一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法技术

本发明专利技术公开的一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法，包含以下步骤：根据脐橙不同生育期调亏灌溉，得出不同生育期最优需水量，制定灌溉周期；根据脐橙耗水规律，建立水分生产函数，得出最优水分分配，制定满足脐橙正常生长的灌溉计划；对当地历史降水量进行统计分析，得出有效降水量；将其需水量与有效降水量进行季节耦合度分析，得出脐橙需水满足率和脐橙不同生育期需水量耦合度；完善灌溉计划；本发明专利技术结合脐橙耗水规律和降水量，因地制宜进行水分控制，显著提高脐橙质量、产量和水分利用效率，同时减少了化肥的使用，提高了经济效益。

Water saving irrigation method for Navel Orange Based on soil moisture detection

The invention discloses a water-saving irrigation method for Navel Orange Based on soil moisture detection, which comprises the following steps: according to adjustable deficit irrigation in different growth stages of navel orange, the optimum water requirement in different growth stages is obtained, and the irrigation cycle is formulated; according to the water consumption law of navel orange, the water production function is established, the optimum water distribution is obtained, and the navel orange is satisfied. The irrigation plan for normal growth of orange, the statistical analysis of local historical precipitation, the effective precipitation, the seasonal coupling degree analysis of its water requirement and effective precipitation, the water requirement satisfaction rate of navel orange and the coupling degree of water requirement of navel orange at different growth stages, the improvement of irrigation plan, the invention combines the water consumption law of navel orange and the drop. The quality, yield and water use efficiency of navel orange were significantly improved, and the use of chemical fertilizer was reduced and the economic benefit was improved.

【技术实现步骤摘要】
一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法
本专利技术涉及灌溉
，特别涉及一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法。
技术介绍
大力发展农业节水的技术需求下，调亏灌溉成了当前热烈推广的节水技术。调亏灌溉(RDI)主要是以作物和水分关系为基础，在作物的生长发育阶段有目的地使其产生水分亏缺，在对作物产量无不利影响的基础上，达到节水、高产、优产和提高水分利用效率的灌溉技术。该技术自上世纪70年代中期于澳大利亚持续灌溉农业研究所提出后，开始广泛运用于果树。国内自20世纪80年代开始调亏灌溉的研究工作，研究对象主要为大田作物玉米、棉花、小麦、水稻，研究人为康绍忠、梁银丽；研究方向从一开始的RDI对产量、果实品质的影响，后逐步转移到对果实耗水规律的研究，进而制定灌溉制度。而因为已有灌溉制度研究成果不能全面反映不同区域不同种类作物的情况，因此迫切需要研究不同种类作物在不同地区调亏指标的分布，以利于因地适宜的应用于推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法，结合土壤和脐橙相关信息，通过设置不同的水分条件，观测脐橙的健康状况，研究脐橙用水规律，并与当地自然降水量进行耦合度分析，从而确定因地制宜的灌溉制度。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法，包括以下步骤：S1、根据脐橙不同生育期的耗水规律，依据Jensen模型，得到脐橙不同生育期敏感系数：其中，Ya为非充足供水条件下脐橙实际产物，Ym为充足供水条件下脐橙产量，ETa为为非充足供水条件下作物实际蒸发蒸腾量，ETm为充足供水条件下作物蒸发蒸腾量，i为不同生育期序号，n为生育期的总数，λi为脐橙不同生育期敏感系数；根据脐橙不同生育期敏感系数，建立拟合精度较高的水分生产函数：其中，ETai为非充足供水条件下脐橙实际蒸发蒸腾量，ETmi为充足供水条件下脐橙蒸发蒸腾量，i为脐橙不同生育期序号。S2、根据脐橙不同生育期的调亏灌溉结合水分生产函数分析，得出脐橙不同生育期最优需水量；S3、根据脐橙不同生育期最优需水量，制定满足脐橙正常生长的灌溉制度。S4、对当地历史降水量按脐橙生育期进行统计分析，计算有效降水量：pe＝α×p，其中，pe为有效降雨量，p为计算时间段内降雨量总量，α为降雨有效习俗，其值大小与降雨量大小、降雨量强度、降雨延续时间、土壤特性相关；S5、将脐橙不同生育期需水量与有效降水量进行季节耦合度分析，得出脐橙需水满足率：其中，pei为第i生育期内的自然降水量，ETmi为第i生育期的脐橙需水量，αi为第i生育期的脐橙需水量与自然降水量的耦合度；S6、将脐橙全阶段生育期需水量与有效降水量进行季节耦合度分析，得出脐橙总需水满足量：根据耦合度，完善灌溉制度；耦合度为1则不需要补充灌水，耦合度低于1则适当补充灌水。步骤S2中，具体过程为：在脐橙的不同生育期进行调亏灌溉后，从果实的生长发育、品质发展和产量进行综合考虑；脐橙树的最佳生育期调亏处理方式为：在果实膨大期采用轻度水分亏缺处理、开花坐果期采用中度水分亏缺处理，其他生育阶段采用充分灌溉，结合水分生产函数的敏感系数，其中敏感系数从高到低的顺序：果实膨大期＞开花坐果期＞果实着色期＞果实成熟期，从而得到不同生育期最优需水量；果实膨大期是脐橙生长的水分敏感期，在果实膨大期保证水分和养分的合理供应；所述脐橙不同生育期最优需水量，以脐橙不同生育期敏感系数为基础，通过对不同生育期进行亏水处理后的脐橙进行生长发育、产量和品质、水分利用效率的监测得出；其中开花坐果期最有最优需水量为45％FC～55％FC，果实膨大期最优需水量为55％～70％FC，果实着色期和果实成熟期最优需水量为70％FC～75％FC。所述脐橙不同生育期包含：开花坐果期、果实膨大期、果实着色期、果实成熟期。步骤S3具体步骤如下：以脐橙不同生育期敏感系数为基础，即敏感系数高的表明该生育期对水分越敏感，并通过对不同生育期进行亏水处理后的脐橙进行生长发育、产量和品质、水分利用效率的监测后，得出每个生育期的最优需水量，即各个生育期的最优含水量上下限，制定满足脐橙正常生长的灌溉制度：M＝S×H×γ×(Wa-Wb)，其中，M为灌水量，S为距离脐橙1米范围内的面积，H为灌水计划湿润层深度，γ为土壤密度，Wa为土壤含水量上限，Wb为土壤含水量下限；计算脐橙的灌水次数与灌水周期：T＝M/q，n＝K/T，其中，T为灌水周期，q为灌水强度，n为灌水次数，K为脐橙生育期总天数。所述计划湿润层深度为脐橙纵向根长度；所述脐橙纵向根长度随脐橙根系活动层深度、土壤特性信息、地下水埋深度变化，还随着脐橙相关信息变化，这里土壤湿润层深度为40cm。所述土壤特性信息包含：土壤密度、田间持水量、土壤含水量；所述脐橙相关信息包含：脐橙年龄、脐橙的根系深度、脐橙不同生育期需水量、蒸发蒸腾量、脐橙生长发育指标、脐橙品质指标。所述土壤密度采用环刀法测量；所述田间持水量采用威尔科克斯法测量，步骤如下：Y1、用环刀在试验区大田采原状土，带回室内放水中饱和一昼夜,水面较环刀上缘低1～2mm；Y2、同时在相同土层采土、风干、通过1mm筛子，装入环刀中；Y3、将装有饱和水分的湿土的环刀的底盖打开，连同滤纸一起放在风干土的环刀上,为使接触紧密，采用砖头压实，一对环刀用三块砖压；Y4、经过8小时吸水过程后，从上面环刀盛原状土中用铝盒取土15～20g，立即称重，烘干，测定含水率，此含水率即土壤的田间持水量。所述土壤含水量采用TRIME-T3土壤剖面含水率测量系统监测，检测时间为每隔十天测量一次；每次灌水及降雨前后进行加测。所述蒸发蒸腾量采用蒸发检测FR蒸发自动监测系统监测，检测时间为每天测量一次。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本专利技术结合当地土壤特点和脐橙信息，并通过脐橙耗水规律，结合自然降水量进行耦合度分析，制定灌水周期和灌水定额，确定灌溉方法，因地制宜，适用范围广，提高水分利用概率和灌溉水利用效率，同时还能提高产量。附图说明图1为本专利技术一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法的流程图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法的流程图如图1所示，包括以下步骤：第一步：根据脐橙不同生育期的耗水规律，依据Jensen模型，得到脐橙不同生育期敏感系数：其中，Ya为非充足供水条件下脐橙实际产物，Ym为充足供水条件下脐橙产量，ETa为为非充足供水条件下作物实际蒸发蒸腾量，ETm为充足供水条件下作物蒸发蒸腾量，i为不同生育期序号，n为生育期的总数，λi为脐橙不同生育期敏感系数；根据脐橙不同生育期敏感系数，建立拟合精度较高的水分生产函数：其中，ETai为非充足供水条件下脐橙实际蒸发蒸腾量，ETmi为充足供水条件下脐橙蒸发蒸腾量，i为脐橙不同生育期序号。第二步：根据脐橙不同生育期的调亏灌溉结合水分生产函数分析，具体过程为：在脐橙的不同生育期进行调亏灌溉后，从果实的生长发育、品质发展和产量进行综合考虑；脐橙树的最佳生育期调亏处理方式为：在果实膨大期采用轻度水分亏缺处理、开花坐果期采用中度水分亏缺处理，其他生育阶段采用充分灌溉，结合水分生产函数的敏感系数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据脐橙不同生育期的耗水规律，依据Jensen模型，得到脐橙不同生育期敏感系数：

【技术特征摘要】
1.一种基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据脐橙不同生育期的耗水规律，依据Jensen模型，得到脐橙不同生育期敏感系数：其中，Ya为非充足供水条件下脐橙实际产物，Ym为充足供水条件下脐橙产量，ETa为非充足供水条件下作物实际蒸发蒸腾量，ETm为充足供水条件下作物蒸发蒸腾量，i为脐橙不同生育期序号，n为生育期的总数，λi为脐橙第i生育期敏感系数；根据脐橙不同生育期敏感系数，建立拟合精度较高的水分生产函数：其中，ETai为非充足供水条件下脐橙第i生育期实际蒸发蒸腾量，ETmi为充足供水条件下脐橙第i生育期蒸发蒸腾量；S2、根据脐橙不同生育期的调亏灌溉结合水分生产函数分析，得出脐橙不同生育期最优需水量；S3、根据脐橙不同生育期最优需水量，制定满足脐橙正常生长的灌溉制度；所述脐橙不同生育期最优需水量即不同生育期的土壤含水量上下限，根据脐橙不同生育期最优需水量，制定满足脐橙正常生长的灌溉制度：M＝S×H×γ×(Wa-Wb)，其中，M为灌水量，S为距离脐橙1米范围内的面积，H为灌水计划湿润层深度，γ为土壤密度，Wa为土壤含水量上限，Wb为土壤含水量下限；计算脐橙的灌水次数与灌水周期：T＝M/q，n＝K/T，其中，T为灌水周期，q为灌水强度，n为灌水次数，K为脐橙生育期总天数。2.根据权利要求1所述的基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法，其特征在于，还包括以下步骤：S4、对当地历史降水量按脐橙生长发育生育期进行统计分析，计算有效降水量：pe＝α×p，其中，pe为有效降雨量，p为计算时间段内降雨量总量，α为降雨有效习俗，其值大小与降雨量大小、降雨量强度、降雨延续时间、土壤特性信息相关；S5、将脐橙不同生育期需水量与有效降水量进行季节耦合度分析，得出脐橙需水满足率：其中，pei为第i生育期内的自然降水量，ETmi为第i生育期的脐橙需水量，αi为第i生育期的脐橙需水量与自然降水量的耦合度；S6、将脐橙全阶段生育期需水量与有效降水量进行季节耦合度分析，得出脐橙总需水满足量：根据耦合度，完善灌溉制度；耦合度为1则不需要补充灌水，耦合度低于1则适当补充灌水。3.根据权利要求2所述的基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法，其特征在于，所述当地历史降水量采用水文频率P-III曲线进行典型年选配。4.根据权利要求1所述的基于土壤水分检测的脐橙节水灌溉方法，其特征在于，步骤S2中，具体过程为：脐橙树的生育...

【专利技术属性】
技术研发人员：李就好，陈瑛，杨文，邹颖，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44