Advances in micro-irrigation and supplementary irrigation in millets of dryland ecosystems
M Megha · N Vadivel · P. Kannan 等 5 人
综述旱地微灌与补充灌溉提升小米产量与水分利用效率的研究进展。
综述滴灌、地下滴灌、微喷及水肥一体化、传感器与IoT智能灌溉技术。
微灌显著提高小米产量、WUE和NUE，智能灌溉可节水30–35%。
可研究低成本IoT灌溉决策模型在小米旱地的本地化适配与长期效应。
系统综述微灌与补充灌溉提升旱地谷子产量与水肥效率，含物联网智能灌溉节水30-35%等实质结论，对旱作智慧农业有参考价值。
旱地生态系统约占地球陆地表面的41%，支撑着近20亿人口。本文综述了微灌与补充灌溉策略在提升旱地生态系统中小米生产力与恢复力方面的最新进展。旱地降水少且不稳定、蒸散量大、土壤肥力低、干旱胁迫频繁，使农业生产易受气候变率和缺水的影响。小米是种植于旱地农业生态系统中的耐旱、气候适应型谷物。尽管具有恢复力，小米生产力仍受降雨变率增大、季节性持续干旱期延长以及气候变化相关的大气干燥度上升的制约。来自半干旱和干旱地区的证据表明，与传统地面灌溉方式相比，微灌系统（包括滴灌、地下滴灌和微喷灌）显著提高了产量和生物量积累。这些灌溉系统还提高了水分利用效率（WUE）和养分利用效率（NUE），使其非常适合旱地生态系统中的小米生产。水肥一体化（fertigation）的整合进一步改善了养分与作物需求的同步性，减少了淋失损失，并有助于维持土壤肥力。本文还重点介绍了基于蒸散量、土壤水分阈值、亏缺灌溉原则和基于传感器的自动化的优化灌溉制度。结合土壤水分传感器和基于物联网（IoT）控制系统的智能灌溉技术，在提升精准水分管理和减少高达30%–35%的用水量方面展现出巨大潜力。在技术创新、政策框架和因地制宜研究的支持下，这些技术的采用将促进以小米为基础的旱地生态系统中的可持续水分管理和资源利用效率。未来研究应聚焦于优化灌溉制度、智能技术以及面向水资源受限环境的成本效益解决方案。