[發(fā)明專利]一種沙地山藥灌溉模式的構(gòu)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011328792.7
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112434424B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 渠俊峰;單金霞;譚敏;王坤;李航鶴;馬騰輝;李蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué);徐州市生態(tài)文明建設(shè)研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;A01G22/25;G06F111/04
• 代理公司: 深圳國聯(lián)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44465
• 代理人: 晏達(dá)峰

1.一種沙地山藥灌溉模式的構(gòu)建方法，其特征在于，包括山藥栽培調(diào)查、山藥溝灌斷面模式函數(shù)設(shè)計(jì)以及山藥溝灌斷面優(yōu)化，其中，

所述山藥栽培調(diào)查包括栽培季節(jié)確定、選地施肥、肥水管理、搭架整枝與采收；

所述山藥溝灌斷面模式函數(shù)設(shè)計(jì)包括溝灌目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建與求解，所述溝灌目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建與求解引用溝灌目標(biāo)函數(shù)和約束條件，在打溝筑壟后，建立溝灌幾何規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)，并進(jìn)行求解，其中，

1)目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括灌水效率約束P₁，即：

式中：D_u為作物根系深度，單位m；B為兩溝之間的距離，單位m；Ks為入滲長度占溝長的百分?jǐn)?shù)；L為溝長，單位m；α、c同h、b為試驗(yàn)求得的系數(shù)和指數(shù)；n為溝的糙率；S₀為溝的坡度，T為灌水時間，單位為min；

2)目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括溝的沿田塊寬度條數(shù)約束P₂和溝的水流長度約束P₃分別為：

式中：B_F為田塊寬度，單位m；B為溝的間距，單位m；q_fmin、q_fmax分別為溝灌最小和最大流量，單位m³/s，q_f為溝灌流量，單位為m³/s；Q_F為田塊流量，單位m³/s；

P₃＝L_F/L_max≤n_e≤L_F/L_min (3)

設(shè)新變數(shù)V為：

V＝T－P(KP L)h (4)；

或T＝V+P(KP L)h (5)；

3)建立溝灌幾何規(guī)劃的目標(biāo)函數(shù)：

Min_Z＝60E₁q_fTN_fsn_en_w/E₂Tn_in_en_w+E₃n_eB_F (6)

式中：n_w為灌水溝組數(shù)；N_fs為每組灌水溝數(shù)目，N_fs＝Q_F/q_f；

4)將T代入并整理溝灌幾何規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型為：

約束于P1、P2、P3，得到：

解此幾何規(guī)劃，得溝灌最優(yōu)尺寸，山藥溝與壟的平面布局可以根據(jù)具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算可得，因?yàn)樯剿帉τ谏L的特殊土壤條件要求，山藥壟土壤松軟易塌，又需要保證充足的生長水分，對于提高山藥生產(chǎn)效率和產(chǎn)出能力方面，需要進(jìn)行農(nóng)用覆膜的處理；山藥溝灌斷面優(yōu)化包括覆膜溝縫灌模式擬定、覆膜溝縫灌斷面擬定與田間管理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沙地山藥灌溉模式的構(gòu)建方法，其特征在于，所述栽培季節(jié)確定包括：

露地栽培，春種秋收，生長期180天以上，并于4月上、中旬栽植；所述選地施肥選擇地勢向陽、平坦、土層深厚、質(zhì)地疏松、土壤肥沃、透氣性強(qiáng)、排水良好的沖積土或沙質(zhì)土壤種植，冬季挖深溝，立春后施肥，然后起壟，并蓋上黑色地膜等待定植；所述肥水管理包括根據(jù)土壤濕度和土壤質(zhì)地適度澆水，雨季及時排澇，追肥2-3次；所述搭架整枝包括支架，支架后按山藥莖左旋的特性，用手稍加扶引上架；所述采收為在10月下旬當(dāng)?shù)厣锨o葉枯黃時，先采收株芽，再拆除支架，割去莖蔓，挖出地下塊根。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沙地山藥灌溉模式的構(gòu)建方法，其特征在于，所述覆膜溝縫灌模式擬定包括利用覆膜保護(hù)山藥壟，避免灌水造成塌溝，灌溉水在原狀土表面進(jìn)行，利用覆膜之間的縫隙入滲，達(dá)到灌溉的目的；所述覆膜溝縫灌斷面擬定包括將地膜鋪在壟背上，因壟下已進(jìn)行了開溝處理，為避免塌溝，需進(jìn)行覆膜保護(hù)，并將覆膜往壟下延伸，兩壟之間的相鄰兩膜在溝底留5～10cm的膜縫，作為灌溉的滲水帶，溝長100m，通過膜縫供給山藥生長的水分；所述田間管理包括保證覆膜縫隙灌溉的均勻程度，提高灌水質(zhì)量，土地要平整，溝壟應(yīng)平直無彎，溝底和溝壟的土壤做到不要有小坑、小包，不能有大土塊，土塊中不能有雜草。