[发明专利]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

摘要

本发明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。

主权项

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，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：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$\frac{1}{a}\×\left(\frac{1}{2}ln|m^2+n^2|-\frac{P}{2n}arctg\frac{m}{n}\right)+C$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。