作物需水量

摘要： 基于1971-2020年韶关市8个气象观测站逐日气象数据,计算不同时间尺度标准化降水蒸散发指数(SPEI),并采用MMK趋势检验和作物系数法等方法,研究了近50年韶关地区干旱与烟草需水量变化特征。结果表明:①2000s后,韶关的干旱程度有增强的趋势,且年干旱影响范围在不断扩大;②从空间分布来看,年干旱发生频率总体呈“北多南少”的分布规律,韶关曲江是季节尺度干旱事件易发生地;③韶关地区的干旱化主要由气温和降水共同作用,其中降水占主导因素;④韶关南雄烟草生长期需水量以5.98 mm/10a的速率显著递增,与SPEI指数呈负相关。总的来看,韶关市干旱渐趋严重,且呈四季干旱多发,中部受灾严重以及春冬季易旱涝急转的特征。其中韶关南雄由于干旱化有加剧趋势,需特别在烟草生长期内做好水资源配置和规划管理工作。

摘要： 作物需水量是灌区最重要的水资源消耗途径,研究作物需水量的主要影响因子可为引黄灌区的水资源节约集约利用提供有效支撑。以三义寨引黄灌区1999—2019年21 a共756组逐旬气象数据为基础,采用联合国粮农组织(FAO)推荐的彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)公式为基础的修正式来计算作物需水量,以旬为计算单元时长,共选取23个样本。对三义寨引黄灌区冬小麦作物需水量的通径分析可知,对需水量影响最大的4个气象因子为平均气温、最高气温、最低气温、日照时数。敏感性分析可知平均气温、最高气温、最低气温和日照时数之间影响密切,天最大日照时数的直接作用最小,但是通过其他气象因子对作物需水量产生的间接作用最大。9个气象因子敏感程度排序为:平均气温>日照时数>最高气温>平均风速>最低气温>水面蒸发量>天最大日照时数>降水量>空气相对湿度。比起简单的相关系数和回归分析方法,通径分析方法可以准确计算出自变量对因变量影响的直接作用和间接作用,确定各因子的敏感程度,从而为建立更有效的引黄灌区作物需水量计算方程奠定基础。

摘要： 由于干旱地区常年降雨资源匮乏,为提高旱区降雨资源的高效利用及更加精准的掌握该地区主要农作物的水分供需平衡状况。采用美国农业部(USDA)土壤保持局推荐的有效降水量和联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的参考作物蒸散量计算方法、线性分析法、Mann-Kendall检验法及小波分析法,研究了固原地区近60年3种主要农作物的有效降雨量及需水量的时空变化趋势。结果表明:(1)3种作物生育期平均有效降水分布在68.8~177 mm,玉米和马铃薯生育期有效降雨量呈减小趋势,春小麦呈上升趋势,且有效降水周期呈大—小—大的变化规律;(2)3种作物生育期平均需水量主要分布在233.7~439.3 mm,生育期需水量均呈上升趋势,分别为2.4 mm/10 a,0.8 mm/10 a,2.3 mm/10 a,需水量周期也呈“大—小—大”的变化规律;(3)马铃薯、玉米、春小麦的平均水分盈亏指数为-38.0%,-57.5%,-58.7%,玉米和春小麦对灌溉的依赖程度较马铃薯高。综合考虑分析固原地区多年降水和作物需水分布特征的趋势,研究结果可以为该地区3种农作物合理种植及灌溉提供理论依据,同时为发展该地区主要特色农产品及提高农民经济收入提供数据支撑。

摘要： 灌区水资源供需时序的匹配程度直接影响灌区水资源和用水的安全性。文章通过对灌区水资源供需时序进行研究,达到合理预测灌区灌溉水量的目的。以某灌区为例,为明确灌溉水量与作物需水量、降雨量之间的关系,以非线性协整理论作为研究方法,同时选择BP神经网络模型作为对比。研究结果表明:灌溉水量与作物需水量、降雨量三个变量间存在非线性协整关系;在降雨量预测精度方面,多时间尺度非线性协整模型的预测精度高于多时间尺度BP神经网络模型的预测精度。

摘要： 为了提高作物需水量的预测精度,提出基于LSTM (长短时记忆网络)的作物需水量预测模型。模型以空气温湿度、风速、日照时数为特征输入值,作物需水量为标签输出值,以枣树为试验对象,进行了相关预测试验,并将预测结果与RNN模型,FCNN模型的准确性进行了对比分析,结果表明LSTM预测模型的精确程度更高,该方法在节水灌溉领域具有一定的研究意义。

摘要： 指出了作物需水量的精准测算是提高水分利用率的关键,对我国农业技术的发展起着至关重要的作用。通过对现有的国内外测算作物需水量的方法进行搜集整理,对比分析了每种方法的适用条件与优缺点,通过对计算作物需水量的多种方法进行归纳总结,发现使用彭曼-蒙特斯公式法计算作物需水量是目前应用最为广泛的方法,此方法准确性高但所得结果是最优条件下的参考作物蒸散量,还需要实际作物蒸散量的对比验证才能进一步提高计算结果的准确性,其次是基于遥感数据建立数学模型来计算蒸散量的方法的应用也较为普遍,此方法需要大量的气象数据支撑。

摘要： 基于建三江垦区1995—2018年逐日气象数据,采用PenmanMonteith公式结合单作物系数法计算其主要作物水稻、玉米、大豆生育期的需水量,利用去趋势预置白(TFPW)的MannKendall(TFPWMK)研究3种作物需水量变化特征,并通过重标极差(R/S)分析法预测作物未来需水量变化趋势;借助通径分析法研究6个气象因子与作物需水量的相关性,识别了作物需水量变化的关键影响因子,并分析了关键影响因子变化与作物需水量变化趋势间的关系。结果表明:建三江垦区主要作物水稻、玉米、大豆全生育期需水量存在显著差异,3种作物多年平均需水量分别为484.84、425.91、319.11 mm;影响水稻、玉米和大豆需水量的关键影响因子为平均气温、净辐射和日照时长,对作物需水量有明显增进作用;风速、相对湿度通过与其他因子协同作用对作物需水量有一定限制作用;在1995—2018年时间序列中,水稻和大豆的全生育期作物需水量呈上升趋势,玉米的全生育期需水量呈下降趋势;未来,水稻和大豆全生育期需水量呈上升趋势,玉米全生育期需水量呈降低趋势。研究可为该垦区作物灌溉水量分配和灌溉制度的制定提供决策依据。

摘要： 农业灌溉用水是中亚地区最主要的水资源利用方式,灌溉用水量的变化直接影响中亚地区水资源消耗量,进而影响水资源管理和配置。作物需水量是衡量农业灌溉用水量的直接指标,为此本文以中亚主要作物棉花和冬小麦为研究对象,分析了2006—2015年中亚地区灌溉农业用地,以及棉花和冬小麦的需水量变化,并利用CAMarkov方法预测了2030年灌溉农地的变化,进而分析了未来中亚地区农业需水量的状况。研究表明,2006—2015年,中亚地区灌溉农田面积总体增加492km2,其中哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和土库曼斯坦均有所增加,但塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦有所减少。2006—2015年,棉花需水量只在土库曼斯坦和哈萨克斯坦东部地区显著增加(2.5~4.3 mm·a^-1),在吉尔吉斯斯坦显著减少,并且是唯一呈现总体减少趋势的国家。冬小麦需水量在土库曼斯坦明显增加(10.0mm·a^-1)。至2015年,土库曼斯坦的棉花总灌溉水量增幅最大(3.44%),其他4个国家变化较小。中亚五国冬小麦的总灌溉水量均呈上升趋势;2030年,土库曼斯坦是唯一灌溉农业用地增加的国家,棉花和冬小麦的总灌溉水量均明显增加,棉花灌溉水量增加约28km^3,冬小麦增加约17 km^3。

摘要： 为优化冀中南作物种植结构,本研究以河北省典型地下水漏斗区邢台市为例,基于作物需水SIMETAW模型系统量化1965-2018年冬小麦、春棉花、春玉米、夏谷子、夏大豆和春绿豆等10种主要农作物的生育期需水量与灌溉需水量,针对当地不同降水年型和水资源条件以及不同作物的生育期、生长发育特点和前后茬作物的农学特性等构建11种不同的种植模式,分析不同种植模式需水及降水耦合度等参数.结果 表明:1)各作物年均生育期需水量表现为春棉花(515.2 mm)＞冬小麦(466.6mm)＞春玉米(424.9 mm)＞春油葵(420.0 mm)＞春甘薯(362.1 mm)＞春马铃薯(354.2mm)＞夏大豆(313.9mm)＞夏玉米(298.7mm)＞春绿豆(288.1 mm)＞夏谷子(217.5 mm).2)各作物年均生育期灌溉需水量表现为冬播作物＞春播作物＞夏播作物.冬小麦年均生育期灌溉需水量最大,为329.2mm;夏谷子最低,为82.8 mm.3)传统麦玉一年两熟制周年需水量最大(753.4～780.3mm),相比之下,多样化轮作模式的生育期需水量可显著降低15％～34％,生育期灌溉需水量明显降低9％～32％.春玉米-冬小麦-夏玉米、眷玉米-冬小麦-夏谷子、春甘薯-冬小麦-夏玉米和春甘薯-冬小麦-夏谷子等两年三熟制在丰水年、平水年和枯水年下的生育期需水量、灌溉需水量和周年需水量均较低.眷绿豆-夏谷子一年两熟模式的年均生育期需水量最低,为504.4 mm,年均生育期灌溉需水量为286.8 mm.因此,在保证粮食安全的前提下,为减缓河北省地下水位持续下降的趋势,发展适水种植模式是节水农业的重要途径之一.

摘要： 农业灌溉用水是中亚地区最主要的水资源利用方式,灌溉用水量的变化直接影响中亚地区水资源消耗量,进而影响水资源管理和配置.作物需水量是衡量农业灌溉用水量的直接指标,为此本文以中亚主要作物棉花和冬小麦为研究对象,分析了2006-2015年中亚地区灌溉农业用地,以及棉花和冬小麦的需水量变化,并利用CA_Markov方法预测了2030年灌溉农地的变化,进而分析了未来中亚地区农业需水量的状况.研究表明,2006-2015年,中亚地区灌溉农田面积总体增加492 km2,其中哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和土库曼斯坦均有所增加,但塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦有所减少.2006-2015年,棉花需水量只在土库曼斯坦和哈萨克斯坦东部地区显著增加(2.5～4.3mm·a-1),在吉尔吉斯斯坦显著减少,并且是唯一呈现总体减少趋势的国家.冬小麦需水量在土库曼斯坦明显增加(10.0 mm·a-1).至2015年,土库曼斯坦的棉花总灌溉水量增幅最大(3.44％),其他4个国家变化较小.中亚五国冬小麦的总灌溉水量均呈上升趋势;2030年,土库曼斯坦是唯一灌溉农业用地增加的国家,棉花和冬小麦的总灌溉水量均明显增加,棉花灌溉水量增加约28 km3,冬小麦增加约17 km3.

摘要： 通过收集重庆市各区县水稻洪涝历史灾情资料、气象要素资料,以水稻关键生育期为研究对象,从作物需水量与供水入手,构建作物洪涝灾害指数,根据洪涝等级指标反演重庆地区水稻涝渍灾害的时空分布.基于气候、种植和栽培方式的变化,以不同的洪涝渍害程度和风险分布状况为依据,给出重庆地区水稻洪涝灾害防灾减灾应对措施等.

摘要： 为了探讨以蒸散发为基础的作物需水量情况,便于为农业生产提供数据支持,利用风云三号、风云二号气象卫星数据,结合自动站气象数据,基于改进的SEBS模型对山西省进行作物需水量研究.结果表明:监测结果总的分布较符合实际旱情状况,山西省2012年3-9月日均作物需水量最大值出现在春季的5月份.将山西分为晋东南、中西部、晋东北3个区后发现:晋东北和中西部的日均作物需水量变化趋势相近,均表现为单峰型,最大作物需水月均出现在5月,晋东南则表现为双峰型,最大作物需水月出现在5月和7月.春季中西部的作物需水量远高于晋东北和晋东南地区,可见山西省作物需水量普遍以春季最大,其中尤以中西部突出,晋东北相对最低,通过作物需水量研究对山西省农业生产具有一定的指示意义.

摘要： 河西走廊地区水资源短缺已经成为制约农业发展,生态环境恶化的最主要影响因素,因此研究影响作物需水量的影响因素对于实现节水灌溉,水资源优化配置,改善生态环境具有重要意义.根据河西地区14个气象站的多年逐日气象数据资料和河西地区的主要地理要素资料,运用FAO56Penman Monteith分式计算春小麦需水量.基于GIS对影响春小麦需水量的13个因素进行空间采样并进行因子分析,结果表明第一主因子为气象因子,贡献率达55％,第二、三因子分别为风速和地理因子,贡献率分别为l7％和l3％,气象要素为河西地区影响小麦需水量的主要因素.对河西地区各气象站影响春小麦的气象因素进行分析,结果表明影响春小麦需水量的主要气象要素为相对湿度、风速和生育期总日照时长,不同地理位置和不同气象要素对春小麦需水量的影响大小会有所变化.

摘要： 结合山西省10个小麦试验站多年需水量的试验数据及邻近气象站近50年的气象资料,分析了山西省小麦需水量在空间上的变化特点及其对气象因子变化的响应.结果表明:从全生育期小麦需水量来看,以山西长治地区为最大,其他地区较为接近;从阶段作物需水量来看,尤其是拔节到收获的阶段,小麦的需水量呈现出自北向南逐渐递减的变化规律.另外,小麦的生长天数也呈现出自北向南逐渐减少的趋势.小麦生育期内日平均需水量与日平均参考作物蒸发蒸腾量关系非常密切.

摘要： 分析和估算内蒙古河套灌区农业灌溉资源型节水潜力具有重要意义.以作物需水量为基础,考虑有效降水补给、农业灌溉水在输水过程和田间中的损失等因素,建立河套灌区农业灌溉资源型节水潜力估算公式.根据目前河套灌区作物种植结构和所实施的节水灌溉技术,分别估算得到2020年和2030年作物灌溉需水量和农业灌溉资源型节水潜力值.研究结果可为提高河套灌区农业水资源利用效率提供参考.

摘要： 通过对玉米作物产量与作物需水量、作物生育阶段与灌水期分析,得出作物生长习性,提高产量的关键因素及当遇到干旱年时,相对提高产量的灌水期;根据黑山地区长系列降水资料,确定中等干旱年(降水频率75％)降水量及年内分配系数;分析地下水储存量的变化规律.针对黑山地区玉米灌溉提出了农业灌溉的水资源优化配置。黑山县为我国农业商品粮生产基地，但水资源匾乏。虽然近些年来大力发展节水灌溉技术，节水灌溉得到了普及，但在灌溉方式上未做到统筹考虑导致水资源的极大浪费。大气降水及地下水变化，合理优化地下水开采制度。基于上述考虑，本人提出以下两点建议。建议灌区与水文、气象等部门积极联动，实时获得降水、墒情、地下水水位及气象预报等资料，根据作物生长规律，科学安排灌溉及水量控制。加强对开采区的地下水动态监测，每月初监测一次地下水位，跟踪地下水开采前后的动态变化，根据区域地下水的动态变化，科学调配开采量。

摘要： 洪涝灾害是发生频率较高、危害较重的一种自然灾害.因此,对洪涝灾害进行风险评估,能够有效减轻灾害损失,提高社会经济效益.本研究利用张家界地区桑植、永定、慈利3个站点1981-2010年的降水资料、张家界市主要农作物播种面积、洪涝受灾面积、成灾面积以及减产粮食量等数据,建立洪涝风险评估模型;根据逐日降水量数据的伽玛(gamma)分布特征,对其进行拟合,再分析计算张家界地区主要农作物需水量的特征值,对主要农作物进行洪涝风险评估.结果表明:张家界地区发生洪涝风险的概率很高,相对而言,发生低级别洪涝风险的概率更高;农作物遭受洪涝风险的概率自西向东逐渐增加,需水量越大的农作物遭受洪涝风险的概率越低.

摘要： 为了便于开展海河流域农业节水潜力计算工作,推导了流域尺度上的农业节水潜力计算公式,概括了农业节水潜力概念的3个层次,梳理了3个概念层次上的节水潜力计算流程,论述了计算过程中的若干技术要点,以期为有关方面开展流域尺度上的农业节水潜力计算工作提供技术参考.

摘要： 为了便于开展海河流域农业节水潜力计算工作,推导了流域尺度上的农业节水潜力计算公式,概括了农业节水潜力概念的3个层次,梳理了3个概念层次上的节水潜力计算流程,论述了计算过程中的若干技术要点,以期为有关方面开展流域尺度上的农业节水潜力计算工作提供技术参考.

摘要： 为了便于开展海河流域农业节水潜力计算工作,推导了流域尺度上的农业节水潜力计算公式,概括了农业节水潜力概念的3个层次,梳理了3个概念层次上的节水潜力计算流程,论述了计算过程中的若干技术要点,以期为有关方面开展流域尺度上的农业节水潜力计算工作提供技术参考.

摘要： 本发明公开了一种基于需水量先验信息的节点需水量校核方法，属于供水管网节点需水量的校核方法。首先通过用户远传水表、水费账单和用户分布等信息估算先验需水量及其协方差矩阵；通过管网压力和流量传感器，获取管网压力和流量监测数据及其协方差矩阵；建立校核目标函数，并对目标函数线性化，获取节点需水量迭代步长，更新节点需水量；每次迭代完成后，计算目标函数对需水量的梯度向量，当梯度向量的模小于1，则终止迭代。本方法通过引入供水管网节点需水量先验信息，进而缩小节点算法搜索空间，提高节点需水量反演精度，为供水管网水力建模等提供科学依据。

摘要： 本发明公开了一种基于需水量先验信息的节点需水量校核方法，属于供水管网节点需水量的校核方法。首先通过用户远传水表、水费账单和用户分布等信息估算先验需水量及其协方差矩阵；通过管网压力和流量传感器，获取管网压力和流量监测数据及其协方差矩阵；建立校核目标函数，并对目标函数线性化，获取节点需水量迭代步长，更新节点需水量；每次迭代完成后，计算目标函数对需水量的梯度向量，当梯度向量的模小于1，则终止迭代。本方法通过引入供水管网节点需水量先验信息，进而缩小节点算法搜索空间，提高节点需水量反演精度，为供水管网水力建模等提供科学依据。

摘要： 本发明涉及一种干旱地区大田作物针灌系统及需水量测试方法，属于农业灌溉技术领域,具体包括储水箱和输水管，输水管沿作物的行间布置，输水管上设置有多个四通管接头，四通管接头的两侧分别连接有针灌支管，针灌支管的端部安装有针灌针头，针灌针头分别用于插入作物的木质部，输水管上安装有小型水泵，针灌支管上安装有压力调节阀、流量计和流量控制阀，本发明结构简单，使用方便，没有土壤水分蒸发和渗漏损失，能够对作物进行精准灌溉，节约用水。

摘要： 本发明提供了一种基于AquaCrop模型与SVR的作物灌溉需水量预测方法，包括以下步骤：S1、获取种植区域气象站数据、种植区域土壤数据、作物参数数据和田间管理数据；S2、通过试错法进行AquaCrop模型的本地化调试；S3、利用AquaCrop模型选择合适的灌溉策略，进行不同灌溉制度模拟；S4、基于AquaCrop模型模拟结果，结合SVR预测下一年生育期的作物日灌溉需水量。本发明利用现有的气象站数据与作物种植管理数据，将作物模型与机器学习方法结合，能够根据不同区域的水资源供需状况及作物生长需水特征选择适宜的灌溉策略，通过支持向量机结合粒子群寻优算法，预测下一年的作物日灌溉需水量，提高了预测精度，可以为当地农业规划用水提供有效的参考依据。

摘要： 本发明公开一种基于作物需水量测量的自动灌溉控制方法及控制系统，包括土壤湿度传感器、信息监测系统、中心处理系统、远程控制系统、过滤系统、水源沉降系统、水源存储系统、药肥混合系统和灌溉给药系统，土壤湿度传感器和监测摄像头监测土壤水分和农作物信息，将信号传递给信息监测系统，信息监测系统将信息传输至中心处理系统分析处理，发布指令完成后续的灌溉、施肥和给药的操作。本发明控制系统有效的对农作物进行全区域或定区域自动灌溉、施肥、给药，降低工作人员的劳动强度，提高农作物的智能化管理，效率高、效果好；本发明有效的对水源进行过滤处理，保证水源干净，减少污染物堵塞灌溉系统，同时能有效的对污染物进行清理。

摘要： 本发明公开了一种基于参考作物需水量的烤烟设施栽培滴灌方法，包括以下步骤：（1）根据本区域近10年的气象资料，按公式计算出逐日参考作物需水量（蒸散量ET0）；（2）按下式计算出每日的滴灌灌水定额：Q=r×ET0×p；（3）灌溉：伸根期每6‑8天灌水1次，单次灌水定额为6‑8天日滴灌灌水定额之和；旺长期每2‑4天灌水1次，单次灌水定额为2‑4天日滴灌灌水定额之和；成熟期每4‑6天灌水1次，单次灌水定额为4‑6日滴灌灌水定额之和。本发明基于烤烟设施栽培各个阶段的需水量确定灌水量，与常规充分灌溉相比，本发明烤烟主要农艺性状均无显著，灌溉定额减少了33.3%，灌溉水利用效率提高了66.0%，且使氮肥和磷肥的利用率分别提高了11.1%和81.6%，有利于烟叶生产效益的提高。

摘要： 本发明公开一种基于作物需水量测量的自动灌溉控制方法及控制系统，包括土壤湿度传感器、信息监测系统、中心处理系统、远程控制系统、过滤系统、水源沉降系统、水源存储系统、药肥混合系统和灌溉给药系统，土壤湿度传感器和监测摄像头监测土壤水分和农作物信息，将信号传递给信息监测系统，信息监测系统将信息传输至中心处理系统分析处理，发布指令完成后续的灌溉、施肥和给药的操作。本发明控制系统有效的对农作物进行全区域或定区域自动灌溉、施肥、给药，降低工作人员的劳动强度，提高农作物的智能化管理，效率高、效果好；本发明有效的对水源进行过滤处理，保证水源干净，减少污染物堵塞灌溉系统，同时能有效的对污染物进行清理。

摘要： 本实用新型公开了一种可根据作物需水量调节水量大小的小管出流系统，包括主管、支管、紊流器毛管、紊流器、分流器、三通、分流管、滴水调节器、控水片和调节孔，所述主管上通过旁通连接有多根支管，支管上设有通孔，且通孔处安装有紊流器，所述紊流器上连接有紊流器毛管，紊流器毛管的另一端连接有三通，所述三通上连接两根分流管，分流管上安装有分流器，所述分流器上安装有滴水调节器，滴水调节器中安装有控水片，且控水片位于分流器出水口处，所述控水片上设有调节孔，且调节孔的一半为封闭状，另一半为贯通状。本实用新型不仅可以根据作物需水量调节水量大小，而且灌溉均匀，节约了水资源。

摘要： 本实用新型公开了一种适应不同作物需水量的多通道精准灌水装置，包括主管、多个毛管和控制器；主管一端与水泵连接相通，另一端封闭；在主管上靠近水泵一侧设置有第一球阀和第一水表；多个间隔分布的毛管分别与主管侧面连接相通；在每个毛管靠近主管一侧均设置有第二水表和第二球阀；第一水表和多个第二水表均与控制器电性连接，控制器分别与第一球阀和多个第二球阀电性连接。本实用新型多个毛管分别放置在多种作物种植区内，且在每个毛管上均设置有第二水表和第二球阀，对主管进入每个毛管的供水量分别进行控制，从而实现精准灌水，按需供水，灌溉均匀，节省水资源，减少工作强度，利于作物生长。

摘要： 本实用新型属于作物种植领域，尤其涉及一种基于重量变化的作物需水量自动预测系统，主要包括：蒸发装置、重量检测模块、自动补水模块、控制模块、传输及显示模块。蒸发装置由防干扰外层、蒸发皿和圆台型底座构成。重量检测模块为一个微型重量传感器，用于检测蒸发皿内水重量的变化。自动补水模块包括电磁阀和水管，用于控制所述蒸发皿的自动补水。控制模块包括电磁阀驱动和微控制器，用于驱动电磁阀和控制系统运行。传输及显示模块包括无线发射设备、无线接收设备和后台PC端。本实用新型根据蒸发皿重量变化来间接测量作物需水量，能实现自动补水，并通过无线方式实时监控，提高了测量精度，减少了人工依赖。