[发明专利]一种可控地下水位埋深作物水分敏感指数计算方法

说明书

本发明公开了一种可控地下水位埋深作物水分敏感指数计算方法，包括以下步骤：（1）获取不同地下水位埋深至少四年作物逐年产量和逐日潜水蒸发量的实测数据资料；（2）划分作物的生育期，并且保证作物划分出的生育期个数和从实测数据资料中选择用于计算的年份个数一致；（3）从实测数据资料中找出作物产量的最大值和各生育期潜水蒸发累加量的最大值；（4）根据步骤（2）和步骤（3）中获得的相关数据导入计算模型计算不同地下水位埋深作物各生育期的水分敏感指数；本发明根据不同层位的浅层地下水埋深对作物根系土壤水分的补给影响，补充了作物与水关系领域的内容，将潜水蒸发数据与水分敏感指数联系起来，定量化反应作物对水分利用程度。

技术领域

本发明涉及地下水资源利用领域，具体地说涉及一种可控地下水位埋深作物水分敏感指数计算方法。

背景技术

水分是影响作物产量重要的因素之一，识别作物产量与水分利用关系是农业节水的重要环节。在地下水浅埋区，浅层地下水是农业灌溉的主要用水水源之一，浅层地下水和土壤水联系紧密，转化频繁，浅层地下水对作物需水的补给作用较大，浅层地下水及土壤水的合理调控，对农作物的生长及田间水资源的高效利用至关重要。

作物与水的利用关系主要由水分生产函数关系来表达。作物水分敏感指数是计算模型一个非常重要的参数，反应作物缺水对产量的影响程度，作物水分利用与水分敏感指数密切相关，水分敏感指数可定量化反应作物对水分利用。地下水埋深影响地下水对作物根系土壤水分的补给，直接影响作物的水分利用和作物产量，在淮北地区，浅层地下水是重要的农灌用水，不同层位的浅层地下水埋深对作物生长、水分供应的影响是作物、水关系探索中的一个未知领域，因此探寻不同地下水埋深下作物水分敏感指数计算方法是迫切需要解决的一个关键科学问题，也是进一步认识作物-水分关系的一个重要渠道。

发明内容

为了解决现有技术中的不足之处，本发明提供一种可控地下水位埋深作物水分敏感指数计算方法，解决现有技术中无法探寻不同地下水位的水分供应情况的技术难题，使用本发明可计算出不同地下水位作物的水分敏感指数。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：包括以下步骤：

(1)获取不同地下水位埋深的作物逐年产量和逐日潜水蒸发量至少四年的实测数据资料；

(2)划分作物的生育期，并且保证作物划分出的生育期个数和从实测数据资料中选择用于计算的年份个数一致；

(3)从实测数据资料中找出作物产量的最大值和各生育期潜水蒸发累加量的最大值；

(4)根据步骤(2)和步骤(3)中获得的相关数据导入计算模型，计算不同地下水位埋深作物各生育期的水分敏感指数。

为了进一步计算出水分敏感指数，所述步骤(4)中采用计算模型计算作物的水分敏感指数的过程如下：

计算模型的计算公式为式中i为生育阶段划分序号；λ_i为作物不同阶段缺水对产量的敏感指数；Y为实际产量；Y_m为理想状况下产量；ET为实际潜水蒸发量；ET_m为理想状况下潜水蒸发量；n为生育阶段总数；

对计算模型的计算公式的两边取对数得到公式令则得到线性公式

采用m个处理，代入线性公式得到J组X_ij，Z_j(j＝1,2，…，m；i＝1,2，…，n)，采用最小二乘法，建立目标函数令则得到方程求解该方程，得到第一组线性联立方程：

式中求解方程组得到λ_i。