Soil Compaction and Irrigation Management: Implications of Soil Hydraulic Changes for Precision Agriculture

方法

文献综述，整合土壤水力、传感、作物模型与遥感技术。

发现

压实降低入渗与导水率，传统灌溉调度假设不成立，需纳入结构变异。

机会点

可开发融合土壤压实空间变异与实时传感的精准灌溉决策模型，填补结构退化下的调度空白。

土壤压实是影响农业生产力的土壤物理退化的主要形式之一。尽管其对土壤结构和作物生长的影响已得到广泛研究，但其对灌溉管理的影响却鲜受关注。本文综述了关于土壤压实如何改变农业土壤水力功能的现有知识，并探讨了其对灌溉制度和精准灌溉的影响。现有证据表明，土壤压实降低了水分入渗和饱和导水率，同时改变了土壤持水性和植物有效水量。地表封闭和结皮的形成会进一步限制入渗，尤其是当裸露土壤暴露于高能量降雨或喷灌时。这些变化改变了土壤剖面中水分的运动、再分布和储存，进而影响根系发育、植物生理响应和作物生产力。这些影响的程度取决于土壤质地、土壤水分状况、作物种类和环境条件。传统灌溉制度通常假设土壤水力性质稳定，可能无法充分反映压实土壤的情况。土壤水分传感、作物建模、遥感和决策支持系统方面的最新进展，为将土壤结构变异性纳入灌溉管理提供了新的机遇。将精准灌溉与预防性机械作业管理及增强土壤结构和生物韧性的措施相结合，有望提高灌溉效率、优化水资源利用，并增强灌溉农业系统的长期可持续性。