一种大田作物旱情判别方法技术

本发明专利技术公开了一种大田作物旱情判别方法，包括：1确定土壤湿润层深度并检测土壤含水率；2得到旱指示参数和涝指示参数；3得到作物需水因子；4构建旱情判别函数；5根据所述旱情判别函数值得到大田作物在种植地区的旱情。本发明专利技术全面综合了作物信息、土壤含水率和作物叶片含水率对旱情判别的影响，使得判别结果更合理和准确。

【技术实现步骤摘要】
一种大田作物旱情判别方法
本专利技术涉及农业旱情监测预警领域，具体涉及一种大田作物旱情判别方法，适用于小麦、玉米等旱作作物的旱情评价指标和分类。
技术介绍
大田作物旱情判别是灌溉、节水和优质高产的重要依据，因此我国明确提出“要提高土壤监测技术；加强开展旱情评价指标研究”。在相关技术中，专利(“王冬梅,黄俊友,鲍艳松等.基于MODIS数据的农业旱情遥感监测方法：中国：CN103994976A.2014.08.20”)利用遥感监测土壤含水量的变化，反演模型中未区分作物品种的差别，但此模型未能很好的划分不同大田作物的干旱等级；专利(“齐志明,顾哲,桂东伟等.一种基于农业系统模型的灌溉决策系统及方法：中国：CN106688827A.2017.05.24”)采用气象网的预报进行土壤含水量估算，但可能存在着较大的误差。虽然也涉及了作物水分状况，但没有给出具体方法；文献(“包欣.基于多源数据的旱情监测方法研究[D].安徽理工大学,2013.”和“陈小凤,王再明,王振龙,李瑞.基于土壤墒情模型的旱情评估预测模型研究[J].中国农村水利水电,2014,(05):165-169.”)采用固定深度的土壤含水率作为旱情监测的指标，因此没有体现出作物生长阶段土壤湿润层深度的变化；专利(“王振龙，陈小凤，胡勇等.一种基于多指标的旱情综合评估方法：中国：CN106845096A.2017.06.13”)采用多种指标评价气象干旱、水文干旱和农业干旱。在针对农业干旱时只采用了土壤含水率作为参考指标，因此在针对农业干旱时的略显评判标准单一；文献(“乔赛男.松嫩平原2000～2013年生长季农作物含水量变化分析[D].哈尔滨师范大学,2015.”、“乔赛男,张丽娟,杨平,张晓慧.松嫩平原2000—2012年生长季农作物含水量变化分析[J].气象科技进展,2015,5(01):66-69.”和“王怀树.河西绿洲不同灌溉条件下土壤水分对小麦叶片含水量的影响[J].安徽农业科学,2014,42(21):6957-6959.”)研究了农作物含水量与降水量的关系、土壤水分对植物叶片含水量的影响等，为将作物叶片含水率纳入旱情评价体系提供了理论基础。综上所述，目前旱情评价标准或判别方法的主要不足在于：1.旱情判别大多针对大范围整体区域，缺少对小范围区域某种作物是否受旱的判别方法。2.普遍采用若干固定土壤湿润层深度的土壤含水率作为判别指标，没有根据作物品种、生长阶段考虑作物实际生长适宜的土壤湿润层深度。3.目前的旱情评价规则没有合理利用作物含水率。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种大田作物旱情判别方法，以期全面考虑作物信息、土壤含水率和作物水分对旱情判别的影响，从而提高判别结果的合理性和准确率。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术一种大田作物旱情判别方法的特点是按如下步骤进行：步骤1：根据种植地区、作物品种及生长阶段确定土壤湿润层深度H，并检测所述土壤湿润层深度H的土壤含水率ω；步骤2：根据所述土壤含水率ω以及所述种植地区、作物品种及生长阶段的土壤含水率的上限值ωmax和下限值ωmin，分别利用式(1)和式(2)得到旱指示参数α和涝指示参数β：α＝ω-ωmin-|ω-ωmin|(1)β＝ω-ωmax+|ω-ωmax|(2)步骤3：根据测量得到的叶片含水率c以及统计得到的最高产经验含水率z，利用式(3)得到作物需水因子γ：γ＝(c-z)÷(c+z)(3)步骤4：根据旱指示参数α、涝指示参数β以及作物需水因子γ，利用式(4)构建旱情判别函数λ：步骤5：将所述旱情分为湿润、正常、干旱；若旱情判别函数λ值大于0，则表示旱情为湿润；若旱情判别函数λ值等于0，则表示旱情为正常；若旱情判别函数λ值小于0，则表示旱情为干旱，所述干旱分为微旱、轻旱、中旱、重旱和特旱；采用均分法将λ值划分为5个区间并与所述干旱的5种情况相对应，从而根据所述旱情判别函数λ值得到大田作物在种植地区的干旱等级。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术判别方法根据种植地区、作物品种及生长阶段来判别旱情，从而实现对小范围区域内的旱情的判别，比遥感等大范围宏观旱情判别更加精准。2、本专利技术根据种植地区、作物品种及生长阶段确定合适的土壤含水率采集的深度，比采用固定几个深度的土壤含水率作为旱情评价依据的传统方法更加合理。3、本专利技术将作物叶片含水率纳入旱情判别体系，对土壤含水率判别法进行，结果更科学。4、本专利技术采用实测数据进行旱情判别，比采用气象网等预报方法精确。附图说明图1为本专利技术方法的总体流程图。具体实施方式本实施例中，以沿淮淮北地区小麦为例，来说明旱情判别的具体实施步骤，如图1所示，一种大田作物旱情判别方法是按如下步骤进行：步骤1：根据种植地区、作物品种及生长阶段确定土壤湿润层深度H(单位cm)，并检测土壤湿润层深度H的土壤含水率ω(单位％)，表1显示了小麦主要生长阶段与土壤深度对应关系；以分蘖期小麦为例，需测量45cm处的土壤容积含水率。表1沿淮淮北地区小麦生长阶段与土壤湿润层深度步骤2：根据土壤含水率ω以及生长阶段的土壤含水率的上限值ωmax和下限值ωmin，如表2所示，处于分蘖期的小麦的上限值ωmax为51％，下限值ωmin为39％。表2沿淮淮北地区小麦生长阶段与土壤含水率上下限分别利用式(1)和式(2)得到旱指示参数α(无量纲)和涝指示参数β(无量纲)：α＝ω-ωmin-|ω-ωmin|(1)β＝ω-ωmax+|ω-ωmax|(2)步骤3：根据测量得到的叶片含水率c(单位％)以及统计得到的最高产经验含水率z(单位％)，如表3所示，分蘖期小麦叶片最佳含水率为78％；表3大田小麦最高产叶片经验含水率生长阶段苗期分蘖期拔节孕穗期抽穗开花期成熟期z(％)6578706248利用式(3)得到作物需水因子γ(无量纲)：γ＝(c-z)÷(c+z)(3)步骤4：根据旱指示参数α、涝指示参数β以及作物需水因子γ，利用式(4)构建旱情判别函数λ：步骤5、将旱情分为湿润、正常、干旱；若旱情判别函数λ值大于0，则表示旱情为湿润；若旱情判别函数λ值等于0，则表示旱情为正常；若旱情判别函数λ值小于0，则表示旱情为干旱，干旱分为微旱、轻旱、中旱、重旱和特旱；采用均分法将λ划分为5个区间并与干旱的5种情况相对应，从而根据旱情判别函数λ值得到大田作物在种植地区的干旱等级，如表4所示。表4旱情判别标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大田作物旱情判别方法，其特征按如下步骤进行：步骤1：根据种植地区、作物品种及生长阶段确定土壤湿润层深度H，并检测所述土壤湿润层深度H的土壤含水率ω；步骤2：根据所述土壤含水率ω以及所述种植地区、作物品种及生长阶段的土壤含水率的上限值ωmax和下限值ωmin，分别利用式(1)和式(2)得到旱指示参数α和涝指示参数β：α＝ω‑ωmin‑|ω‑ωmin|    (1)β＝ω‑ωmax+|ω‑ωmax|   (2)步骤3：根据测量得到的叶片含水率c以及统计得到的最高产经验含水率z，利用式(3)得到作物需水因子γ：γ＝(c‑z)÷(c+z)      (3)步骤4：根据旱指示参数α、涝指示参数β以及作物需水因子γ，利用式(4)构建旱情判别函数λ：

【技术特征摘要】
1.一种大田作物旱情判别方法，其特征按如下步骤进行：步骤1：根据种植地区、作物品种及生长阶段确定土壤湿润层深度H，并检测所述土壤湿润层深度H的土壤含水率ω；步骤2：根据所述土壤含水率ω以及所述种植地区、作物品种及生长阶段的土壤含水率的上限值ωmax和下限值ωmin，分别利用式(1)和式(2)得到旱指示参数α和涝指示参数β：α＝ω-ωmin-|ω-ωmin|(1)β＝ω-ωmax+|ω-ωmax|(2)步骤3：根据测量得到的叶片含水率c以及统计得到的最高产经验含水率z，利用式(3)得到作物需水因子γ：γ＝(c-z)÷(c+z)(3)步骤4：根据旱指示参数α、涝指示参数β...

【专利技术属性】
技术研发人员：江朝晖，缪振兴，马友华，高正宝，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34