[發明專利]基于當天氣象預報信息的旱區作物灌溉施肥方法及系統

在審

• 申請號: 201810044457.0
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108575673A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 吳會軍;武雪萍;李銀坤
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所
• 主分類號: A01G25/00
• 分類號: A01G25/00;A01G25/16;A01C23/00;A01C21/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明的實施例公開一種基于當天氣象預報信息的旱區作物灌溉施肥方法及系統。包括：獲取目標灌溉區當天的氣象預報信息，依據氣象預報信息得到作物參考日蒸散量；依據所述當天的作物參考日蒸散量，獲取累積的作物實際蒸散量；采用環刀法獲取目標灌溉區的土壤容重和土壤田間持水量，依據獲取的土壤容重和土壤田間持水量計算土壤田間貯水量；依據所述累積的作物實際蒸散量以及累積降雨量，獲取土壤貯水差；基于預先設置的灌溉判斷系數、土壤田間貯水量以及土壤貯水差，決策灌溉量。應用本發明，能夠避免利用傳感器技術進行水肥決策遇到的問題。

技術領域

本發明涉及農業灌溉施肥技術，尤其涉及一種基于當天氣象預報信息的旱區作物灌溉施肥方法及系統。

背景技術

灌水和施肥是旱區農業生產的重要田間管理措施，對作物生長及產量具有至關重要的作用。當前我國農田生產的灌溉決策主要以農民經驗為主，經驗為主的灌溉決策方法，一方面是灌水的盲目隨機性大，水資源浪費嚴重，灌水利用效率低；另一方面則是我國農業生產的缺水問題嚴峻，僅灌溉區每年缺水就在300億m³，農業生產缺水和灌溉水浪費并存現象十分嚴重。此外，過量施肥現象在我國也比較普遍，尤其是大田糧食作物，農民為獲得高產，肥料投入量是作物實際需求量的2倍以上。由于缺乏配套的田間灌溉設施，大田作物的施肥模式多為撒施或溝施，導致肥料浪費嚴重，勞動強度大，生產效率低。近年來，國家也相繼出臺了一系列政策，著力推進水肥一體化技術的應用，并將農業節水作為一個方向、戰略性的大事來抓。可見，水肥一體化管理是現代農業發展的必然趨勢，灌溉和施肥的控制決策方案則是實現水肥一體化精準管理的關鍵。

目前農業生產中，傳感器在土壤濕度、肥料水平及環境數據的采集和監測中發揮著重要作用，一般將其作為智能灌溉系統的關鍵組成部分，是控制系統灌溉施肥智能決策的主要技術依托。當前技術中也有基于Zigbee無線傳感器網絡技術的精準灌溉監測系統。但傳感器技術在使用中存在以下問題：

1)傳感器精度：在不同基質/土壤上使用前需要對傳感器進行校準與標定；

2)安裝位置及布置數量：傳感器的布置點位要有代表性，安裝數量要盡可能多，尤其是針對規模化農業種植區域，更需要考慮傳感器安裝位置的代表性問題；

3)增加額外勞動：雖然傳感器在使用過程中具有對環境人為影響小等特點，但在作物倒茬換季時需要重新布置傳感器；

4)成本價格：傳感器布置數量直接影響到使用成本，且布線繁瑣，而無線傳感器價格又相對昂貴；

5)具有一定的使用年限，連續長期使用需要對傳感器精度或線路進行檢驗和維護，才能保證測試的精度。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種基于當天氣象預報信息的旱區作物灌溉施肥方法及系統，能夠避免利用傳感器技術進行水肥決策遇到的問題。

本發明實施例提供一種基于當天氣象預報信息的旱區作物灌溉施肥方法，包括：

獲取目標灌溉區當天的氣象預報信息，將所述氣象預報信息應用于預先設置的溫度法模型，得到作物參考日蒸散量；

依據所述當天的各作物參考日蒸散量，獲取累積的作物實際蒸散量；

采用環刀法獲取目標灌溉區的土壤容重和土壤田間持水量，依據獲取的土壤容重和土壤田間持水量計算土壤田間貯水量；

依據所述累積的作物實際蒸散量以及累積降雨量，獲取土壤貯水差；

基于預先設置的灌溉判斷系數、土壤田間貯水量以及土壤貯水差，決策灌溉量。

優選地，利用下式計算所述作物參考日蒸散量：

式中，

ET_0i為第i天的作物參考日蒸散量(mm)；