[发明专利]一种果树节水灌溉设计灌水定额计算方法

说明书

本发明公开了一种果树节水灌溉设计灌水定额的计算方法：步骤1，以单株果树为灌溉设计对象；步骤2，计算果树根区计划湿润区域土壤湿润体体积S×H；S为果树根区计划湿润区域土壤湿润体的水平投影面积，H为果树根区计划湿润层深度；步骤3，计算设计土壤体积持水率增量；步骤4，计算果树设计灌水定额。对于果树等分散栽植的植物或作物，本发明中灌水湿润范围的大小根据单株果树的大小和长势确定，不受果树栽植密度和数量限制，灌水量更接近于实际需求，消除了湿润比确定不合理对灌水定额的影响；同时，该方法概念简单清晰，计算简便，灌水定额直接以灌水量的体积表示，结果直观明了，便于用户对灌水量合理性的经验判断和后期灌溉制度的设计。

技术领域

本发明属于节水灌溉技术领域，涉及果树等经济林果(包括植物)由于干旱缺水需要进行节水灌溉时灌水定额(单位面积的一次灌水量)的确定，特别是一种果树节水灌溉设计灌水定额计算方法。

背景技术

对于干旱半干旱地区，灌溉是支撑农业生产持续稳定发展的重要保障措施。随着农田灌溉水资源的日益紧缺，节水灌溉成为灌溉农业发展的必然局势。

纵观节水灌溉技术的发展，节水灌溉技术的节水效率与技术系统单位面积的投入呈正相关关系，高效的节水灌溉技术其系统建设成本相对较高，因此高效的节水灌溉技术普遍应用于高附加值的经济作物或严重缺水地区的大田作物。近几十年来，随着我国社会经济的发展和退耕还林还草政策的实施，经济效益较好的经济林果、花卉等作物或植物得到快速发展和大面积的栽植。与此同时，以滴灌为主的高效节水灌溉技术也获得了较大的发展机遇。

实施节水灌溉技术的一项重要任务内容就是确定合理灌溉制度：即灌水定额、灌水时间和灌水次数，而灌水定额则是影响灌水效率的主要因素。在节水灌水定额确定方面，传统的方法是基于大田作物田面充分灌溉(地面灌溉)条件下，以单位灌溉面积(1亩或1hm²)为计算单元，以拟灌溉作物的主要根系吸水层深度作为灌溉土壤计划湿润层深度，以计划湿润层范围内土壤达到相对稳定持水能力时的含水率(称之为土壤田间持水率)为上限，计算土壤持水率从作物正常生长需水允许的最低土壤含水率(作物开始受到供水胁迫时的含水率，对于大田作物，通常取田间持水率的60％)增加到土壤田间持水率时需要补充的水量来确定设计灌水定额，也就是单位面积下，土壤计划湿润体范围内土壤含水量的增量。因此，设计灌水定额通常采用计划湿润层深度乘以计划湿润层内土壤含水率的增量来计算，通常采用单位面积的灌水量深度(mm)或单位面积的灌水量体积(m³/亩或m³/hm²)来表示，通用的灌水定额计算公式如下：

m_设＝0.1γH(β_max-β_min)A (1)

m_设＝0.1H(θ_max-θ_min)A (2)

式中:m_设——设计灌水定额，若采用灌水量深度mm表示时，A(灌水定额单位转换折算系数)＝1；若采用每公顷灌水量体积(m³/hm²)表示时，A＝10，若采用每亩灌水量体积(m³/亩)表示时A＝0.667；γ——土壤容重(t/m³)；H——土壤计划灌溉湿润层深度(cm)；β_max、β_min——分别为灌水后田间土壤的最大含水率和灌水前田间土壤的实际含水率或作物允许的土壤最小含水率，为重量含水率，以占干土重％计；θ_max、θ_min——分别为灌水后土壤的最大含水率和灌水前田间土壤的实际含水率或作物允许的土壤最小含水率，为体积含水率，以占土壤体积％计。