《Agricultural Water Management》：Irrigation scheduling of an almond orchard using the water balance and remote and proximal sensing
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在水资源紧张的背景下，为优化杏仁园灌溉策略，研究人员开展了以水量平衡和遥感、近感技术为基础的灌溉调度方法研究。结果显示，控制处理（F）能满足作物需水，过度灌溉未增产，亏缺灌溉（D）则减产。该研究为优化杏仁灌溉提供了有效方法。
在水资源日益紧张的当下，农业灌溉用水的合理分配成为关键议题。杏仁作为地中海地区重要的经济作物，其种植面积在西班牙不断扩大，灌溉需求也随之剧增。然而，传统的灌溉方式面临诸多挑战，比如确定作物蒸散量（ET）困难重重，现有测量技术各有弊端，像经典的称重蒸渗仪操作复杂，涡度相关法受环境限制大；而且，利用参考 ET（ET
o ）和作物系数（K
c ）确定灌溉量的方法，在杏仁种植中缺乏足够的依据。此外，杏仁园普遍存在灌溉不足的情况，如何采用合理的亏缺灌溉（DI）策略，以及利用先进技术精准监测作物水分状况，成为亟待解决的问题。在此背景下，为了探索更高效的灌溉调度方法，提升杏仁园的水资源利用效率，来自国外的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《Agricultural Water Management》上，为杏仁种植的可持续发展提供了重要参考。
研究人员采用了多种关键技术方法。其一，利用基于激光雷达（LiDAR）的遥感技术，通过无人机搭载设备获取树冠信息，计算地面覆盖（GC），进而确定作物系数（Kc ）；其二，运用近感技术，借助 CORDOVA-ET 系统测量参考蒸散量（ETo ）和树冠温度，计算作物水分胁迫指数（CWSI）；其三，设置不同的灌溉处理组，对比分析不同灌溉量对杏仁园产量和水分状况的影响。
下面来看具体的研究结果：
水量平衡 ：研究期间，参考蒸散量（ETo ）和有效降水量（Peff ）变化显著。2023 年灌溉季 ETo 最高，2022 年 Peff 最少。Kc 值在 5 月至 8 月间从 0.77 升至 0.98。不同灌溉处理下，土壤水分变化各异，亏缺处理（D）土壤水分消耗更快，而过度灌溉处理无水分胁迫。产量和产量构成因素 ：通过对不同灌溉处理下杏仁园多年产量的监测分析，发现亏缺灌溉处理（D）产量最低，过度灌溉处理（SR1 和 SR2）产量较高且稳定，控制处理（F）产量适中。混合方差分析（mixed ANOVA）表明，处理对产量的总体影响不显著，但效应量显示存在中等程度的差异，且特定年份中部分处理间存在显著差异。累积产量方面，D 处理比 F 处理低 20% 以上。进一步分析产量构成因素发现，灌溉对树体体积影响明显，对果实密度和单位干重也有一定作用。水分胁迫 ：以 0.3 为 CWSI 的允许胁迫阈值，研究发现 F 和 D 处理的 CWSI 值常高于 SR2 处理。2022 年干旱，D 和 F 处理 7 月就超过胁迫阈值；2023 年因技术问题部分数据缺失，但各处理后期都达到不同程度的胁迫水平；2024 年受红蜘蛛螨侵害影响，数据解读更复杂。从无人机监测的树冠温度来看，D 处理树冠温度最高，F 处理次之，SR1 和 SR2 处理较低且稳定，表明 D 处理水分胁迫最严重。
综合研究结论和讨论部分，该研究首次在商业杏仁园（cv. Lauranne-GF677）应用基于水量平衡和作物系数的灌溉调度方法，并结合 LiDAR 等先进技术。研究表明，F 处理能满足作物实际需水，过度灌溉不能增产，而亏缺灌溉会导致减产。树冠温度实时监测在评估作物水分状况方面效果显著，结合水量平衡可提高灌溉调度的精准度。此研究为农民提供了实用的灌溉调度方法，对优化杏仁园灌溉管理、提高水资源利用效率具有重要意义，有助于推动杏仁种植产业的可持续发展。
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