[发明专利]一种滴灌水肥一体化灌溉施肥方法

权利要求书

1.一种滴灌水肥一体化灌溉施肥方法，其特征在于，所述方法包括：

获取作物目标施肥时期的土壤剖面根系标准化分布特征值、土壤属性参数和滴灌系统布置参数；

基于所述土壤属性参数和所述滴灌系统布置参数，构建灌水施肥过程中土壤根区内水分和肥料运移模拟模型；

设置多组灌水施肥组合，每组灌水施肥组合的参数包括灌水器流量、灌水量和每种肥料的施肥模式；

将每组灌水施肥组合的参数输入到所述灌水施肥过程中土壤根区内水分和肥料运移模拟模型中，模拟得到灌水施肥后水分运移分布特征和每种肥料运移分布特征；

基于灌水施肥后所述水分运移分布特征和所述每种肥料运移分布特征，分别得到水分标准化分布特征值和每种肥料标准化分布特征值；

基于所述水分标准化分布特征值、所述每种肥料标准化分布特征值和所述土壤剖面根系标准化分布特征值，得到水分分布与根系分布的一致性指数、每种肥料分布与根系分布的一致性指数；

通过所述水分分布与根系分布的一致性指数和所述每种肥料分布与根系分布的一致性指数，得到每组灌水施肥组合的综合指数；

将多组灌水施肥组合中综合指数值最高的一组灌水施肥组合设定为所述作物目标施肥时期的灌溉施肥模式；

其中，所述土壤属性参数包括土壤水力参数和溶质运移参数，所述滴灌系统布置参数包括定通量值和滴灌区域边界范围，所述基于所述土壤属性参数和系统布置参数，构建灌水施肥过程中土壤根区内水分和肥料运移模拟模型包括：

基于所述土壤水力参数和所述溶质运移参数，得到水分运移特征方程和肥料运移特征方程；

基于所述水分运移特征方程、所述肥料运移特征方程、所述定通量值和所述滴灌区域边界范围，构建灌水施肥过程中土壤根区内水分和肥料运移模拟模型；

其中，所述基于所述水分标准化分布特征值、所述每种肥料标准化分布特征值和所述土壤剖面根系标准化分布特征值，得到水分分布与根系分布的一致性指数、每种肥料分布与根系分布的一致性指数包括：

基于所述水分标准化分布特征值、所述土壤剖面根系标准化分布特征值和第五预设关系式，得到水分分布与根系分布的一致性指数，所述第五预设关系式为：

其中，x_i为土壤剖面上第i个点的横坐标，z_i为土壤剖面上第i个点的纵坐标，n为计算点的个数，d_W-R为水分分布与根系分布的一致性指数，W(x_i,z_i)为土壤剖面上第i个点的水分标准化分布特征值，为土壤剖面上第i个点的根系标准化分布特征值，R为土壤剖面上根系标准化分布特征值的平均值；

以及基于所述每种肥料标准化分布特征值、所述土壤剖面根系标准化分布特征值和第六预设关系式，得到每种肥料分布与根系分布的一致性指数，所述第六预设关系式为：

其中，x_i为土壤剖面上第i个点的横坐标，z_i为土壤剖面上第i个点的纵坐标，n为计算点的个数，d_F-R为每种肥料分布与根系分布的一致性指数，F(x_i,z_i)为土壤剖面上第i个点的每种肥料标准化分布特征值，为土壤剖面上第i个点的根系标准化分布特征值，R为土壤剖面上根系标准化分布特征值的平均值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每组灌水施肥组合中的灌水器流量通过以下方式设置：

基于灌水器压力和流量的关系公式，为该组灌水施肥组合设置所述灌水器流量，所述灌水器压力和流量的关系公式为：

q＝kH^m

其中，q是灌水器流量，L/h；k是流量系数；H是工作压力，MPa；m是流态指数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每组灌水施肥组合中的灌水时长通过以下方式设置：

基于所述灌水器流量、所述灌水量和第一预设关系式，获得灌水时长，所述第一预设关系式为：

其中，T_w为灌水时长，h；Q为灌水量，mm；q为灌水器流量，L/h；L_e为灌水器间距，cm；L_l为滴灌带间距，cm。