[发明专利]地下水浅埋区作物灌溉制度分区优化方法

说明书

本发明公开了一种地下水浅埋区作物灌溉制度分区优化方法。其包括：获取当地历史数据；基于当地历史数据利用Aquacrop模型得到不同区域作物麦不同设定灌溉制度下的第一模拟产量和各生长阶段模拟耗水量，不同区域以设定地下水埋深为分区界线；根据所有第一模拟产量和对应各生长阶段模拟耗水量，采用设定的多种水分生产函数模型得到所有区域作物在各水分生产函数模型下的第二模拟产量和不同生长阶段的阶段敏感系数或指数；计算第一模拟产量与第二模拟产量之间的决定系数；采用阶段敏感系数或指数和决定系数确定各区域对应的最佳水分生产函数模型；将最佳水分生产函数模型下的阶段敏感系数或指数作为灌溉决策变量，并结合设定灌水定额利用Aquacrop得到灌溉制度。

技术领域

本发明涉及农业领域，具体涉及一种地下水浅埋区作物灌溉制度分区优化方法。

背景技术

地下水浅埋区包括河套灌区、鲁西北平原、江汉平原、黄河三角洲、银川平原引黄灌区等。

在地下水浅埋区，地下水通过毛管上升而补给包气带土壤，转变成可被作物利用土壤水，土壤水与地下水的相互作用程度因地下水埋深差异而不同。在地下水浅埋区地下水埋深空间变异较大的地区，作物灌溉措施多以特定年份试验站点地下水位条件下的田间试验获得的，相关成果推广应用存在较大局限。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明旨在提供一种考虑了地下水埋深差异进而提高作物生产效益的地下水浅埋区作物灌溉制度分区优化方法。

为了达到上述发明创造的目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种地下水浅埋区作物灌溉制度分区优化方法，其包括：

获取当地历史数据；

基于当地历史数据利用Aquacrop模型得到不同区域作物不同设定灌溉制度下的第一模拟产量和各生长阶段模拟耗水量，不同区域以设定地下水埋深为分区界线；

根据所有第一模拟产量和对应各生长阶段模拟耗水量，采用设定的多种水分生产函数模型得到所有区域作物在各水分生产函数模型下的第二模拟产量和不同生长阶段的阶段敏感系数或指数；

计算第一模拟产量与第二模拟产量之间的决定系数；

采用阶段敏感系数或指数和决定系数确定各区域对应的最佳水分生产函数模型；

将最佳水分生产函数模型下的阶段敏感系数或指数作为灌溉决策变量，确定各区域不同生长阶段的设定灌水定额，并结合设定灌水定额利用Aquacrop得到灌溉制度。

进一步地，设定地下水埋深为年均2.5m。

进一步地，当地历史数据为典型年份的数据。

进一步地，根据阶段敏感系数或指数和决定系数确定各区域对应的最佳水分生产函数模型的方法为：选择该区域中所有水分生产函数模型下对应各生长阶段的阶段敏感系数或指数均大于-0.1且绝对值均小于1中决定系数最大的为该区域的最佳水分生产函数模型。

进一步地，作物为春小麦，春小麦的生长阶段包括播种-返青期、返青-拔节期、拔节-抽穗期、抽穗-灌浆期和灌浆-黄熟期。

进一步地，将最佳水分生产函数模型下的阶段敏感系数或指数作为灌溉决策变量进一步包括：

上年实际年均地下水埋深大于设定地下水埋深时：

阶段敏感系数或指数≤0.3对应的作物生长阶段不灌溉；

0.3＜阶段敏感系数或指数≤0.7对应的作物生长阶段，在计划湿润层土壤含水率低于适宜含水率下限的10％时按该生长阶段的设定灌水定额灌溉；

阶段敏感系数或指数＞0.7对应的作物生长阶段，在计划湿润层土壤含水率低于适宜含水率下限时按该生长阶段的设定灌水定额灌溉；