[其他]用于調(diào)度灌溉的系統(tǒng)和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86103318
• 申請(qǐng)日: 1986-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86103318A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布朗森·加德鈉;梅爾文·基鈉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 標(biāo)準(zhǔn)石油公司
• 主分類號(hào): A01G25/16
• 分類號(hào): A01G25/16
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 匡少波,黃向陽(yáng)

本發(fā)明是關(guān)于生長(zhǎng)諸如谷物或大豆等農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)區(qū)的調(diào)度灌溉的系統(tǒng)和方法。

在現(xiàn)代化灌溉的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，灌溉的有效調(diào)度是重要的。對(duì)于那些灌溉用水供應(yīng)有限地區(qū)如何最大限度內(nèi)提高區(qū)域產(chǎn)量的決定因素中這種調(diào)度尤其重要。即使是灌溉用水供應(yīng)充足，也需要采用有效的灌溉調(diào)度，以得到能源和水源的最大使用效率。同時(shí)，可以避免諸如浸蝕和沖洗一類的由于超水量所帶來(lái)的問(wèn)題。

多少年來(lái)，在農(nóng)業(yè)區(qū)的灌溉調(diào)度上所采用的是象以固定時(shí)間周期而定期灌溉這一類比較簡(jiǎn)單的方法。然而，這種生產(chǎn)無(wú)法確保不會(huì)由于過(guò)供水或是欠供水而使農(nóng)作物受到損害。

致力于提供一種更為有效和高效率的灌溉調(diào)度，已淹設(shè)想了一些系統(tǒng)和方法。它們是基于測(cè)量土壤含水量，溫度濕度和水流量這一類物理性質(zhì)。這類系統(tǒng)采用一個(gè)或幾個(gè)探頭或傳感器來(lái)測(cè)量那些物理性質(zhì)。在某些系統(tǒng)中是把探頭或傳感器連接到例如微處理機(jī)一類的電器或電子設(shè)備上，通過(guò)與給定的標(biāo)準(zhǔn)相比較來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析。因此，例如當(dāng)土壤中含水量低于規(guī)定的保證正生長(zhǎng)的農(nóng)作物的產(chǎn)量所需最少水平時(shí)，就可以通過(guò)這種系統(tǒng)啟動(dòng)灌溉。

人們知道使用冠溫概念來(lái)檢測(cè)植物水份脅強(qiáng)的開(kāi)始和持續(xù)時(shí)間已經(jīng)若干年了。（Tanner，1963;Weigand與Namken，1966;Ehrler與van????Bavel，1967;Astin與Bavel，1972;Bartholic等人1972;以及Ehrler，1973）當(dāng)作物葉子水份自由蒸發(fā)時(shí)，由于水份蒸發(fā)致冷的特性使得葉子的溫度低于空氣溫度。在土壤含水量少時(shí)，植物吸入的水份不足，因?yàn)閷?duì)流和熱輻射不足以消耗熱載荷，葉子的熱載荷增加。結(jié)果在土壤水量少時(shí)，葉子的溫度將接近并且常常超過(guò)空氣溫度。

一些研究者已經(jīng)報(bào)道過(guò)應(yīng)用冠/空氣溫差的理論概念來(lái)表述水份脅強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生的影響。這些概念之一是僅使用了冠/空氣溫差（Idso等人，1977），而另外一個(gè)還結(jié)合了水汽壓虧數(shù)的概念（Idso等人，1981）。第三種概念基于葉子的能量平衡而加上了輻射載荷（Jackson等人1981）這三個(gè)概念分別取決于被稱為脅強(qiáng)度日（SDD），水份脅強(qiáng)指數(shù)（WSD）和作物水份脅強(qiáng)指數(shù)（CWSI）。前兩個(gè)指數(shù)是第三個(gè)指數(shù)的經(jīng)驗(yàn)化簡(jiǎn)，而所有這三個(gè)指數(shù)是用在干燥地區(qū)。近期的研究（Keener和Kircher，1983）表明，在干燥環(huán)境中所有這三個(gè)指數(shù)都可以很好地表述由于水份脅強(qiáng)而引起的產(chǎn)量降低，而在濕潤(rùn)的環(huán)境中，只有第三個(gè)指數(shù)可以用來(lái)表述產(chǎn)量降低。

關(guān)于灌溉的調(diào)度方面，已建議SDD指數(shù)可被用于調(diào)度灌溉（Idso等人，1977）。另外，還有一些根據(jù)冠溫調(diào)度灌溉而發(fā)展的技術(shù)。如同Slack等人（1981）報(bào)道的在半濕潤(rùn)地區(qū)應(yīng)用冠溫對(duì)玉米進(jìn)行調(diào)度灌溉。根據(jù)最近論文報(bào)道（Slack等人，1983），研究了兩種途徑做為使用作物冠溫/空氣溫度差來(lái)簡(jiǎn)化灌溉調(diào)度步驟，其中之一需采用一個(gè)手提式自動(dòng)化儀器，包括一個(gè)紅外溫度計(jì)，一個(gè)凈輻射計(jì)或者日射強(qiáng)度計(jì)，和一個(gè)干濕度計(jì)并與微計(jì)算機(jī)聯(lián)接，用于采集和分析數(shù)據(jù)。

根據(jù)Clawson與Blad（1982）得出的結(jié)論冠溫變化率可以做為玉米作物中植物水份脅強(qiáng)開(kāi)始的信號(hào)，可是要較好地表示脅強(qiáng)的嚴(yán)重程度，可通過(guò)適當(dāng)?shù)乃只鶞?zhǔn)曲線輻度之上平均冠溫升高的數(shù)量。Geiser等人（1982）認(rèn)為與采用支票簿法或電阻塊法的灌溉調(diào)度相比，Slack等人（1981）的方法能夠減少玉米地的供水量（而不降低產(chǎn)量）。

因而，有些已經(jīng)采用冠溫來(lái)調(diào)度灌溉，而另一些也間接地提到了冠溫做為灌溉調(diào)度的手段的可能性。一般說(shuō)來(lái)，依照冠溫的灌溉調(diào)度，技術(shù)上是處于它的襁褓時(shí)期，同時(shí)正在要求更有效，實(shí)用，和高效率的系統(tǒng)和方法來(lái)調(diào)度灌溉。

一些背景文獻(xiàn)如下：

Aston，A.S.和van????Bavel，C.H.M.，1972《土壤表面水耗盡與葉子溫度》。Agron.J.，64：368-373

Bartholic，J.F.，Namken，L.N.和Wegand，C.L.，1972《航空熱掃描器測(cè)定土壤和在干旱脅強(qiáng)中作物冠差異的溫度》Agron.J.，64：603-608

Clawson，K.L.和B.L.Blad，1982，《利用紅外溫度計(jì)調(diào)度農(nóng)作物灌溉》Agron.J.，74：311-316

Ehrler，W.L.，1973《與土壤水耗盡和氣象因素有關(guān)時(shí)的棉花葉溫度》Agron.J.，65：404-409