[发明专利]一种冬小麦精准灌溉用水优化方法

说明书

本发明公开了一种冬小麦精准灌溉用水优化方法，通过对冬小麦生长期计划湿润层内土壤水分持续监测，以确定的灌水定额和土壤水分控制下限作为主要灌水指标。当土壤水分高于水分控制下限时，不需要灌溉；当土壤水分低于水分控制下限时，结合天气预报确定的当时及未来几天的天气情况，再根据冬小麦苗情及长势情况，综合判断是否需要灌溉。若确定无必要灌溉，则将灌溉时间延后；若确定需要灌溉，则根据既定的灌水定额实施灌溉。该方法有助于抑制农业水资源浪费现象和地下水超采现象，提高区域的灌溉水利用率。

技术领域

本发明涉及节水灌溉的技术领域，特别涉及一种冬小麦精准灌溉用水优化方法。

背景技术

地面灌溉是我国半湿润半干旱区冬小麦生产中常见的灌溉方式，具有省工、低耗，且便于实施等优点，但灌溉水利用率较低、灌水质量控制难度较大等缺点同样普遍存在。尽管应用微灌、喷灌等节水灌溉方式在提高灌溉水利用率和灌水质量方面极具优势，但较高的建安成本和持续投入的维护费用对于以收获籽粒来获取经济效益的冬小麦生产者而言，选择较为先进的微喷灌等节水灌溉方式意味着生产成本的进一步提高，相反其产品的市场竞争力并未明显提高。然而，选择常规地面灌溉则意味着过量和超量灌溉现象时刻会发生，因为地面灌溉的灌水质量要求设计的灌水定额一般偏大，往往在实际用水中的灌水定额更大。随着国家农业科技生产力水平的提高，不同类型的灌溉装置、监测设备和产品逐步地应用于常规地面灌溉领域，但目前市面上产品大多集中在输配水效率提升，以及对特定水分指标的精准监测或信息反馈等方面，缺乏基于作物用水需求、实时气象条件和灌水指标等多因素综合的精准灌溉用水优化。

从作物自身需水方面考虑，灌溉适时和灌溉适量是精准灌溉用水优化的核心所在，亦即解决何时进行灌溉和灌水定额多少为好这两个问题，另外，冬小麦的生长期很长，在灌溉时要充分注意不适宜灌溉的特定生长期。

适时灌溉的表征指标较多，常用指标大致可分为作物形态指标、作物生理指标和土壤水分指标等。作物形态指标能够直观地反映作物的水分状况，但难以定量描述，一般需要监测者具有丰富的经验和细致的观察才能准确判别，并且一般作物的外观呈现明显缺水特征时，其内部生理活动往往已受到抑制。因此，以作物形态指标来判别作物水分亏缺状况难以及时指导灌溉。作物生理指标能够准确反映作物的水分状况，但需要技术人员借助专业仪器设备才能精确测定，生产中难以推广应用。从生产应用的角度出发，土壤水分指标的监测相对容易，且能迅速及时获得大面积土壤水分和作物需水信息，方便大面积推广应用，且合理的土壤水分控制指标是节水高效灌溉的重要依据。

合理的灌水定额，应以满足作物需水要求为基础，并适当考虑实际灌水的可能性。长期以来，人们过多地关注地面灌溉实现的可能性而设计的灌水定额一般偏大，往往实际灌水量更大，灌水定额增大，不仅对农业增产无益，而且浪费水量，增加成本，还违背了节水灌溉的要求。已有工作在判别灌水定额合理性时多以粮食产量为目标，而随着社会经济的发展和气候变化的加剧，农业灌溉基础条件和大气候环境已发生明显变化，判别灌水定额合理性的标准逐渐转向以粮食产量和水分生产率为目标，因此需要从作物全生长期的耗水量、产量及水分生产率等方面进行综合判别。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种冬小麦精准灌溉用水优化方法。

本发明的技术方案是：一种冬小麦精准灌溉用水优化方法，包括以下步骤：

步骤1，确定冬小麦所处的生长期，根据冬小麦生长期确定灌水定额和土壤水分控制下限；

步骤2，土壤水分持续检测，当土壤水分高于土壤水分控制下限时，不需要灌溉，回到步骤1；

步骤3，当土壤水分低于土壤水分控制下限时，结合天气预报确定的当时及未来几天的天气情况，再根据冬小麦苗情及长势情况，综合判断是否需要灌溉，确定不需要灌溉时，将灌溉时间延后，回到步骤1；

步骤4，确定需要灌溉时，根据步骤1中既定的灌水定额实施灌溉。