本發(fā)明屬于作物節(jié)水灌溉領(lǐng)域，涉及一種作物按需補(bǔ)灌方法，特別涉及一種依據(jù)作物高產(chǎn)需水規(guī)律，以適時(shí)續(xù)存的方式補(bǔ)給土壤貯水，實(shí)現(xiàn)供與需的精準(zhǔn)匹配，充分利用土壤貯水和自然降水，既維持作物高產(chǎn)水平又節(jié)約灌溉用水的技術(shù)。適用于中國(guó)黃淮海灌區(qū)小麥、玉米等作物的節(jié)水高產(chǎn)栽培。

(二)技術(shù)背景

我國(guó)人均水資源量約為2200m³，目前有16個(gè)省(區(qū)、市)人均水資源量(不包括過(guò)境水)低于嚴(yán)重缺水線(xiàn)，有6個(gè)省、區(qū)(寧夏、河北、山東、河南、山西、江蘇)人均水資源量低于500m³。預(yù)測(cè)到2030年我國(guó)人口增至16億時(shí)，人均水資源量將降到1750m³。特別在我國(guó)北方地區(qū)(如華北地區(qū)等)，近年來(lái)水資源數(shù)量減少趨勢(shì)明顯。北方缺水地區(qū)持續(xù)枯水年份的出現(xiàn)，以及黃河、淮河、海河與漢江同時(shí)遭遇枯水年份等不利因素的影響，進(jìn)一步加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。我國(guó)農(nóng)業(yè)用水約占總用水量的70％，水資源短缺嚴(yán)重制約北方缺水區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、威脅我國(guó)糧食安全，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)形勢(shì)緊迫，意義重大。

傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉多采用固定的灌水次數(shù)和灌水量，通過(guò)減少灌水次數(shù)和灌水量實(shí)現(xiàn)節(jié)水(Khokhar等,2010；Li等，2010；Thind等，2010；葉德練等，2016)。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，由于每年的降水年型不同，總降水量和降水的時(shí)間分布都有較大差異，因此定額灌溉的方法難以實(shí)現(xiàn)水分供給與作物需水的精確匹配，顯著影響作物產(chǎn)量和節(jié)水效果。為實(shí)現(xiàn)精確節(jié)水灌溉，前人還提出在每次灌水前測(cè)定土壤含水量，設(shè)定目標(biāo)土壤含水量，依據(jù)灌水定額公式(山侖等，2004)計(jì)算灌水量的辦法(何建寧等,2015；Guo等，2015)。但該辦法每次灌水前均需要測(cè)定土壤含水量，操作較復(fù)雜，工作量大，制約了其在生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用。

(三)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種作物按需補(bǔ)灌的方法。

一種作物按需補(bǔ)灌方法，是根據(jù)作物不同生育時(shí)期的生長(zhǎng)特點(diǎn)和對(duì)水分的需求，設(shè)置保苗水、促壯水、穩(wěn)產(chǎn)水和增產(chǎn)水四次補(bǔ)灌水。每次補(bǔ)灌水的具體實(shí)施時(shí)間、所需補(bǔ)灌水量和補(bǔ)灌方法如下：

1、于作物播種當(dāng)日用土鉆采集播種田間地表下0-20cm和20-40cm土層土壤樣品，用傳統(tǒng)的烘干法測(cè)定土壤質(zhì)量含水量，分別為θ_m-0-20和θ_m-20-40，單位為％，并用算術(shù)平均值計(jì)算方法計(jì)算出0-40cm土層土壤平均質(zhì)量含水量，為θ_am-0-40，單位為％。

用傳統(tǒng)的環(huán)刀法測(cè)定持水量，分別為FC_0-20和FC_20-40，單位為％；再用公式(1)計(jì)算地表下0-20cm土層土壤相對(duì)含水量。

θ_r-0-20＝θ_m-0-20×100/FC_0-20 (1)

所述的公式(1)中θ_r-0-20為地表下0-20cm土層土壤相對(duì)含水量，單位為％。

2、用公式(2)計(jì)算地表下0-40cm土層土壤蓄水量。

S_0-40＝6.3989θ_am-0-40-6.1645 (2)

所述的公式(2)中S_0-40為作物播種當(dāng)日地表下0-40cm土層土壤蓄水量，單位為mm；θ_am-0-40為播種當(dāng)日地表下0-40cm土層土壤平均質(zhì)量含水量，單位為％。

3、用公式(3)計(jì)算地表下0-100cm土層土壤蓄水量。

S_0-100＝12.037θ_am-0-40+79.934 (3)

所述的公式(3)中S_0-100為作物播種當(dāng)日地表下0-100cm土層土壤蓄水量，單位為mm；θ_am-0-40為播種當(dāng)日地表下0-40cm土層土壤平均質(zhì)量含水量，單位為％。

4、依據(jù)作物播種當(dāng)日的θ_r-0-20數(shù)值的大小，判斷是否需要在作物播種后補(bǔ)灌保苗水。

當(dāng)作物播種當(dāng)日的θ_r-0-20值大于60％時(shí)無(wú)需補(bǔ)灌，小于等于60％時(shí)，則用公式(4)計(jì)算保苗水補(bǔ)灌量。

I_s＝0.4901θ_m-0-20²-16.412θ_m-0-20+173.29 (4)

所述的公式(4)中I_s為保苗水補(bǔ)灌量，單位為mm；θ_m-0-20為播種當(dāng)日地表下0-20cm土層土壤質(zhì)量含水量，單位為％。

保苗水補(bǔ)灌量最多不超過(guò)60mm。

該時(shí)期需要補(bǔ)灌時(shí)，使用灌溉水分布均勻度較高的微噴灌、噴灌或滴灌等設(shè)施進(jìn)行精量灌溉。

5、使用雨量數(shù)據(jù)采集器采集或從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取兩性花作物播種至幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的降水量數(shù)據(jù)，或單性花作物播種至雄穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出該期間的總降水量P_ps。

6、用公式(5)計(jì)算兩性花作物播種至幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間，或單性花作物播種至雄穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的根層主效供水量。

W_ps＝S_0-40+I_s+P_ps (5)

所述的公式(5)中W_ps為兩性花作物播種至幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的根層主效供水量，或單性花作物播種至雄穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的根層主效供水量，單位為mm；S_0-40為作物播種當(dāng)日地表下0-40cm土層土壤蓄水量，單位為mm；I_s為保苗水補(bǔ)灌量，單位為mm；P_ps為播種至該時(shí)期期間的總降水量，單位為mm。

7、于兩性花作物幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期或單性花作物雄穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期，依據(jù)W_ps數(shù)值的大小，判斷是否需要補(bǔ)灌促壯水。

當(dāng)W_ps值大于等于130mm，或雖低于130mm但二者的差值小于5mm時(shí)，無(wú)需補(bǔ)灌；當(dāng)W_ps值低于130mm，且二者的差值大于等于5mm時(shí)，則用公式(6)計(jì)算促壯水補(bǔ)灌量。

I_ps＝130-W_ps (6)

所述的公式(6)中I_ps為促壯水補(bǔ)灌量，單位為mm。

促壯水補(bǔ)灌量最多不超過(guò)60mm。

該時(shí)期需要補(bǔ)灌時(shí)，使用灌溉水分布均勻度較高的微噴灌、噴灌或滴灌等設(shè)施進(jìn)行精量灌溉。

8、使用雨量數(shù)據(jù)采集器采集或從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取兩性花作物播種至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或藥隔形成期期間的降水量數(shù)據(jù)，或單性花作物播種至雌穗分化的小花分化期期間的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出該期間的總降水量P_y1。

9、用公式(7)計(jì)算兩性花作物播種至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或藥隔形成期期間，或單性花作物播種至雌穗分化的小花分化期期間的自然主效供水量。

W_y1＝S_0-40+P_y1 (7)

所述的公式(7)中W_y1為兩性花作物播種至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或藥隔形成期期間的自然主效供水量，或單性花作物播種至雌穗分化的小花分化期期間的自然主效供水量，單位為mm；S_0-40為作物播種當(dāng)日地表下0-40cm土層土壤蓄水量，單位為mm；P_y1為播種至該時(shí)期期間的總降水量，單位為mm。

10、于兩性花作物幼穗分化的雌雄蕊原基分化期至藥隔形成期，或單性花作物雌穗分化的小花分化期計(jì)算穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量，

如果保苗水和促壯水補(bǔ)灌量均為0mm，則用公式(8)計(jì)算穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

I_y1＝-0.6829W_y1+173.17 (8)

所述的公式(8)中I_y1為穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量，單位為mm。

如果保苗水補(bǔ)灌量或促壯水補(bǔ)灌量大于0mm，則先用公式(9)計(jì)算出播種至該時(shí)期所需的總補(bǔ)灌水量。

I_ty1＝-0.534W_y1+178.09 (9)

所述的公式(9)中I_ty1為播種至該時(shí)期所需的總補(bǔ)灌水量，單位為mm。

再用公式(10)計(jì)算穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

I_y1＝I_ty1-I_s-I_ps (10)

所述的公式(10)中I_y1、I_s和I_ps分別為穩(wěn)產(chǎn)水、保苗水和促壯水補(bǔ)灌量，單位為mm。

該時(shí)期需要補(bǔ)灌時(shí)，使用灌溉水分布均勻度較高的微噴灌、噴灌或滴灌等設(shè)施進(jìn)行精量灌溉。

11、使用雨量數(shù)據(jù)采集器采集或從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取作物播種至子粒形成期期間的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出該期間的總降水量P_y2。

12、用公式(11)計(jì)算作物播種至子粒形成期期間的自然主效供水量。

W_y2＝0.7S_0-100+0.3P_y2 (11)

所述的公式(11)中W_y2為作物播種至子粒形成期期間的自然主效供水量，單位為mm；S_0-100為作物播種當(dāng)日地表下0-100cm土層土壤蓄水量，單位為mm；P_y2為播種至該時(shí)期期間的總降水量，單位為mm。

13、于作物子粒形成期計(jì)算增產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

首先用公式(12)計(jì)算出作物播種至子粒形成期期間所需的總補(bǔ)灌水量，

I_ty2＝-1.2039W_y2+382.42 (12)

所述的公式(12)中I_ty2為作物播種至子粒形成期期間所需的總補(bǔ)灌水量，單位為mm。

再用公式(13)計(jì)算增產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

I_y2＝I_ty2-I_s-I_ps-I_y1 (13)

所述的公式(13)中I_y2、I_s、I_ps和I_y1分別為增產(chǎn)水、保苗水、促壯水和穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量，單位為mm。

增產(chǎn)水補(bǔ)灌量最多不超過(guò)60mm。

該時(shí)期需要補(bǔ)灌時(shí)，使用灌溉水分布均勻度較高的微噴灌、噴灌或滴灌等設(shè)施進(jìn)行精量灌溉。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明以作物節(jié)水豐產(chǎn)為目標(biāo)，通過(guò)作物按需補(bǔ)灌模型，僅需采集作物播種當(dāng)日地表下0-20和20-40cm土層土壤含水量及作物各生育階段的降水量，即可確定作物各關(guān)鍵生育時(shí)期的需補(bǔ)灌水量，不僅能實(shí)施精確節(jié)水灌溉，而且方法簡(jiǎn)單，易于操作。

2、水澆地作物耗水的來(lái)源包括土壤貯水、自然降水和灌溉水。本發(fā)明通過(guò)作物按需補(bǔ)灌模型，依據(jù)作物各生育階段對(duì)水分的需求及土壤水和降水供給狀況，精確計(jì)算作物各關(guān)鍵生育時(shí)期需補(bǔ)灌水量，充分利用了土壤貯水和自然降水，不僅能保持作物正常的高產(chǎn)水平，而且顯著減少灌溉水投入，平均每個(gè)作物生長(zhǎng)季每公頃節(jié)水750立方米以上。

3、本發(fā)明所提供的作物按需補(bǔ)灌方法可直接用于計(jì)算機(jī)編程，為作物按需補(bǔ)灌節(jié)水軟件的開(kāi)發(fā)及作物生產(chǎn)水分智能化管理提供了理論、技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。

四、具體實(shí)施方式：

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋?zhuān)⒉皇菍?duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后，可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但是只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專(zhuān)利法的保護(hù)。

實(shí)施例1

試驗(yàn)在山東省岱岳區(qū)道朗鎮(zhèn)玄莊村粉壤土地塊上進(jìn)行，種植冬小麥高產(chǎn)品種濟(jì)麥22。試驗(yàn)田0-100cm土層土壤粘粒、砂粒和粉粒含量分別為20.1％、19.1％、60.8％。0-20cm土層土壤含有機(jī)質(zhì)14.23g kg^-1、全氮0.72g kg^-1，含堿解氮、速效磷、速效鉀分別為94.33、42.84和112.77mg kg^-1。

2014年10月6日播種小麥。采用作物按需補(bǔ)灌方法操作如下：

1、于小麥播種當(dāng)日用土鉆采集播種田間地表下0-20cm和20-40cm土層土壤樣品，用傳統(tǒng)的烘干法測(cè)定土壤質(zhì)量含水量，分別為θ_m-0-20＝19.46％和θ_m-20-40＝19.52％，并用算術(shù)平均值計(jì)算方法計(jì)算出0-40cm土層土壤平均質(zhì)量含水量。

θ_am-0-40＝(θ_m-0-20+θ_m-20-40)/2＝(19.46+19.52)/2＝19.49％。

用傳統(tǒng)的環(huán)刀法測(cè)定持水量，分別為FC_0-20＝28.90％和FC_20-40＝23.05％，

再用公式(1)計(jì)算地表下0-20cm土層土壤相對(duì)含水量。

θ_r-0-20＝θ_m-0-20×100/FC_0-20＝19.46×100/28.90＝67.34％。

2、用公式(2)計(jì)算地表下0-40cm土層土壤蓄水量。

S_0-40＝6.3989θ_am-0-40-6.1645＝6.3989×19.49-6.1645＝118.6mm。

3、用公式(3)計(jì)算地表下0-100cm土層土壤蓄水量。

S_0-100＝12.037θ_am-0-40+79.934＝12.037×19.49+79.934＝314.5mm。

4、依據(jù)小麥播種當(dāng)日的θ_r-0-20數(shù)值的大小，判斷是否需要在小麥播種后補(bǔ)灌保苗水。

由于本實(shí)施例1的θ_r-0-20＝67.34％＞60％，所以無(wú)需灌溉保苗水。

5、使用從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出小麥播種至幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的總降水量P_ps＝20.3mm。

6、用公式(5)計(jì)算出小麥播種至幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的根層主效供水量。

W_ps＝S_0-40+I_s+P_ps＝118.6+0+20.3＝138.9mm。

7、于小麥幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期依據(jù)W_ps數(shù)值的大小，判斷是否需要補(bǔ)灌促壯水。

由于本實(shí)施例1的W_ps＝138.9mm，高于130mm，所以無(wú)需灌溉促壯水。

8、使用從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出小麥播種至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期期間的總降水量P_y1＝93.2mm。

9、用公式(7)計(jì)算出小麥播種至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期期間的自然主效供水量。

W_y1＝S_0-40+P_y1＝118.6+93.2＝211.8mm。

10、于小麥幼穗分化的雌雄蕊原基分化期計(jì)算穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

由于本實(shí)施例1的保苗水和促壯水補(bǔ)灌量均為0mm，所以采用公式(8)計(jì)算穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

I_y1＝-0.6829W_y1+173.17＝-0.6829×211.8+173.17＝28.5mm。

本實(shí)施例1的穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量I_y1為28.5mm。

使用山東農(nóng)業(yè)大學(xué)和山東東禾農(nóng)業(yè)科技有限公司合作生產(chǎn)的小麥玉米周年生產(chǎn)變量肥水一體化灌溉系統(tǒng)進(jìn)行精量灌溉。

11、使用從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出小麥播種至子粒形成期期間的總降水量P_y2＝117.7mm。

12、用公式(11)計(jì)算出小麥播種至子粒形成期期間的自然主效供水量。

W_y2＝0.7S_0-100+0.3P_y2＝0.7×314.5+0.3×117.7＝220.15+35.31＝255.46mm。

13、于小麥子粒形成期計(jì)算增產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

首先用公式(12)計(jì)算出小麥播種至子粒形成期期間所需的總補(bǔ)灌水量，

I_ty2＝-1.2039W_y2+382.42＝-1.2039×255.46+382.42＝74.9mm；

再用公式(13)計(jì)算增產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

I_y2＝I_ty2-I_s-I_ps-I_y1＝74.9-0-0-28.5＝46.4mm。

由于46.4mm＜60mm，則本實(shí)施例1的增產(chǎn)水補(bǔ)灌量I_y2為46.4mm。

使用山東農(nóng)業(yè)大學(xué)和山東東禾農(nóng)業(yè)科技有限公司合作生產(chǎn)的小麥玉米周年生產(chǎn)變量肥水一體化灌溉系統(tǒng)進(jìn)行精量灌溉。

14、如表1所示，本實(shí)施例1小麥全生育期總補(bǔ)灌水量為74.9mm，與傳統(tǒng)畦灌處理相比，全生育期節(jié)水134.4mm，每公頃節(jié)水1344立方米，每公頃增產(chǎn)178.3公斤。

表1本發(fā)明實(shí)施例1小麥按需補(bǔ)灌與傳統(tǒng)畦灌全生育期灌水量和產(chǎn)量對(duì)比

實(shí)施例2

試驗(yàn)在山東省岱岳區(qū)道朗鎮(zhèn)玄莊村砂壤土地塊上進(jìn)行，種植冬小麥高產(chǎn)品種濟(jì)麥22。試驗(yàn)田0-100cm土層土壤粘粒、砂粒和粉粒含量分別為7.1％、60.8％、32.1％。0-20cm土層土壤含有機(jī)質(zhì)13.25g kg^-1、全氮0.70g kg^-1，含堿解氮、速效磷、速效鉀分別為88.55、43.21和70.77mg kg^-1。

2014年10月6日播種小麥。采用作物按需補(bǔ)灌方法操作如下：

1、于小麥播種當(dāng)日用土鉆采集播種田間地表下0-20cm和20-40cm土層土壤樣品，用傳統(tǒng)的烘干法測(cè)定土壤質(zhì)量含水量，分別為θ_m-0-20＝13.76％和θ_m-20-40＝10.30％，并用算術(shù)平均值計(jì)算方法計(jì)算出0-40cm土層土壤平均質(zhì)量含水量。

θ_am-0-40＝(θ_m-0-20+θ_m-20-40)/2＝(13.76+10.30)/2＝12.03％。

用傳統(tǒng)的環(huán)刀法測(cè)定持水量，分別為FC_0-20＝21.90％和FC_20-40＝19.25％，

再用公式(1)計(jì)算地表下0-20cm土層土壤相對(duì)含水量。

θ_r-0-20＝θ_m-0-20×100/FC_0-20＝13.76×100/21.90＝62.83％。

2、用公式(2)計(jì)算地表下0-40cm土層土壤蓄水量。

S_0-40＝6.3989θ_am-0-40-6.1645＝6.3989×12.03-6.1645＝70.8mm。

3、用公式(3)計(jì)算地表下0-100cm土層土壤蓄水量。

S_0-100＝12.037θ_am-0-40+79.934＝12.037×12.03+79.934＝224.7mm。

4、依據(jù)小麥播種當(dāng)日的θ_r-0-20數(shù)值的大小，判斷是否需要在小麥播種后補(bǔ)灌保苗水。

由于本實(shí)施例2的θ_r-0-20＝62.83％＞60％，所以無(wú)需灌溉保苗水。

5、使用從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出小麥播種至幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的總降水量P_ps＝20.3mm。

6、用公式(5)計(jì)算出小麥播種至幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期期間的根層主效供水量。

W_ps＝S_0-40+I_s+P_ps＝70.8+0+20.3＝91.1mm。

7、于小麥幼穗分化的生長(zhǎng)錐伸長(zhǎng)期依據(jù)W_ps數(shù)值的大小，判斷是否需要補(bǔ)灌促壯水。

由于本實(shí)施例2的W_ps＝91.1mm，低于130mm，且二者的差值大于5mm，所以采用公式(6)計(jì)算促壯水補(bǔ)灌量。

I_ps＝130-W_ps＝130-91.1＝38.9mm。

由于38.9mm＜60mm，則本實(shí)施例2的促壯水補(bǔ)灌量I_ps為38.9mm。

使用山東農(nóng)業(yè)大學(xué)和山東東禾農(nóng)業(yè)科技有限公司合作生產(chǎn)的小麥玉米周年生產(chǎn)變量肥水一體化灌溉系統(tǒng)進(jìn)行精量灌溉。

8、使用從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出小麥播種至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期期間的總降水量P_y1＝93.2mm。

9、用公式(7)計(jì)算出小麥播種至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期期間的自然主效供水量。

W_y1＝S_0-40+P_y1＝70.8+93.2＝164.0mm。

10、于小麥幼穗分化的雌雄蕊原基分化期計(jì)算穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

由于本實(shí)施例2的促壯水補(bǔ)灌量大于0mm，所以先用公式(9)計(jì)算出播種至該時(shí)期所需的總補(bǔ)灌水量。

I_ty1＝-0.534W_y1+178.09＝-0.534×164.0+178.09＝90.5mm，

再用公式(10)計(jì)算穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

I_y1＝I_ty1-I_s-I_ps＝90.5-0-38.9＝51.6mm。

本實(shí)施例2的穩(wěn)產(chǎn)水補(bǔ)灌量I_y1為51.6mm。

使用山東農(nóng)業(yè)大學(xué)和山東東禾農(nóng)業(yè)科技有限公司合作生產(chǎn)的小麥玉米周年生產(chǎn)變量肥水一體化灌溉系統(tǒng)進(jìn)行精量灌溉。

11、使用從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)獲取的降水量數(shù)據(jù)，計(jì)算出小麥播種至子粒形成期期間的總降水量P_y2＝117.7mm。

12、用公式(11)計(jì)算出小麥播種至子粒形成期期間的自然主效供水量。

W_y2＝0.7S_0-100+0.3P_y2＝0.7×224.7+0.3×117.7＝157.3+35.31＝192.61mm。

13、于小麥子粒形成期計(jì)算增產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

首先用公式(12)計(jì)算出小麥播種至子粒形成期期間所需的總補(bǔ)灌水量，

I_ty2＝-1.2039W_y2+382.42＝-1.2039×192.61+382.42＝150.5mm；

再用公式(13)計(jì)算增產(chǎn)水補(bǔ)灌量。

I_y2＝I_ty2-I_s-I_ps-I_y1＝150.5-0-38.9-51.6＝60.0mm。

由于I_y2＝60.0mm，則本實(shí)施例2的增產(chǎn)水補(bǔ)灌量為60.0mm。

使用山東農(nóng)業(yè)大學(xué)和山東東禾農(nóng)業(yè)科技有限公司合作生產(chǎn)的小麥玉米周年生產(chǎn)變量肥水一體化灌溉系統(tǒng)進(jìn)行精量灌溉。

14、如表2所示，本實(shí)施例2小麥全生育期總補(bǔ)灌水量為150.5mm，與傳統(tǒng)畦灌處理相比，全生育期節(jié)水76.3mm，每公頃節(jié)水763立方米，每公頃增產(chǎn)137.2公斤。

表2本發(fā)明實(shí)施例2小麥按需補(bǔ)灌與傳統(tǒng)畦灌全生育期灌水量和產(chǎn)量對(duì)比