[發明專利]一種可控地下水位埋深作物水分敏感指數計算方法

在審

• 申請號: 201910348605.2
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110059980A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 朱梅;雷鳴;謝傳流;朱玲玲;張天彤;王峻峰;齊引凡
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;A01G25/16
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 趙荔

本發明公開了一種可控地下水位埋深作物水分敏感指數計算方法，包括以下步驟：（1）獲取不同地下水位埋深至少四年作物逐年產量和逐日潛水蒸發量的實測數據資料；（2）劃分作物的生育期，并且保證作物劃分出的生育期個數和從實測數據資料中選擇用于計算的年份個數一致；（3）從實測數據資料中找出作物產量的最大值和各生育期潛水蒸發累加量的最大值；（4）根據步驟（2）和步驟（3）中獲得的相關數據導入計算模型計算不同地下水位埋深作物各生育期的水分敏感指數；本發明根據不同層位的淺層地下水埋深對作物根系土壤水分的補給影響，補充了作物與水關系領域的內容，將潛水蒸發數據與水分敏感指數聯系起來，定量化反應作物對水分利用程度。

技術領域

本發明涉及地下水資源利用領域，具體地說涉及一種可控地下水位埋深作物水分敏感指數計算方法。

背景技術

水分是影響作物產量重要的因素之一，識別作物產量與水分利用關系是農業節水的重要環節。在地下水淺埋區，淺層地下水是農業灌溉的主要用水水源之一，淺層地下水和土壤水聯系緊密，轉化頻繁，淺層地下水對作物需水的補給作用較大，淺層地下水及土壤水的合理調控，對農作物的生長及田間水資源的高效利用至關重要。

作物與水的利用關系主要由水分生產函數關系來表達。作物水分敏感指數是計算模型一個非常重要的參數，反應作物缺水對產量的影響程度，作物水分利用與水分敏感指數密切相關，水分敏感指數可定量化反應作物對水分利用。地下水埋深影響地下水對作物根系土壤水分的補給，直接影響作物的水分利用和作物產量，在淮北地區，淺層地下水是重要的農灌用水，不同層位的淺層地下水埋深對作物生長、水分供應的影響是作物、水關系探索中的一個未知領域，因此探尋不同地下水埋深下作物水分敏感指數計算方法是迫切需要解決的一個關鍵科學問題，也是進一步認識作物-水分關系的一個重要渠道。

發明內容

為了解決現有技術中的不足之處，本發明提供一種可控地下水位埋深作物水分敏感指數計算方法，解決現有技術中無法探尋不同地下水位的水分供應情況的技術難題，使用本發明可計算出不同地下水位作物的水分敏感指數。為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：包括以下步驟：

(1)獲取不同地下水位埋深的作物逐年產量和逐日潛水蒸發量至少四年的實測數據資料；

(2)劃分作物的生育期，并且保證作物劃分出的生育期個數和從實測數據資料中選擇用于計算的年份個數一致；

(3)從實測數據資料中找出作物產量的最大值和各生育期潛水蒸發累加量的最大值；

(4)根據步驟(2)和步驟(3)中獲得的相關數據導入計算模型，計算不同地下水位埋深作物各生育期的水分敏感指數。

為了進一步計算出水分敏感指數，所述步驟(4)中采用計算模型計算作物的水分敏感指數的過程如下：

計算模型的計算公式為式中i為生育階段劃分序號；λ_i為作物不同階段缺水對產量的敏感指數；Y為實際產量；Y_m為理想狀況下產量；ET為實際潛水蒸發量；ET_m為理想狀況下潛水蒸發量；n為生育階段總數；

對計算模型的計算公式的兩邊取對數得到公式令則得到線性公式

采用m個處理，代入線性公式得到J組X_ij，Z_j(j＝1,2，…，m；i＝1,2，…，n)，采用最小二乘法，建立目標函數令則得到方程求解該方程，得到第一組線性聯立方程：

式中求解方程組得到λ_i。