[发明专利]基于盐分淋洗率的作物灌溉方法、装置、设备及存储介质有效
| 申请号: | 202210225339.6 | 申请日: | 2022-03-07 |
| 公开(公告)号: | CN114651708B | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
| 发明(设计)人: | 杨婷;蓝欣;黄俊祥 | 申请(专利权)人: | 广东省科学院广州地理研究所 |
| 主分类号: | A01G25/16 | 分类号: | A01G25/16;G06F17/18 |
| 代理公司: | 广州骏思知识产权代理有限公司 44425 | 代理人: | 潘桂生 |
| 地址: | 510075 广东省广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 基于 盐分 淋洗 作物 灌溉 方法 装置 设备 存储 介质 | ||
1.一种基于盐分淋洗率的作物灌溉方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取目标区域的作物的信息数据,其中,所述信息数据包括位置信息数据、根系范围数据以及耐盐阈值;
获取所述目标区域的土壤非饱和导水率以及作物的根系水分吸收率,根据所述土壤非饱和导水率、根系水分吸收率、位置信息数据以及预设的土壤流质数值模型中的水分运动算法,获取所述目标区域的模拟土壤水分含量,其中,所述水分运动算法为:
式中,θ为所述模拟土壤水分含量,x为所述位置信息数据中的平面坐标数据,z为所述位置信息数据中的纵向坐标数据,K(h)为所述土壤非饱和导水率,S(h)为根系水分吸收率;
获取所述目标区域的水流流量,根据所述目标区域的模拟土壤水分含量、水流流量、位置信息数据以及所述土壤流质数值模型中的盐分运动算法,获取所述目标区域的模拟土壤盐分含量,其中,所述盐分运动算法为:
式中,ECw为所述模拟土壤盐分含量,t为水流流动时间,λ为预设的水流弥散度,qw为所述水流流量;
根据所述作物的耐盐阈值、模拟土壤盐分含量以及盐分淋洗率计算算法,获取所述目标区域的作物的盐分淋洗率;
获取所述目标区域的作物的需水量,根据所述目标区域的作物的需水量、盐分淋洗率以及灌溉量计算算法,获取所述目标区域的作物的灌溉量,根据所述目标区域的作物的灌溉量,生成储水指令,发送至灌溉装置;
获取与所述作物的根系范围数据相关联的真实土壤水分含量以及真实土壤盐分含量,根据所述真实土壤水分含量、真实土壤盐分含量以及预设的作物各个生长期的需求阈值,控制所述灌溉装置进行灌溉排水操作,其中,所述需求阈值包括水量需求阈值以及盐分需求阈值。
2.根据权利要求1所述的基于盐分淋洗率的作物灌溉方法,其特征在于,所述获取所述目标区域的土壤非饱和导水率以及作物的根系水分吸收率,包括步骤:
获取所述目标区域的土壤压力水头,根据所述土壤压力水头以及土壤水分含量饱和度计算算法,获取所述目标区域的土壤水分含量饱和度,其中,所述土壤水分含量饱和度计算算法为:
式中,Se为所述土壤水分含量饱和度,α,n,m分别为与土壤水分含量饱和度相关的第一、第二以及第三经验值;
获取所述目标区域的土壤饱和导水率,根据所述土壤饱和导水率、土壤水分含量饱和度以及土壤非饱和导水率计算算法,获取所述目标区域的土壤非饱和导水率,其中,所述土壤非饱和导水率计算算法为:
式中,K(h)为所述土壤水分含量饱和度,Ks为所述目标区域的土壤饱和导水率。
3.根据权利要求1所述的基于盐分淋洗率的作物灌溉方法,其特征在于,所述获取所述目标区域的土壤非饱和导水率以及作物的根系水分吸收率,包括步骤:
根据所述位置信息数据以及根系范围数据,构建所述目标区域的作物的根系分布方程,其中,所述根系分布方程为:
式中,b(x,z)为所述根系分布方程,Zm为所述目标区域的作物的最深根长数据,Xm为所述目标区域的作物的最大根系半径数据,pz、z*分别为与所述最深根长数据相关联的第一、第二经验值,px、x*为与所述最大根系半径数据相关联的第一、第二经验值,pz、z*分别为与所述最深根长数据相关联的第一、第二经验值;
获取所述目标区域的作物的潜在蒸腾率,结合所述系分布方程,将所述潜在蒸腾率根输入至预设的根系潜在吸水率计算算法,获取所述目标区域的作物的根系潜在吸水率,其中,所述根系潜在吸水率计算算法为:
式中,Sp(x,z)为所述根系潜在吸水率,Tp为所述潜在蒸腾率;
根据所述目标区域的作物的根系潜在吸水率以及根系水分吸收率计算算法,获取所述目标区域的作物的根系水分吸收率,其中,所述根系水分吸收率计算算法为:
S(h)=β(h)Sp
式中,β(h)为预设的水分胁迫公式。
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