玉米农田土壤水分预测
2026年01月04日 10:06:50
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玉米在生长的过程中，需水量很大，玉米属于吸水作物，必须有足够的土壤水分（土壤水分检测仪）才能保证其正常生长。由于玉米主产区降水的年际和年内变率大,干旱和涝渍是影响夏玉米生长发育、稳产高产的主要因素。尤其是近年来,在气候变化背景下,降水事件增多、增强,旱涝灾害发生频率增加,给农业生产和社会经济造成严重损失,各级政府和农户迫切需要及时、准确的农田土壤水分预测信息。因此,建立北方夏玉米土壤水分预测模型,对国家、地方和农户进行科学的农田用水管理,以及农业的旱涝保收具有重要意义。
国外在20世纪60年代就开展了基于环境因子与土壤水分相互关系和统计方法的土壤水分动态预测模型的研究与应用,并取得了很多研究成果,比较成熟的方法有荷兰的SWATRE数值模型、英国的MORECS系统、加拿大的水分平衡方法以及印度的土壤水分亏缺指数模型等。自20世纪80年代,尤其是90年代以来,国内学者在土壤水分运动及其预报方法的研究和应用方面开展了大量工作。
目前,比较常用的土壤水分预报方法主要有经验性模型、统计模型、随机性模型、土壤水分平衡模型和机理性模型。其中经验性模型和统计模型比较简单,便于应用,但模型中的参数随着建模样本所包括的时间和空间范围的变化而不同,模型的应用具有一定的时空局限性;机理性模型具有一定的通用性,但模型比较复杂,参数较多,且不易用常规的测量方法得到,推广应用受到限制;土壤水分平衡模型概念明确,经适当简化后具有较强的通用性和应用性,是目前应用较多的方法。在土壤水分平衡模型中,作物实际蒸散量是主要的土壤水分支出项,但不易测量,而采用潜在蒸散量对其进行估算是目前国内外常用的方法。潜在蒸散量的计算方法很多,其中1998年粮食及农业组织(简称FAO)推荐的FAO公式,及我国学者根据我国气候、地理等实际情况建立的国内彭曼修正式,是物理意义明确、可用常规气象观测资料计算的的方法中的两种。
上述的一些测定方法的相关论文已经有发表，对其在我国的适用性以及不同方法的比较也有所研究,但这些研究于各种计算方法之间的比较,没有在实际农田生态条件下对不同计算方法的适用性进行检验和比较。用潜在蒸散量估算作物实际蒸散量,需要作物发育期资料。前人在玉米发育期模型方面已做了许多研究工作,其中积温法和多年平均发育期法是模拟玉米发育进程常用的方法,前者生物学意义明确,通用性较强,但不利于实际推广应用;后者通用性较弱,但有利于实际推广应用。
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