[发明专利]基于作物根区土壤水分与根系分布的灌溉控制方法与系统

权利要求书

1.一种基于作物根区土壤水分与根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，该方法包括：

将灌溉区域的土壤从表层至最大扎根深度L_r处依次分为若干层，层数记为k，用每层土壤的平均深度z_i除以L_r，得到每层土壤的相对深度z_ri，用每层土壤的厚度h_i除以L_r，得到每层土壤的相对厚度Δz_ri，设定作物在每层土壤中的相对根长密度L_nrd(z_ri)、萎焉系数θ_W、饱和土壤含水量θ_S、最适宜作物生长的土壤含水量上限θ_H与下限θ_L；

测量每层土壤的含水量θ_i；

计算根区加权平均土壤含水量且当θ_H＜θ_i≤θ_S或θ_i≤θ_W时，令θ_i等于θ_W；当θ_L＜θ_i≤θ_H时，令θ_i等于θ_L；

计算作物水分胁迫指数CWSI：其中取a=1θL-θW,b=-θWθL-θW,]]>且当或时，令等于θ_W；当时，令等于θ_L；

当计算得到的CWSI大于预定的CWSI临界值时，开始灌水。

2.如权利要求1所述的基于作物根区土壤水分与根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，

所述测量每层土壤的含水量θ_i，是将土壤水分探针垂直插入根区土壤，并在土壤水分探针上对应的各土层深度处设有一个土壤水分传感器，从而测得每层土壤的含水量θ_i。

3.如权利要求2所述的基于作物根区土壤水分与根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，

所述测得每层土壤的含水量θ_i，是将分布在灌溉区域内的多根土壤水分探针上相同土层深度处的土壤水分传感器的测量值取平均而获得。

4.如权利要求1所述的基于作物根区土壤水分与根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，该方法还包括：

在所述最大扎根深度范围内设定计划湿润层深度，记录从表层到计划湿润层深度的土壤层数n，设定田间持水量θ_f、土壤灌溉湿润比p、田间水分有效利用系数η和灌溉面积A，按下式计算单位面积的灌水定额M：然后用M乘以A，得到理论灌水量；

当实际灌水量达到理论灌水量时，停止灌水。

5.如权利要求1至4其中任一项所述的基于作物根区土壤水分与根系分布的灌溉控制方法，其特征在于，该方法还包括：

当计算得到的CWSI大于预定的临界值时，若预报在设定的时间区间内有降雨，则不灌水，否则开始灌水。