計算林木的耗水量並應用於精確灌溉系統
2020/12/09 @國際
摘要
西班牙在25年前曾遭逢乾旱之苦，對於現今的氣候變遷已提早進行應變措施，西班牙科爾多瓦大學聯合研究團隊致力於改善作物栽植之水資源管理，透過實驗證明杏仁樹相對蒸散作用與作物水分逆境指數（CWSI）之間的關係，並結合無人機或載人飛行器以遠端遙測確認相對耗水量，描繪園區中不同區域的蒸散圖，在最需要的地方提供準確的水量，做最有效的水資源利用，未來也希望能將此技術應用在橄欖等重要經濟作物。
示意圖
1995年，西班牙發生嚴重的乾旱，農場沒有水能灌溉耕作。雖然此後沒有再發生毀滅性災難，但氣候變遷日益劇烈，仍有受乾旱威脅的可能，對於生產一年生作物的農民來說，發生乾旱將代表失去一年的工作，而培植林木作物的農民所承受的風險不只是該年的產量，甚至是長期以來的投資。
科爾多瓦大學與西班牙永續農業研究所組成研究團隊，多年來致力於改善水資源管理，以及橄欖、杏仁和柑橘等林木作物的產量極大化。其中一個研究方向立基於當環境缺水時，樹木的蒸散作用減少、樹溫提高，產量隨之減少。
在最新的研究計畫中，團隊研究了一項作物水分逆境指數（Crop Water Stress Index, CWSI），該指標是根據受水分逆境的樹木之樹溫與杏仁林的相對耗水量之間的關係。樹木的耗水量或蒸散量難以測量，但使用樹木的溫度較為容易，在最新的研究中，研究團隊首次通過實驗證明杏仁樹相對蒸散作用與CWSI指標之間的關係，因次農民可以隨時了解樹木是否維持正常消耗或蒸散約80％至90％的水，或者樹木承受的壓力很大，迫切需要提供更多的水。【延伸閱讀】橄欖園借助手機應用程式能精確的進行肥料和水資源管理
研究員解釋，CWSI指標的優勢在於，可以使用無人機或載人飛行器藉由遙測確認相對耗水量，並且可以描繪園區中不同區域的蒸散圖。在將來，衛星可能可以非常精確地在大型人工林執行這項工作。因此，利用CWSI蒸散圖可以根據不同時刻所需的水位，以不同的方式灌溉不同區域，運用最低必需耗水或當時可用的水資源使產量最大化。這項研究為精確技術的範疇，這個新系統使用最先進的技術進行最適當的灌溉，為林園的每個區塊提供準確的水量並避免浪費，目標是在最需要的地方做最有效的水資源利用。
雖然這項研究是在杏仁園進行，仍可將研究成果應用在其他木本（tree crop）作物，例如橄欖樹，其為安達魯西亞重要的經濟作物，可望解決缺水的困境。
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