背景：
中心支轴式灌溉是农业中常见的技术，但成本很高。单是柴油，每个中心支轴式智能灌溉系统每英亩每年就可花费高达 25，000 美元。农民在降低成本和节约用水方面承受着巨大的压力，但要在不危及作物质量和产量的前提下做到这一点并不容易，它需要一个系统的过程。 这种使用土壤水分传感器的四步灌溉优化方法可以帮助农民减少用水量！最多减少50%，农民们因此可以在20年内将柴油成本削减10万美元，并在不到2年的时间内完全收回成本。
中心支轴式灌溉的运行成本包括柴油、电力、润滑油、维修保养、人工等。柴油是主要的运营成本之一。根据佐治亚大学2019年作物生产预算，一个中心枢轴灌溉系统每灌溉一英亩土地，可以消耗价值12.50美元的柴油或7.00美元的电力。
通过优化灌溉降低成本存在哪些风险？
中心枢轴运行成本与系统的使用率成正比。然而，减少用水量是一项具有挑战性的任务。缺乏准确的土壤水分数据是最大的制约因素。 最佳土壤水分对植物至关重要。近年来对土壤水分优化的研究表明，在干旱达到枯萎点之前，产量损失就开始出现。实际上，当根区土壤水分低于最佳范围时，植物生长会立即减慢。即使是小缺水也会对植物产生几个负面影响：减少光合作用，从而减缓生长。减少水意味着更少的营养吸收。
如何安全地减少用水量？
没有一刀切的节水方法，因为所需的行动取决于农场的位置、土壤质量、总体天气条件、作物类型和其他几个参数。 优化灌溉的四步走方法：
1.获得最佳土壤水分数据 使用土壤水分检测仪来定义最低可接受的土壤水分水平，以节省更多的水。一方面，持续监测土壤水分，避免土壤过干，减缓植物生长。另一方面，适宜水平以上的土壤水分也会阻碍生长并导致漏水。
2.准确应对偶发降雨 观察自然降雨如何影响根区水分，了解在中央枢轴灌溉上可以减少多少水分以节约用水。请注意，雨量计的信息并不表示实际地下土壤水分水平。
3.根据田间土壤湿度变化优化灌溉 考虑农场土壤水分变化，以减少局部用水。土壤水分从未均匀分布于田地中。这一情况因地区而异，我们应该相应地优化灌溉情况，并要注意最高值和最低值。
4.部署控制赤字灌溉战略 部署控制赤字灌溉 （CDI） 战略，以适当水平的压力，使植物达到更高的作物质量，节省大量的水，同时不会有太大的产量损失。根据这些数据，农民可以遵循长期趋势，减少用水量，节省最多50%的运营成本。