[发明专利]基于农田蒸散量观测修正作物系数的方法

说明书

技术领域

本发明属于农业技术领域，特别涉及一种基于农田蒸散量观测修正作物系数的方法。

背景技术

农田蒸散量为农田水分平衡的主要支出项，是计划蓄水、供水，设计防旱、抗旱措施等的重要依据，鉴定作物水分供应条件的重要指标。作物系数是计算农田蒸散的关键参数之一，是不同发育期中需水量与可能蒸散量（由大气状况决定的控制植物蒸散过程的能力或提供蒸发消耗的潜在能量的能力）之比（Kc）。它综合反映了环境因素和作物本身特性对蒸散的影响，其中包括表面阻力、空气动力学阻力、作物品种、作物长势等。

联合国粮农组织（FAO）出版的《作物腾发量—作物需水量计算指南》（FAO灌溉与排水手册-56，1998）一书规定了计算作物系数的标准方法。FAO-56推荐对标准状态（指在半湿润气候区，空气相对湿度≈45%，风速≈2m/s，供水充足，管理良好，生长正常，大面积高产的作物条件）下的作物可以采用分段单值平均法表示，即把作物系数的变化过程概化为4个阶段3个值。FAO-56推荐的冬小麦及水稻各生育阶段单值作物系数分别为：

冬小麦：Kcini(Tab)=0.7、Kcfro(Tab)=0.4（越冬）、Kcmid(Tab)=1.15、Kcend(Tab)=0.4

水稻：Kcini（Tab）=1.05、Kcmid（Tab）=1.20、Kcend（Tab）=0.90

截至目前，单值作物系数法已经被广泛应用于世界不同气候区的蒸散估算当中。使用世界公认的测量蒸散量最有代表性、最可靠的称重式蒸渗计，可以准确测定农田实际蒸散量，进而获得单值作物系数。在所有使用称重式蒸渗计测量农田实际蒸散量以确定作物系数的研究中，对于半干旱地区小麦，推荐值和估算值接近或存在差异；与旱作作物相比，水稻作物系数的研究相对较少，利用称重式蒸渗计开展水稻作物系数的应用研究还未见报道。可见，FAO-56推荐值的适用性需要进行广泛深入的验证，不同气候区、不同作物的作物系数值需要按当地的湿润频率和气候条件对推荐值进行修正。鉴于此，通过技术手段，提出一种作物系数的修正方法，获得具有我国自主知识产权的冬小麦、水稻作物系数，对于正确评估区域农田蒸散量，提高农田水分利用效率是非常必要的。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种基于农田蒸散量观测修正作物系数的方法。

本发明的技术方案：一种基于农田蒸散量观测修正作物系数的方法，包括以下步骤：

步骤一：选定作物对象，冬小麦或水稻，确定作物的生长周期及试验观测的起始时间；

步骤二：选择试验基地及农田区域，采用面积为4m²的称重式蒸渗计，针对选定作物进行蒸散量自动观测；

步骤三：分别在蒸渗计内部及外部安装土壤水分梯度监测系统，同步获取蒸渗计内部和农田区域的土壤水分观测数据；

步骤四：通过自动供水使蒸渗计内土壤水分维持在田间持水量水平；

步骤五：获取充分湿润条件下蒸渗计的蒸散量测定值ET_p；

步骤六：实时获取农田区域内气象参数；

步骤七：根据所获取的气象参数，计算选定作物的参考蒸散量ET₀；

步骤八：利用作物系数法确定作物系数Kc；

步骤九：结合作物发育期，得到不同发育阶段作物系数的连续动态变化曲线及其特征；

步骤十：与FAO-56推荐的作物系数进行对比分析，提出选定作物对象作物系数的修正值。

作为优选，步骤三所述的水分梯度监测系统中水分梯度分布为分别在蒸渗计内部及外部0-200cm深度土层内，分8个层次。

作为优选，步骤六获取的气象参数包括气温、相对湿度、辐射、0cm地温、2m高平均风速、风向、气压和降雨量，测定时间间隔为10min。

有益效果：本发明提供的基于农田蒸散量观测修正作物系数的方法，利用自动供水方式设计了完全湿润的作物生长环境，使得作物潜在蒸散的测量可以获取，结合FAO推荐的作物系数法，获得了我国两大主要作物类型冬小麦、水稻的作物系数的动态值，利用研究结果对FAO-56推荐的单值作物系数进行了必要的修正。本发明为进一步开展区域作物蒸散量模式的改进研究，研制适合于我国农业气象业务应用的农田蒸散模式、作物水分评价业务模式提供了基本参数。

附图说明

图1为本发明基于农田蒸散量观测修正作物系数的方法流程图。

图2为由本发明提供的方法测定的水稻作物系数曲线图。