貴州省灌溉試驗中心站作為省內(nèi)重要的水利科研平臺，同時也是全國節(jié)水教育基地，長期深耕農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)研究與推廣工作，積極響應(yīng)國家農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展戰(zhàn)略。為精準(zhǔn)破解山地辣椒種植水肥管理量化難、作物生長與田間環(huán)境響應(yīng)機(jī)制不明確等行業(yè)痛點，基地聯(lián)合貴州師范大學(xué)，引入點將科技智能化監(jiān)測設(shè)備，落地辣椒作物節(jié)水灌溉試驗項目，搭建標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的試驗數(shù)據(jù)體系，為貴州特色經(jīng)濟(jì)作物節(jié)水灌溉技術(shù)優(yōu)化、水肥高效利用研究提供堅實的數(shù)據(jù)支撐與技術(shù)參考。
項目團(tuán)隊完成全套核心監(jiān)測系統(tǒng)的安裝部署，構(gòu)建起覆蓋微觀作物生理、中觀田間環(huán)境、宏觀地塊生態(tài)的多層次、全方位田間數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)辣椒全生育期生長狀態(tài)、田間環(huán)境、生態(tài)通量數(shù)據(jù)的常態(tài)化、精細(xì)化采集。三大核心系統(tǒng)功能及應(yīng)用價值如下：
渦度協(xié)方差系統(tǒng)｜農(nóng)田生態(tài)能量交換監(jiān)測體系
該系統(tǒng)是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量交換監(jiān)測的核心技術(shù)設(shè)備，依托高響應(yīng)速度傳感器，持續(xù)采集辣椒田間大氣與作物群落間的物質(zhì)、能量交換數(shù)據(jù)，動態(tài)捕捉農(nóng)田生態(tài)動態(tài)變化。
系統(tǒng)主要針對辣椒種植樣地開展水汽潛熱、二氧化碳通量常態(tài)化監(jiān)測，可精準(zhǔn)測算田間蒸散發(fā)量，梳理辣椒田塊能量收支變化規(guī)律，為剖析山地辣椒田間生態(tài)水文過程、制定適配區(qū)域的節(jié)水灌溉方案提供科學(xué)、連續(xù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
植物生理生態(tài)系統(tǒng)｜作物與環(huán)境同步監(jiān)測體系
系統(tǒng)可實現(xiàn)田間環(huán)境要素與辣椒作物生理指標(biāo)的同步一體化監(jiān)測，搭建精細(xì)化田間試驗監(jiān)測模型，精準(zhǔn)匹配不同灌溉處理試驗需求。
在田間環(huán)境監(jiān)測層面，可全面采集風(fēng)速風(fēng)向、空氣溫濕度、輻射、降雨量、土壤水熱、土壤電導(dǎo)率等全維度氣象與土壤參數(shù)，完整覆蓋辣椒生長的田間環(huán)境條件；在作物生理監(jiān)測層面，聚焦微觀生長狀態(tài)，實時監(jiān)測辣椒莖流傳輸速率、莖干微變化等核心指標(biāo)，動態(tài)記錄作物水分運(yùn)輸、生長發(fā)育的全過程。
通過多維度數(shù)據(jù)聯(lián)動分析，可有效區(qū)分不同灌溉方案下辣椒植株的生長響應(yīng)差異，清晰梳理灌溉用量、水肥配比與作物生長狀態(tài)的關(guān)聯(lián)規(guī)律，為量化節(jié)水灌溉技術(shù)效果、優(yōu)化水肥管理模式提供直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)。
植被物候監(jiān)測系統(tǒng)｜大田長勢宏觀感知體系
該系統(tǒng)基于光學(xué)監(jiān)測技術(shù)，具備大范圍、非接觸式大田監(jiān)測能力，聚焦辣椒地塊宏觀長勢與物候變化監(jiān)測。
系統(tǒng)通過持續(xù)提取地塊NDVI植被指數(shù)，將辣椒長勢、群落覆蓋度、生長活力等直觀表型特征轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，實現(xiàn)大田作物長勢的數(shù)字化、可視化管控。同時支持試驗地塊分區(qū)切片式獨立分析，可針對性對比不同試驗區(qū)域的作物生長差異。
結(jié)合田間環(huán)境、作物生理監(jiān)測數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可為辣椒節(jié)水灌溉試驗提供宏觀長勢佐證，完善“環(huán)境-生理-長勢”一體化數(shù)據(jù)鏈條，助力科研人員精準(zhǔn)評估不同灌溉模式的應(yīng)用成效，為特色作物節(jié)水技術(shù)的本地化落地與標(biāo)準(zhǔn)化推廣提供全面支撐。
