一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法技术

本发明专利技术涉及一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法，包括：根据作物所处的气候、土壤、供水等自然条件及农业技术设施确定作物种植区的灌溉方式；测量作物种植区的土壤水分特征曲线、容重及含水率等，获得VG‑M模型水力特性参数；设置模型初始条件与边界条件；作物潜在蒸散量估算及划分；建立作物建立根系吸水模型；根据预测结果在达到作物灌水下限时对灌溉提示预警并根据墒情计算所需补灌量。本发明专利技术针对灌溉不合理造成作物产量降低及水资源浪费等现有问题，能精确的控制不同作物在不同生长周期的灌溉预警并提供合理灌溉量，实现按需补灌，促进种植作物的健康生长，为作物节水灌溉提供理论参考。

A method of digital prediction of soil moisture and irrigation early warning

【技术实现步骤摘要】
一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法
本专利技术属于农业灌溉的
，涉及一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法，对土壤水分预测并进行灌溉预警，可以充分利用自然降雨量，同时可根据作物需求进行适时、适量补灌，充分提高水资源利用率。技术背景我国水资源短缺十分严重，人均水资源仅占世界平均水平的1/4。预测到2030年，我国人均水资源将下降25％～30％，供需矛盾将更加突出。灌溉用水是水资源的最大用户，目前我国水资源短缺的严峻形势对灌溉农业的发展提出了更高的要求，即提高农业综合生产能力，建设节水、高效的现代农业。实现这一目标的有效措施之一就是制定科学的灌溉制度，提高灌溉水利用效率。科学的灌溉制度，一个重要的方面就是充分利用降雨补充作物生长所必需的土壤水分，从而减少作物的灌溉需水量。把握作物对降雨的有效利用程度，对制定节水高效灌溉制度及提高农田水资源综合利用效率至关重要。另一方面通过土壤墒情对作物进行适时适量补灌，可有效提高水分利用率。有利于作物的生理活动，促进根系生长，以扩大根系吸收面积，同时促使叶面积增大，增强光合作用。>HYDRUS是一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法，其特征在于：该一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法包括：/n步骤1，确定作物种植区的灌溉方式/n步骤2，测量作物种植区的土壤水分特征曲线、容重及含水率，获得VG-M模型水力特性参数；/n步骤3，设置模型初始条件与边界条件；/n步骤4，作物潜在蒸散量估算及划分；/n步骤5，建立作物根系吸水模型；/n步骤6，利用天气预报信息，通过HYDRUS数值模拟实现土壤水分数字化预测，根据预测结果在达到作物灌水下限时对灌溉提示预警并根据墒情计算所需补灌量。/n

【技术特征摘要】
1.一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法，其特征在于：该一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法包括：
步骤1，确定作物种植区的灌溉方式
步骤2，测量作物种植区的土壤水分特征曲线、容重及含水率，获得VG-M模型水力特性参数；
步骤3，设置模型初始条件与边界条件；
步骤4，作物潜在蒸散量估算及划分；
步骤5，建立作物根系吸水模型；
步骤6，利用天气预报信息，通过HYDRUS数值模拟实现土壤水分数字化预测，根据预测结果在达到作物灌水下限时对灌溉提示预警并根据墒情计算所需补灌量。


2.根据权利要求1所述的一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法，其特征在于：步骤1，根据作物所处的气候、土壤、供水等自然条件及农业技术设施确定作物种植区的灌溉方式。


3.根据权利要求1所述的一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法，其特征在于：在步骤2中，测定土壤容重、土壤含水率及土壤水分特征曲线；采用定水头法测定土壤饱和导水率；依据上述参数获得VG-M模型水力特性参数。


4.根据权利要求1所述的一种土壤水分数字化预测与灌溉预警方法，其特征在于：在步骤3中，根据上述步骤2所得基本参数在HYDRUS软件中设定土壤水力特性参数，根据实测土壤含水率在HYDRUS软件中设定不同深度土壤含水率作为初始条件；模型上边界选用HYDRUS已知通量的第二类边界条件，在作物种植区土壤水分预测及灌溉预警期间逐日输入上边界变量值，包括作物潜在蒸腾量、土壤潜在蒸发量、降雨量、灌溉量和植株冠层截留雨量；根据天气及HYDRUS数字化预测，判断上边界条件为灌溉边界、降雨边界还是大气边界；灌溉边界参照选用的灌溉方式设定；下边界条件采用自由排水边界，左右边界采用零通量边界条件。
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【专利技术属性】
技术研发人员：苑进，杨坤，刘林，刘雪美，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37