【摘 要】
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目前,滴灌、喷灌等节水灌溉方式在设施蔬菜生产中已得到广泛应用,但灌溉频繁、灌溉量大的现象却依旧存在。究其原因,缺少与节水灌溉模式相对应的智能决策方法与预报装置是导致盲目灌溉存在的主要原因,为解决灌溉量大、灌溉频繁这一问题,构建可实现灌溉精准预报的决策算法,根据温室内实时变化的气象信息模拟作物生长环境中水面蒸发量变化,进而实现对作物需水信息预测与计算,为温室内作物的灌溉管理提供科学参考与数据支撑,解
【基金项目】
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国家重点研发计划项目“《养分原位监测与水肥一体化施肥技术及其装备》课题‘设施作物精准灌溉施肥控制技术与装备’”（2017YFD0201503）； 国家重点研发计划（2020YFD1000300）；
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目前,滴灌、喷灌等节水灌溉方式在设施蔬菜生产中已得到广泛应用,但灌溉频繁、灌溉量大的现象却依旧存在。究其原因,缺少与节水灌溉模式相对应的智能决策方法与预报装置是导致盲目灌溉存在的主要原因,为解决灌溉量大、灌溉频繁这一问题,构建可实现灌溉精准预报的决策算法,根据温室内实时变化的气象信息模拟作物生长环境中水面蒸发量变化,进而实现对作物需水信息预测与计算,为温室内作物的灌溉管理提供科学参考与数据支撑,解决设施栽培条件下作物何时灌水、每次灌水多少的难题。本试验以生菜为试验材料,在称重式蒸渗仪上进行,根据EVW20型水面蒸发器测定生菜冠层水面蒸发量,以累计水面蒸发量（Ep）制定灌溉方案,设置5个试验处理,蒸发皿灌溉系数（Kp）分别依次为0.3、0.5、0.7、0.9和1.1,对应的灌溉量依次为0.3 Ep（I1）、0.5 Ep（12）、0.7 Ep（13）和 0.9Ep（14）、1.1 Ep（15）,开展生菜精准灌溉预警算法的研究,主要研究结果如下:（1）基于冠层水面蒸发量适宜灌溉制度的确定:在本试验条件下,温室生菜的单株产量、生物量、水分利用效率均是处理13为最高,其对应的Kp为0.7,通过对两茬生菜进行产量拟合得到的Kp分别为0.72和0.85,适量灌溉主要是确保作物生长在一种适宜的土壤水分条件下,进而促进了植株生长和增加了产量。由此得出,处理I3（0.7Ep）可作为本试验条件下的合理灌溉量,在以获得温室生菜高产为目标时,建议优选的蒸发皿灌溉系数为0.72～0.85。（2）基于环境因子水面蒸发量估算模型的确定基于环境因子构建的16种水面蒸发量估算模型,其决定系数由高到低依次为EP16、EP8、EP15、EP11、EP14、Ep1、EP9、EP10、EP13、EP2、Ep7、Ep12、Ep3、Ep6、Ep5、Ep4;其中最好的估算方法是Ep16（Ep16=0.045R+0.926es-1.977）、决定系数为0.849、表明以太阳辐射和饱和水汽压两因素对水面蒸发量进行估算是可行的,其次是EP15（Ep15=0.045R+0.12T-2.203）、决定系数为0.842,最差的估算法是 Ep5（Ep5=-0.7818ea+3.0942）、决定系数为 0.023。（3）基于水面蒸发量日参考蒸散量估算模型的确定:基于水面蒸发量构建5种日参考蒸散量估算模型,模型ET1、ET2、ET3、ET4、ET5的决定系数R2依次为0.809、0.798、0.666、0.661、0.851,5个不同灌水处理其模型均具有较好的一致性、且估算值与实测值均具有较高的相关性。模型ET5的一致性指数最大为0.93,其次是ET4的一致性指数为0.91,ET3的一致性指数为0.88。综合各项统计指标得出,在模拟温室生菜蒸散量时各处理之间的精度依次为ET5、ET3、ET4、ET2、ET1。
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