查哈陽(yáng)灌區(qū)水稻水分生產(chǎn)函數(shù)及其優(yōu)化灌溉制度試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人類的進(jìn)步和世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)水的需求量日益增加，水資源問(wèn)題已成為世界普遍關(guān)注的問(wèn)題。我國(guó)總用水量的70％以上為農(nóng)業(yè)用水，主要用于灌溉，灌溉用水占整個(gè)農(nóng)業(yè)用水的90％以上，水稻是我國(guó)主要糧食作物之～，也是耗水量最大的灌溉作物。北方稻區(qū)處于干旱半干旱地區(qū)，水資源不足，水量供需矛盾問(wèn)題日益嚴(yán)重，甚至有些灌區(qū)由于缺水而難以維持繼續(xù)種稻，因此，水稻節(jié)水仍然是21世紀(jì)發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的最重要問(wèn)題之一，對(duì)稻田實(shí)行節(jié)水灌溉、非充分灌溉

2、，已成為當(dāng)?shù)厮镜貐^(qū)保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最重要措施之一。 本研究以黑龍江省甘南縣查哈陽(yáng)灌區(qū)為例，對(duì)水稻的水分生產(chǎn)函數(shù)模型及非充分灌溉下優(yōu)化灌溉制度模型進(jìn)行了試驗(yàn)研究，取得了以下幾點(diǎn)成果： (1)以水稻充分灌溉處理為對(duì)照，初步分析了不同生育階段不同處理下的水稻凈光合速率的日變化規(guī)律和全生育期內(nèi)的變化規(guī)律。 (2)用最小二乘法對(duì)查哈陽(yáng)灌區(qū)水稻試驗(yàn)資料進(jìn)行回歸分析，比較研究了Jensen模型、Blank模型、Stewa

3、rt模型、Singh模型的敏感參數(shù)，并利用復(fù)相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)法從理論上檢驗(yàn)各模型的擬合效果。研究表明，查哈陽(yáng)灌區(qū)水稻水分生產(chǎn)函數(shù)以Jensen模型最好，Stewart模型屬于合理，Blank模型及Singh模型與傳統(tǒng)灌溉經(jīng)驗(yàn)和水稻需水規(guī)律相矛盾，不適合究哈陽(yáng)灌區(qū)水稻。 (3)建立了查哈陽(yáng)灌區(qū)水稻基于Jensen模型的敏感指數(shù)累積函數(shù)，解決了敏感指數(shù)理論求解與實(shí)際應(yīng)用中存在的矛盾，為作物水分生產(chǎn)函數(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用提供了有效的方法。

4、 (4)利用加速遺傳算法對(duì)各模型敏感參數(shù)進(jìn)行了求解，并同最小二乘法求解的結(jié)果進(jìn)行了比較，比較結(jié)果表明，兩種方法的產(chǎn)量預(yù)報(bào)精度大體相當(dāng)，前者相對(duì)均勻；加速遺傳算法避免了復(fù)雜的公式轉(zhuǎn)化，減少了運(yùn)算時(shí)間：同時(shí)可以直接將敏感指數(shù)值約束在[0，1]范圍內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)數(shù)值小于零或大于1的情況，為作物靜態(tài)水分生產(chǎn)函數(shù)敏感參數(shù)的求解提供了新的有價(jià)值的方法。 (5)建立了水稻的優(yōu)化灌溉制度的非線性規(guī)劃模型，并利用加速遺傳算法進(jìn)行分別求解以相對(duì)產(chǎn)