橙蜂智能公司致力于提供先进的人工智能和物联网解决方案，帮助企业优化运营并实现技术潜能。公司主要服务包括AI数字人、AI翻译、埃域知识库、大模型服务等。其核心价值观为创新、客户至上、质量、合作和可持续发展。

橙蜂智农的智慧农业产品涵盖了多方面的功能，如智能化推荐、数据分析、远程监控和决策支持系统。用户可以通过应用获得个性化的作物种植建议、实时的生长状态监控以及精确的灌溉和施肥指导，提升农业生产效率。

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前言

        农业是耗水量最大的行业，也是水资源污染最大的行业之一。农业用水管理至关重要，因为它直接影响农作物产量、生态可行性和粮食安全。 由于气候变化和人口增长导致水资源紧张，农作物生产面临越来越大的风险，农民需要采取更明智的做法，实现农业用水的可持续利用。精准农业利用数据和技术，消除了灌溉中的不确定性。这可以使农业在正确的时间、正确的地点和正确的数量使用水，从而提高农作物产量并防止资源浪费。

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一、水在农业中如何利用

        气温上升和城市化导致的水资源竞争，正对集约化农业构成严峻威胁。全球范围内，农业部门消耗了超过一半的淡水资源。尽管预计到2050年农业产量将增加约70%，但为了满足其他行业未来的需求，仍需将大量水资源从农业领域中重新分配。

        这一现状凸显了在农业中实施可持续水资源管理的必要性，保护有限的水资源已成为首要任务。当前的农业用水管理模式大力倡导可持续农业实践，提升资源分配效率，并注重生态系统的保护。农业的长期成功在很大程度上取决于是否能持续遵循这一管理模式，确保资源的合理利用与生态的健康发展。

二、可持续农业的水资源管理实践

        制定水资源管理计划时需要综合考虑多种因素，包括当地气候、土壤特性、淡水供应、作物类型以及技术条件等。根据这些因素设计出的管理策略，能够有效确保水资源的可持续利用，并为农业系统的长期成功提供保障。

1. 精准灌溉

        精准灌溉通过先进技术更加有效地为农作物提供水分。与传统的均匀灌溉方式不同，精准灌溉会根据作物的具体需求和环境条件，动态调整水量。喷灌系统通过从上方喷洒水分，滴灌则直接将水输送到作物根部。这两种灌溉方式在不同土壤类型和作物品种中均有出色表现，能够满足农户的多样化需求。可变速率灌溉 (VRI) 通过精准调控浇水时间和频率，进一步提高了农业用水效率。

        天气预报也为灌溉管理和应对农业变化提供了重要参考。通过使用软件算法处理天气预报、地面传感器数据和植被指数，能够确定最佳灌溉时间和用水频率。这种动态管理方法能够根据环境变化实时调整农业用水，确保农作物的健康生长。

        灌溉田地的产量通常是雨养田地的两倍，因此灌溉不仅能扩大作物的选择范围，还能显著提高农业产量。

2. 雨水利用

        雨水利用的原理简单而有效，即在降水期间收集雨水并储存起来备用，为农业提供补充水源，从而减少对外部水源的依赖，并减轻河流、湖泊和含水层的压力。与地下水或地表水相比，雨水不仅免费，且广泛可用，且其盐分和矿物质含量较低。例如，澳大利亚广泛采用农业雨水储水箱，尽管干旱持续存在，农户仍然可以利用这些储水箱为牲畜提供水源并灌溉作物。

3. 节水型作物选择

        耐旱作物、本地作物的种植以及轮作等管理策略，能够有效促进可持续农业用水，最大限度减少干旱对作物和产量的影响。具体来说：

1. 采用专门培育的耐旱作物品种。这些作物具有深根系统，能减少蒸腾作用下的水分流失，并能够从缺水压力中恢复，从而适应干旱环境。
2. 种植本地作物，这些作物适应特定气候和土壤条件，抗旱能力更强，能够减少农业用水需求。
3. 通过轮作农作物，农业系统不仅能更好地抵御干旱和土壤盐碱化等非生物胁迫，还能帮助提升地下水位，维持当地水资源安全与农业生产需求之间的平衡。
4. 采用覆盖作物、地膜覆盖、保护性耕作以及改善土壤质量等农业实践，有助于土壤保持水分，增强植物健康生长，减少干旱和水资源短缺的负面影响。

4. 废水处理

        减少农业对有限淡水供应的依赖，利用处理后的废水进行灌溉，是节约用水的重要措施之一。通过科学规划和管理，废水处理不仅可以实现农业用水的循环利用，还能减少废水排放带来的污染。大规模采用废水再利用技术，还可以增强农业在干旱环境下的抵抗力。

        然而，废水管理不当可能导致土壤和地下水的污染。因此，废水处理的正确应用对保护农业环境至关重要。

5. 精准农业

        精准农业在水资源管理中结合了技术进步与农户的专业知识，实现了水资源的高效利用。通过农业测绘、田间勘察与GPS和GIS技术相结合，为可持续水资源管理提供了多维度的方法。

        在这种框架下，田间巡查成为监测和优化农业用水的关键工具。巡查过程中结合GIS制图技术，能够可视化土壤水分和作物胁迫的变化情况，并为巡查人员设定GPS坐标采样点。农户还可以利用农业GIS信息，合理规划何时何地灌溉作物，从而进一步优化农业用水管理。

        橙峰智农平台提供的数据支持和技术服务，将精准农业和智能水资源管理结合，助力农户在农业生产中实现更高的水资源利用效率和产量优化，确保农业的可持续发展。

三、利用橙峰智农实现水管理

        随着精准农业、遥感技术和数据分析的进步，农业用水管理迎来了新的工具和技术。橙峰智农作物监测系统采用针对特定地点的策略，结合一系列尖端工具，使农户能够根据农业动态变化精准调整灌溉，而不再是简单地在田地间进行均匀灌溉。

1. 历史天气和每日预报

        橙峰智农作物监测平台提供可追溯至1979年的气象记录以及精准的14天天气预报。这些数据不仅可以作为灌溉管理的指南，还可作为应对农业恶劣天气的预警系统。平台提供的蒸散量、气温、太阳辐射和降水量等数据，是农户可以利用的众多关键农业指标中的一部分，有助于农户精准调整灌溉活动。

2. 蒸散量

        蒸散量是制定有效灌溉计划时需要考虑的核心因素之一。设想在干旱期间，某葡萄园主发现部分地区的蒸发损失率远高于其他区域。这些信息可帮助葡萄园主针对性地调整农业用水，为受压的葡萄藤提供急需的水分。在蒸散量较低的区域，园主还可以减少灌溉，避免根部腐烂及过度浇水引发的其他问题。

图1 蒸散量图表表明水分流失 

3. 气温和降水

        农户可以利用过去的温度和辐射数据，确定哪些作物在特定区域能茁壮成长、生长期会持续多久，以及了解极端气温的峰值和频率。掌握温度变化情况，不仅有助于节约用水，还可以帮助保护作物免受高温带来的压力。此外，橙峰智农作物监测平台为农户提供了一系列关键数据，如：

• 累积降水量：提供一段时期内的降雨历史概览，帮助识别天气模式。
• 每日降水量：提供实时降雨数据，用于监测和管理干旱或洪涝等异常情况。

图2 累计和每日降水量 

        这些信息对于制定负责任的农业用水管理决策非常宝贵。例如，若累积降水量数据显示，过去几周降雨量低于平均水平，农户可能需要增加灌溉。同样，使用每日降水量监测田地情况，农户可以快速调整灌溉或排水计划，更好应对与水资源相关的灾害。

4. 土壤湿度

        通过橙峰智农作物监测系统，农户可以远程轻松评估土壤水分状况。例如，如果平台地图显示某片麦田的部分区域土壤水分低于其他区域，可能是由于土壤组成或地形差异导致。农户可据此将更多水分引导至最需要水分的干旱区域，避免在潮湿区域过度灌溉或浪费资源。基于土壤湿度的农业用水管理可以优化资源配置，避免作物受胁，并提高产量。

图3 根区土壤湿度图 

5. NDMI

        当应用于精准灌溉时，NDMI（归一化差异水分指数）指数对识别作物水分胁迫水平的能力非常重要。举例来说，一位小麦种植户使用橙峰智农作物监测系统密切关注NDMI指数。根据NDMI读数，农户发现水分分布不均匀，导致麦田出现局部干旱。有了这些数据，农户可以调整灌溉计划，减轻干旱影响，确保小麦在整个田地均匀生长。

        通过橙峰智农作物监测平台，农户可以获得多维度的农业数据支持，优化农业用水管理，助力农业的可持续发展

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总结

        随着全球对水资源的需求日益增加，农户们已经不能再依赖传统的管理方式。在当今的环境中，采用可持续的农业技术来进行土地和水资源管理，已成为保护生态系统、应对全球变暖以及养活快速增长人口的关键因素。农户、政府、研究人员和社区应携手合作，共同开发可持续的农业用水解决方案，来应对环境挑战和农业实际问题。通过为农户提供培训、推进技术升级，以及制定支持性的政策，农业部门将能够在有效且公平地利用水资源方面发挥引领作用，从而推动可持续发展的实现。