时段划分对冬小麦作物水模型影响的研究

引入逻辑斯蒂函数描述水分敏感指数随时间的变化过程,对Jensen模型（模型一）进行了改进,使得改进后的作物水模型（模型二）的参数固定为4个,避免了模型一参数随时段数增加而增加的缺陷。采用山西水利职业技术学院试验基地2007年和2008年冬小麦田间试验资料,将冬小麦全生育期等间隔地划分为23、21、19、17、……、3共11个时段,利用非线性规划的方法求得了相应的模型参数,进行了比较分析。结果表明,采用模型一时,相对腾发量划分的时段数以5左右为宜,不宜超过7;采用模型二时,则不受时段数的限制;模型二的修正复相关系数Ra随时段数的增加略有增大的趋势,均在0.84以上,F值均在16以上,大于F0.001=12.56,达到极显著水平,能够用于模拟供水对产量的影响;模型二的标准误随时段数的增加上下波动,变化于0.100~0.108之间,小于模型一的标准误,模拟精度高于模型一;采用模型二模拟产量时宜尽量使用较大时段数的参数,且腾发量划分的时段数与参数的时段数应尽可能一致。

作物水模型参数与时段数关系的研究

时段划分是影响作物水模型参数求解和应用的一个重要因素。依据山西水利职业技术学院试验基地2007和2008年度冬小麦田间试验资料,将冬小麦全生育期等间隔地划分为不同时段,用非线性优化方法求得了不同时段数条件下的模型参数,分析研究了模型参数与时段数的关系,据此在水分敏感指数累积函数中引入了时段数,并与模型1(未引入时段数)进行了比较分析。结果表明,模型2(引入时段数)模拟产量的相对误差随时段数的增加而减小,当时段数大于13时,相对误差平均值和最大值即分别减小到11%和20%以下;与模型1比较,参数个数未增加,模拟精度未降低;可用于任意时段数条件下的产量模拟计算,更精确地反映了水分胁迫时间对作物产量影响的信息。

基于称重式蒸渗仪的春玉米蒸散量研究

【目的】分析春玉米蒸散变化规律及建立产量与水分的关系,为山西省春玉米灌溉需水量的精准调控提供依据。【方法】利用山西省中心灌溉试验站称重式蒸渗仪在2019—2020年春玉米不同供水量条件下的蒸散发测定试验,共设置4个处理,分别为T1(5水)、T2(6水)、T3(4水)、T4处理(2水),按照作物需水量确定灌水时间,灌水定额均为60 mm,每个处理配置1套称重式蒸渗仪,自动记录逐时土体水质量。利用水量平衡方法计算逐日蒸散量,分析蒸散变化规律,并利用相对腾发量为自变量的过程模型,建立产量与蒸散量之间的关系。【结果】发育中期日蒸散强度较其他生育阶段蒸散强度大,受灌水的影响,灌溉定额越大,不同生育阶段的日蒸散强度普遍增大,T2处理发育中期,13:00蒸散量最大为0.44 mm/h,T4处理发育中期09:00蒸散量最大为0.175 mm/h;灌水也会影响灌后几日蒸散量,灌水越多,蒸散量也越多,累计蒸散量也越大。春玉米生育期内蒸散作用主要集中在发育中期(播后的52~120 d),该时期日最大蒸散量,2019年和2020年分别为10.68 mm/d和7.27 mm/d,相应的蒸散量占全生育期蒸散量比例分别为75.7%和72.9%。以相对腾发量为自变量的过程模型对产量进行了模拟,率定了模型参数,拟合效果很好,相关系数(R2)达到0.99以上,并利用文峪河2018—2020年春玉米的测试资料进行模型参数验证,R2达到0.94以上,表明率定的参数合理。【结论】基于蒸渗仪测定数据能更准确地确定产量与水分关系,此外,利用FAO推荐的作物系数法计算的蒸散量很好地反映了作物的潜在蒸散量。