作物灌溉需要根据作物需水规律进行，这几乎是尽人皆知的农业常识。但是还是有不少人试图通过单单的一种、或两种因素就进行灌溉决策，甚至于认为灌溉控制器可以根据某些物理量设定值进行控制，这就是所谓的阈值设定就能够完成灌溉任务的自动化控制。

下面以大量的、常见的、对于人类来说重要的粮食作物为例，先了解一下灌溉并不是按设定阈值自动完成开关控制的事。

冬小麦

北方常见的冬小麦节水灌溉，它就是一个实例，多数北方人都知道，小麦是如何灌水的，甚至把它的灌水规律也用到园林灌溉上来。常常看到的是小麦是在播种后，过冬前灌保墒水，过冬后灌返青水。从农村来的园林管理者也是这样指挥工人，按照种小麦的灌水方法给园林植物灌保墒水，返青水。对于小麦来说其实主要关注的是小麦关键水。小麦播前后采取大量灌水（保墒水），使50~200厘米土层的土壤含水量达到田间持水量的80％以上，有利于小麦根系下扎，增长深层根比例。依据小麦需水特点和小麦不同生育时期的水分效应，采取灌关键水的方法是一项有效的节水办法。

春节之后，冬小麦陆续进入返青期，返青期可以说是小麦种植的关键时期，需要灌返青水。影响冬小麦返青的主要条件是温度。经过镇压有利保水、保肥、保温，能防冻保苗，控上促下，使麦根扎实，麦苗生长健壮，浇返青水要根据不同的地温条件，不同墒情而定，灌多少水也需要根据苗情和气温决定。小麦刚刚返青，温度还上不来，地温低，不利于小麦生长。如果这时候就灌水不利于小麦生长、灌水就会降低地温，这样小麦返青慢，对小麦今后生长是不利的。

玉米

小麦是灌水要求相对简单的作物，玉米对于灌溉时机和灌溉用水量的要求就更加复杂了。玉米需水量主要指在适宜土壤水分条件下，棵间土壤蒸发量和植株蒸腾量之和。影响需水量的主要因素是气象、土壤、栽培措施和品种等，玉米生育期内积温高，相对湿度小，日照强，风力大，需水量就大。随着耕深、栽培密度和施肥量的加大，玉米需水量有增加趋势。此外土壤质地、水分及地下水位也影响玉米需水量。春玉米比夏玉米耗水量较多，但各生育时期的需水规律基本一致。

在玉米生育过程中重点在播种期、拔节期、抽雄开花期和灌浆期4次水，适时灌溉拔节水、大喇叭口水。

1、播种期灌水

播种期灌水是保证苗全、苗齐、苗壮，获得高产的基础，是保证玉米高产的关键水。播种期灌水应根据不同情况灵活采用播前灌水或播后灌“蒙头水”。高产玉米种子发芽和出苗最适宜的土壤水分，一般在土壤田间持水量的70%左右。春玉米采用冬灌或早春灌，冬灌不仅可防止播种时降低土壤温度，又可避免与其它作物春季争水矛盾。麦田套种玉米结合浇麦黄水，做到一水两用。夏播玉米在麦收后墒情差时应立即浇水造墒，待机播种。也可先播种后灌水，这是抢时早播的一种有效方法。

2、拔节期灌水

玉米拔节后，在营养体迅速生长过程中，穗的分化也已开始，水分需求量大。所以，在降水不足时，结合追肥适量灌水，使0～80mm土层土壤含水率达16%～18%。既可增加叶片的光合作用，促使气生根的发生，减少小花退化，缩短雌雄花的出现间隔。

3、大喇叭口期灌水

植株拔节后茎叶开始加速生长，叶面蒸腾加剧，雌穗进入小花分化期，进入需水临界期，对水分要求增多，在降水不足的情况下，结合追肥及时灌水，可防止“卡脖旱”，使0～80cm土壤含水率达到18%，增强叶片的光合作用，促使气生根的发生，减少小花退化，缩短雌雄花的间隔时间，有利于授粉结实，是夺取玉米高产的重要环节之一。

4、抽雄开花期灌水

抽雄开花正值盛暑时期，日照时间最长，气温最高，绿叶蒸腾最强，耗水强度最大，是玉米需水临界期，在降水较少情况下，结合追肥适时灌水，使土壤含水率达到20%左右，增加行间湿度，提高花粉生活力，利于授粉提高结实率，增加光合作用强度，使更多养分向果穗中转移。研究表明，开花期干旱不灌水，会大幅度减产。

5、灌浆期灌水

开花授粉后进入子粒形成和灌浆阶段，这时灌水可促进灌浆强度、延长灌浆时间、减少果穗秃尖长度、增加穗粒数及粒重。储存在茎、叶中的光合产物和可溶性营养物质，通过植株体内水分的运动，大量向穗部子粒中输送。如遇干旱应及时灌水，以防止叶片早衰，延长叶片功能期，提高光合强度，对减少败育粒，增加粒重有重要作用。一般情况下玉米整个生育期间要灌好播种期、拔节期、抽雄开花期和灌浆期4次水。如若当地水资源不足，不能满足上述要求时，则要设法保证玉米播种期、抽雄开花期和灌浆期的水分供应。如遇干旱不进行及时灌溉，会使玉米造成大幅度减产。据试验研究表明：玉米苗期干旱一般减产5.7%；拔节期干旱减产24.7%；抽雄开花期干旱减产29.6%；灌浆期干旱减产50.2%。“玉米前苗期旱不叫旱，中后期旱一定要灌”。

以上是旱作物灌水的情况，对于水稻作物其灌溉规律更加有自己的特点。

水稻

除旱作水稻外，水稻强调水层的薄、浅、湿和晒田，水稻的节水灌溉方法满足水稻各个生育期的需水要求，又调节了土壤水分状况。水、肥、气、热等生长发育四大因素得到的科学合理的调节。在整个生育期形成一个“以水调气、以水调温、以水调肥、以气养根、以根保叶、已壮抗害”的生理、生态环境，有效的预防水稻的烂根、倒伏、早衰，减轻了病虫害。有效的利用水资源，节水的同时获得更高的产量，提高了水分生产率。

水稻薄、浅、湿、晒灌溉制度是根据水稻移植到大田后各生育期的需水特性和要求，进行适时灌溉、排水、为水稻的生长创造良好的生态环境，达到节水、增产的目的。这种灌溉制度综合了国内外的先进经验，采取薄水插秧、浅水返青，分蘖前期湿润落干的灌溉模式。根据拔节孕穗期回灌薄水，抽穗开花期保持薄水，乳熟湿润，黄熟期湿润落干的灌溉模式。

根据水稻生理需水要求，水稻节水灌溉以浅灌为主，采取浅、晒、湿、干交替间歇灌溉法。

1、插秧后到分蘖末期保持浅水层，做到浅水不露泥，深水不过寸，以利增温分蘖。

2、有效分蘖末期晒田。每平方米平均450~

550株就可晒田。晒田7~8天，地面出现细裂纹，根部生出新根，叶片上举为止，然后灌水施肥，促成大穗。长势旺的可晒田，防止地上部节间伸长，造成倒伏减产。

3、孕穗至抽穗仍以浅灌为主，如遇17℃以下低温保持15厘米深水，可保护幼穗发育，过后恢复浅水层。

4、抽穗至成熟，采取间歇灌溉法。扬花期建立3~4厘米浅水层，即寸水，灌浆期湿润灌溉法。以湿为主，灌一次水自然落干，在灌下一次水，前水不接后水。这样水气交替达到以气养根，以根保叶，利于灌浆防早衰，蜡熟期干湿交替间歇灌水法，以干为主，灌一次水落干1~2天，再进行灌水，增加土壤通透性，提高根系活力，利于度籽粒。

结论

你能够看到这里，大概能够看出来了，在多种影响因子和多个物候期不同需水量的条件下，灌溉不是只靠传感器设置开关阈值就能实现的事，它是一个由多种因子影响的复杂决策过程。同样的道理在葡萄成熟后期，适当控水可以增加其果实含糖量。甘蔗在收获前不应当灌水，控水可以增加甘蔗的糖分。灌溉时机和灌水量是一个多种因子影响的决策过程，因为它太复杂，需要考虑的因子太多，智慧灌溉就不是想像中这样容易就做到的呢。但是，这也不是不可以完成的任务，重要的是找到规律性的东西，通过多因子影响效应结果，通过传感器、无人机甚至是卫星遥感数据，可以找到作物的效应及其影响因子，并量化这些效应数据，最终后找到解决作物灌溉决策的正确办法。