[發明專利]基于作物根區土壤水分與根系分布的灌溉控制方法與系統

有效

• 申請號: 201310462562.3
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103493715A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 石建初;左強;戴秋明
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種基于作物根區土壤水分與根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，該方法包括：

將灌溉區域的土壤從表層至最大扎根深度L_r處依次分為若干層，層數記為k，用每層土壤的平均深度z_i除以L_r，得到每層土壤的相對深度z_ri，用每層土壤的厚度h_i除以L_r，得到每層土壤的相對厚度Δz_ri，設定作物在每層土壤中的相對根長密度L_nrd(z_ri)、萎焉系數θ_W、飽和土壤含水量θ_S、最適宜作物生長的土壤含水量上限θ_H與下限θ_L；

測量每層土壤的含水量θ_i；

計算根區加權平均土壤含水量且當θ_H＜θ_i≤θ_S或θ_i≤θ_W時，令θ_i等于θ_W；當θ_L＜θ_i≤θ_H時，令θ_i等于θ_L；

計算作物水分脅迫指數CWSI：其中取a=1θL-θW,b=-θWθL-θW,]]>且當或時，令等于θ_W；當時，令等于θ_L；

當計算得到的CWSI大于預定的CWSI臨界值時，開始灌水。

2.如權利要求1所述的基于作物根區土壤水分與根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，

所述測量每層土壤的含水量θ_i，是將土壤水分探針垂直插入根區土壤，并在土壤水分探針上對應的各土層深度處設有一個土壤水分傳感器，從而測得每層土壤的含水量θ_i。

3.如權利要求2所述的基于作物根區土壤水分與根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，

所述測得每層土壤的含水量θ_i，是將分布在灌溉區域內的多根土壤水分探針上相同土層深度處的土壤水分傳感器的測量值取平均而獲得。

4.如權利要求1所述的基于作物根區土壤水分與根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，該方法還包括：

在所述最大扎根深度范圍內設定計劃濕潤層深度，記錄從表層到計劃濕潤層深度的土壤層數n，設定田間持水量θ_f、土壤灌溉濕潤比p、田間水分有效利用系數η和灌溉面積A，按下式計算單位面積的灌水定額M：然后用M乘以A，得到理論灌水量；

當實際灌水量達到理論灌水量時，停止灌水。

5.如權利要求1至4其中任一項所述的基于作物根區土壤水分與根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，該方法還包括：

當計算得到的CWSI大于預定的臨界值時，若預報在設定的時間區間內有降雨，則不灌水，否則開始灌水。