并不表示實(shí)際地下土壤水分水平。

3.根據(jù)田間土壤濕度變化優(yōu)化灌溉 考慮農(nóng)場(chǎng)土壤水分變化，以減少局部用水。土壤水分從未均勻分布于田地中。這一情況因地區(qū)而異，我們應(yīng)該相應(yīng)地優(yōu)化灌溉情況，并要注意最高值和最低值。

4.部署控制赤字灌溉戰(zhàn)略 部署控制赤字灌溉 （CDI） 戰(zhàn)略，以適當(dāng)水平的壓力，使植物達(dá)到更高的作物質(zhì)量，節(jié)省大量的水，同時(shí)不會(huì)有太大的產(chǎn)量損失。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，農(nóng)民可以遵循長(zhǎng)期趨勢(shì)，減少用水量，節(jié)省最多50%的運(yùn)營(yíng)成本。