本发明专利技术提供的一种周年连作宽垄沟的玉米产量的预测方法和灌水质量的评价方法是通过把周年连作宽垄沟的试验地块长度设定为90m，面积为3600m2；并种植两行玉米，供试土壤质地为粉砂壤土，同时通过对土壤的理化作用，把所述供试土壤的平均干容重设定在1.35g/cm3～1.45g/cm3之间，田间持水量为24％～34％之间，土壤有机质平均含量为0.87％～0.97％，全氮平均含量0.0539％～0.0619％，碱解氮平均含量45-60ppm，速效磷平均含量11.8ppm～12.8ppm，速效钾104.4ppm～105.4ppm；根据影响因子进行玉米预测产量S(单位斤)和灌水质量评价Index(单位％)。本发明专利技术通过实验实现了在周年连作宽垄沟进行玉米产量预测和进行灌水质量评价，从而提高农业用水效益，实现了农业增效、农民增收的目标。
【技术实现步骤摘要】
一种周年连作宽垄沟的玉米产量的预测方法和灌水质量的评价方法
：本专利技术涉及农业种植、农田灌溉，是一种新型的种植及灌溉评价方法，属于农业工程领域。
技术介绍
：为缓解华北干旱半干旱地区缺水局面，加快农田节水步伐，推动灌区高效农业和现代农业发展，全面推进节水型社会建设。就需要积极变革耕作制度，搜索有效的节水灌溉方式，大面积推广抗旱节水技术既是有效提高农业灌溉用水利用率，实现农业节水的现实需要，也是引导农民转变灌溉观念，减少水资源浪费，实现农业可持续发展的必然选择。目前，我国北方地区目前主要是以传统畦沟灌为主，传统畦沟灌，是小麦实行平作畦灌，小麦收获后，整地灭茬并起垄做沟，垄宽20cm,沟宽40cm，在垄上种植一行玉米。但是如何在周年连作宽垄沟玉米进行产量预测和进行灌水质量评价，从而提高农业用水效益，实现了农业增效、农民增收的目标却没有进行实际操作。
技术实现思路
：针对上述问题，本专利技术旨在提供一种种植简单、灌溉简便，可以提高水分利用效率和水分生产效率的产量预测和控制灌水的方法，该方式尤其适用于北方干旱半干旱缺水的地区。本专利技术技术方案如下：一种周年连作宽垄沟的玉米产量的预测方法和灌水质量的评价方法，步骤1：首先把周年连作宽垄沟的试验地块长度设定为90m，面积为3600m2，；种植两行玉米，供试土壤质地为粉砂壤土，同时通过对土壤的理化作用，把供试土壤的平均干容重设定在1.35g/cm3～1.45g/cm3之间，田间持水量为24％～34％之间，土壤有机质平均含量为0.87％～0.97％，全氮平均含量0.0539％～0.0619％，碱解氮平均含量45-60ppm，速效磷平均含量11.8ppm～12.8ppm，速效钾104.4ppm～105.4ppm；步骤2：根据测量，得到年平均气温T(单位℃)，多年平均降水量R(单位mm)，平均日照时数H(单位h)，无霜期T0(单位天)；根据上述影响因素进行周年连作宽垄沟的玉米产量S(单位斤)的预测值和灌水质量评价Index(单位％)，周年连作宽垄沟的玉米产量S的预测值由作物全生育期耗水量和自然环境两部分因素所影响；步骤3：目前，多采用二次函数关系即公式一来表示作物全生育期耗水量与周年连作宽垄沟的玉米产量S的关系：公式一S＝aET2+bET+c其中公式一的ET为作物全生育期耗水量(mm)，a、b、c为不同的整数，作为用于预测的计算系数；玉米产量S出现在dS/dET＝0处，定义dS/dET＝0处的用水量值为ETmax，代入公式一，则ETmax＝－b/2a；步骤4：目前，多采用一次函数关系即公式二来描述地理环境(在周年连作宽垄沟的试验地块的面积)与周年连作宽垄沟的玉米产量S的关系：公式二S＝xyET其中公式二中的x为行距(单位cm)，即种植两行玉米的间距、y为株距，即单株之间的间距(单位cm)；目前，多采用一次函数关系即公式三来描述自然环境与玉米产量S的关系：公式三S＝T0×H(ET×T-R)步骤5：根据公式一、公式二、公式三得到总的产量影响系数λ＝aET2+bET+c+xyET+T0×H(ET×T-R)，而在一个周年里，S和ET呈时间变化，在农业生产中一个周年，即以时间为农业生产的最小单位，可以认为在其时间上为微分可导性，根据公式一，得到玉米产量的系数主要在时间刻度呈ET的平方的系数进行变化，并且得到时间产量微分的公式四：公式四：根据公式一、公式二、公式三、公式四得到公式五：公式五步骤6：设定第一影响因子P＝(b+xy+T0×H×T)/a；第二影响因子Q＝(c-T0×H×R)/a；第三影响因子第四影响因子根据第一影响因子、第二影响因子、第三影响因子、第四影响因子最终得到周年连作宽垄沟的玉米产量S的产量为步骤7：周年连作宽垄沟的灌水质量的评价方法的三项评价指标为溉水有效利用效率A(单位％)、储水效率B(单位％)和灌水均匀度C(单位％)；周年连作宽垄沟的灌水质量的评价方法的三项评价指标的累加之和与所述S相除得到Index为衡量尺度，Index的值最大即为周年连作宽垄沟的灌水质量的评价方法的最优值。具体实施例：为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下对本专利技术进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本专利技术的保护范围之内。具体方法如下：实施例1：本专利技术的最佳实施例采用的是在大田挖沟起垄，垄为梯形垄。对玉米产量S预测方法(单位斤)和灌水质量评价方法Index(单位％)是2010年10月～2014年9月，在河南省节水农业中心试验田进行，试验区地理位置为北纬33°35′，东经111°25′，海拔110.4m，属北温带大陆性季风气候，四季分明。年平均气温14.5℃，多年平均降水量637.1mm，平均日照时数5.6h，无霜期220d。然后在这样的气候条件下在周年连作宽垄沟的试验地块长度设定为90m，面积3600m2；供试土壤质地为粉砂壤土，同时通过对土壤的理化作用，把土壤的平均干容重设定在1.35g/cm3～1.45g/cm3之间，田间持水量为24％～34％之间，土壤有机质平均含量为0.87％～0.97％，全氮平均含量0.0539％～0.0619％，碱解氮平均含量45-60ppm，速效磷平均含量11.8ppm～12.8ppm，速效钾104.4ppm～105.4ppm；其中田块地势平坦，灌排方便。试验场内设有自动气象站，自动检测空气温度与湿度、太阳辐射强度、风速等相关气象资料。除了根据灌水，包括有效利用效率、储水效率和灌水均匀度等评价指标同时使用才能较全面的评价田间玉米产量。垄宽、沟宽、沟深这些技术要素也是预测玉米产量的组合因素，此外，年平均气温T(单位℃)，多年平均降水量R(单位mm)，平均日照时数H(单位h)，无霜期T0(单位天)都是缺一不可的原则，并且在确定不同灌水技术要素的优化组合时，以上3项预测指标的累加之和为衡量尺度，累加值最大即为该技术要素下的最优值。玉米播种方法，是在垄上种植两行玉米，行距50cm，株距20～25cm。灌溉方法，是在作物关键生理时期，在沟内灌溉农田灌溉水，垄上作物依靠沟内水分的侧渗来满足其水分需求，灌水量以不漫垄为依据。在周年连作宽垄沟上种植两行玉米，根据影响因子得到玉米产量S(单位斤)和灌水质量评价方法Index(单位％)；其中两行玉米的间距为行距x(单位cm)、单株之间的间距为株距y(单位cm)；年平均气温T(单位℃)，多年平均降水量R(单位mm)，平均日照时数H(单位h)，无霜期T0(单位天)；根据以上相关技术因素预测周年连作宽垄沟中的玉米产量S的预测值，其中玉米产量S的预测值由作物全生育期耗水量和自然环境两部分因素所影响，采用二次函数关系来表示作物全生育期耗水量与玉米产量S的关系，这种二次函数关系一般是通过长期的数据根据预测得到的，具体的公式如下：S＝aET本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种周年连作宽垄沟的玉米产量的预测方法和灌水质量的评价方法，其特征在于：步骤1：首先把所述周年连作宽垄沟的试验地块长度设定为90m，面积为3600m2，；种植两行玉米，供试土壤质地为粉砂壤土，同时通过对土壤的理化作用，把所述供试土壤的平均干容重设定在1.35g/cm3～1.45g/cm3之间，田间持水量为24％～34％之间，土壤有机质平均含量为0.87％～0.97％，全氮平均含量0.0539％～0.0619％，碱解氮平均含量45‑60ppm，速效磷平均含量11.8ppm～12.8ppm，速效钾104.4ppm～105.4ppm；步骤2：根据测量，得到年平均气温T(单位℃)，多年平均降水量R(单位mm)，平均日照时数H(单位h)，无霜期T0(单位天)；根据上述影响因素进行所述周年连作宽垄沟的玉米产量S(单位斤)的预测值和灌水质量评价Index(单位％)，所述周年连作宽垄沟的玉米产量S的预测值由作物全生育期耗水量和自然环境两部分因素所影响；步骤3：目前，多采用二次函数关系即公式一来表示所述作物全生育期耗水量与所述周年连作宽垄沟的玉米产量S的关系：公式一 S＝aET2+bET+c其中公式一的ET为作物全生育期耗水量(单位mm)，a、b、c为不同的整数，作为用于预测的计算系数；所述玉米产量S出现在dS/dET＝0处，定义所述dS/dET＝0处的用水量值为ETmax，代入公式一，则所述ETmax＝－b/2a；步骤4：目前，多采用一次函数关系即公式二来描述地理环境(所述在周年连作宽垄沟的试验地块的面积)与所述周年连作宽垄沟的玉米产量S的关系：公式二 S＝xyET其中公式二中的x为行距(单位cm)，即所述种植两行玉米的间距、y为株距，即单株之间的间距(单位cm)；目前，多采用一次函数关系即公式三来描述所述自然环境与所述玉米产量S的关系：公式三 S＝T0×H(ET×T‑R)步骤5：根据公式一、公式二、公式三得到总的产量影响系数λ＝aET2+bET+c+xyET+T0×H(ET×T‑R)，而在一个周年里，S和ET呈时间变化，在农业生产中一个周年，即以时间为农业生产的最小单位，可以认为在其时间上为微分可导性，根据公式一，得到所述玉米产量的系数主要在时间刻度呈ET的平方的系数进行变化，并且得到时间产量微分的公式四：公式四：dS=dSdETdET]]>根据公式一、公式二、公式三、公式四得到公式五：公式五 dS=ETaET2+bET+c+xyET+T0×H(ET×T-R)dET]]>步骤6：设定第一影响因子P＝(b+xy+T0×H×T)/a；第二影响因子Q＝(c‑T0×H×R)/a；第三影响因子第四影响因子根据所述第一影响因子、所述第二影响因子、所述第三影响因子、所述第四影响因子最终得到所述周年连作宽垄沟的玉米产量S的产量为1a×(12ln|m2+n2|-P2narctgmn)+C]]>其中C为大于零的实数；步骤7：所述周年连作宽垄沟的灌水质量的评价方法的三项评价指标为溉水有效利用效率A(单位％)、储水效率B(单位％)和灌水均匀度C(单位％)；所述周年连作宽垄沟的灌水质量的评价方法的三项评价指标的累加之和Sw与所述S相除得到Index为衡量尺度，所述Index的值最大即为所述周年连作宽垄沟的灌水质量的评价方法的最优值。...
【技术特征摘要】
1.一种周年连作宽垄沟的玉米产量的预测方法和灌水质量的评价方法，其特征在于：步骤1：首先把所述周年连作宽垄沟的试验地块长度设定为90m，面积为3600m2’；种植两行玉米，供试土壤质地为粉砂壤土，同时通过对土壤的理化作用，把所述供试土壤的平均干容重设定在1.35g/cm3～1.45g/cm3之间，田间持水量为24％～34％之间，土壤有机质平均含量为0.87％～0.97％，全氮平均含量0.0539％～0.0619％，碱解氮平均含量45-60ppm，速效磷平均含量11.8ppm～12.8ppm，速效钾104.4ppm～105.4ppm；步骤2：根据测量，得到年平均气温T(单位℃)，多年平均降水量R(单位mm)，平均日照时数H(单位h)，无霜期T0(单位天)；根据上述步骤2中所测量得到年平均气温T(单位℃)，多年平均降水量R(单位mm)，平均日照时数H(单位h)，无霜期T0(单位天)影响因素进行所述周年连作宽垄沟的玉米产量S(单位斤)的预测值和灌水质量评价Index(单位％)，所述周年连作宽垄沟的玉米产量S的预测值由作物全生育期耗水量和自然环境两部分因素所影响；步骤3：目前，多采用二次函数关系即公式一来表示所述作物全生育期耗水量与所述周年连作宽垄沟的玉米产量S的关系：公式一S＝aET2+bET+c其中公式一的ET为作物全生育期耗水量(单位mm)，a、b、c为不同的整数，作为用于预测的计算系数；所述玉米产量S出现在dS/dET＝0处，定义所述dS/dET＝0处的用水量值为ETmax，代入公式一，则所述ETmax＝－b/2a；步骤4：目前，多采用一次函数关系即公式二来描述所...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：潘小胜，汪顺生，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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