[发明专利]一种提高冬小麦水分利用效率的方法和系统

权利要求书

1.一种提高冬小麦水分利用效率的方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

农作物干旱程度评估的步骤：首先评估历史长序列条件下，作物不同生育期的干旱程度，并评估当前生育期的真实干旱程度；如果：真实干旱程度大于历史干旱程度，同时历史干旱程度的评估表明，其干旱为加强趋势，即下一个生育期干旱程度大于当前生育期，则需要根据当前生育期的真实干旱程度确定切根量；

选择断根时期的步骤：根据冬小麦生长过程，选择冬小麦进入返青期前后两天的范围内作为进行断根处理的时机；

确定切根量的步骤：根据气候和土壤的干湿程度，确定10%～40%的断根切根量；

冬小麦当前生育期根系空间分布计算的步骤：根据根系发育阶段的资料，利用多种函数进行拟合，根据相对误差较小、相关较显著的原则，建立的冬小麦根系生长模型，根据冬小麦根系生长模型确定冬小麦根系分布；

确定断根深度的步骤：根据根长密度公式计算断根深度：

式中，RLD为根长密度，Z为土壤深度（cm）；a、b、c、d为参数，根据影响冬小麦根系发育的积温和土壤水分、降雨因素，冬小麦品种及生育期确定；

确定断根位置的步骤：根据冬小麦根系生长模型所确定的冬小麦根系分布，以主茎为中心划圆，圆内包含的根系干重占总干重比例为25%～50%，以所述圆与株行平行的切线为断根位置；

断根的步骤：按照所选择的断根时机、断根位置和断根深度，对冬小麦的根系进行切断作业，去掉部分次生根，在对冬小麦的根系切断的同时对切断部位进行凝结处理，阻止伤流，减少断根对农作物根系的伤害；断根采用超声波切断或带有刀锋的器具切断，凝结处理采用超声波凝结器或电凝结器，所述的超声波凝结器是利用超声波振动的作用，产生摩擦生热，使根系断口凝结；电凝结器是利用电极之间由于充斥液体而产生击穿生热的凝结方式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的断根位置为距主茎2.0cm、1.8cm、1.5cm、1.3cm的两侧，断根深度为：垂直下切10厘米，或距主茎3.0cm、2.8cm、2.5cm、2.3cm两侧，斜45度下切至主根，切根量分别为10%、20%、30%、40%。

3.一种实现权利要求1所述方法的提高冬小麦水分利用效率的系统，所述系统包括：安装在拖拉机车架上的至少一套断根刀和安装断根刀的刀架，其特征在于，所述的断根刀或刀架上安装有凝结器，所述的凝结器与安装在拖拉机上的凝结器电源连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的断根刀和刀架以两套为一组，一组中两个所述的断根刀之间的距离为15-25厘米，设置4-5组断根刀和刀架通过连接架与拖拉机的车架连接。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的刀架或连接架上设有切深控制机构，一组断根刀之间设有切位控制机构。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的凝结器是超声波换能器，所述的超声波换能器与安装在拖拉机上的超声波电源连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的断根刀是镰刀形刀具或圆盘形刀具。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的断根刀是外缘有切齿的圆盘形刀具，所述的凝结器是电凝结器，所述的电凝结器与安装在拖拉机上的电凝结器电源连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述的电凝结器是沿刀盘径向开出的窄缝，所述窄缝中成对设置电极。

10.根据权利要求7-9之一所述的系统，其特征在于，所述的圆盘形刀具通过传动轴与拖拉机的动力轴连接。