非充分灌溉与作物水分生产函数课件.ppt

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1、第六章作物水分生产函数一、基本概念1、影响作物生长的因素五大基本要素：光、热、水分、养分和空气。相互联系、相互制约。遵循报酬递减法则（米查利兹曲线）：如果投入不同单位的缺乏要素，投入第一个单位所获得的产出增加幅度较大，而后逐渐降低2、最大生产潜力也称为作物最大产量。是指所有影响作物生长的外部环境因子都达到最适宜作物生长状况时的产量。3、作物实际产量在实际情况下，影响作物生长的各种因素不可能或至少不可能全部都达到作物生长的适宜值。因此，作物实际产量都小于作物的最大产量。作物产量与其影响因素之间的关系是人们关注的重点农业生产管理的目的之一就是通过对各种可

2、控因素的合理调控措施，使之与当地自然资源达到最佳的耦合、匹配，以最大限度地满足作物生长需求。人们对影响作物生长的各种因素与作物产量及其产品品质之间的关系进行了广泛的研究。并根据不同研究目的和生产要求建立了相当多的作物生长和产量与其影响因素之间的关系。通过数学模型的方法把作物生长和其外部环境因素对作物生长影响的复杂的客观的联系，进行抽象的、概化的描述，从而使问题简化，使人们能够有重点地考察分析某些环境因素对作物生长的影响4、生产函数描述作物产量与主要影响因素之间的数学关系称为生产函数。Y＝f(x)x=x1,x2,x3……xn影响作物产量（Y）的影响因素（

3、x）有：气候、水分、养分、盐分、品种的遗传特性、管理水平等5、作物水分生产函数作物产量与水分之间的关系称为作物水分生产函数（waterproductionfunction)，又称为作物水模型（ModelofcropResponsetoWater）。研究水分供给时间和水平对作物产量的敏感关系，预测不同时段缺水对作物产量的影响。二、作物水分生产函数的分类与形式按因素分类：产量与水分的单因子模型，产量与水和肥或产量与水和盐分等多因子模型，土壤盐分、土壤养分都与水分密地相关，都以水分为介质，通过水分来对作物生长发挥作用。为此以作物水分生产函数为基础，引入盐分

4、、养分建立水盐生产函数和水肥生产函数。从这一观点出发，可以把水盐生产函数、水肥生产函数，包括污水灌溉中某些溶质对作物生长的影响，都归入水分生产函数，统称为作物水分生产函数。按是否考虑干物质积累过程来分类静态模型描述作物最终产量（干物质或籽粒产量）与水分的关系，而不考虑作物发育过程中干物质是如何积累的。包括全生育期水分的数学模型和生育阶段水分的数学模型动态模型描述作物生长过程中干物质积累过程不同的水分水平的响应，并根据这种响应来预测不同时期的作物干物质积累量及最终产量。作物水分生产函数的单因子模型自变量的形式：灌溉水量;全生育期腾发量;相对腾发量;阶

5、段相对腾发量;土壤含水率等.因变量的形式：作物产量、相对产量、干物质量等（一）全生育期模型1、作物产量与全生育期灌溉供水量的关系这是最初的也是最直观的认识。在某一特定气候条件下，对作物供水越多，产量越高，但超过一定限度时，产量不再增加，有时甚至减产。Y=a0+b0W+c0W2优点与缺点结构简单模型有利于多种作物全生育期最优水量的分配但有以下两个不足：产量与灌溉供水量的关系散点图较为分散。假定灌水时间对作物生长和产量没有影响。这一假定明显地不符合作物对灌溉供水的反应。2、作物产量与全生育期腾发量的关系以全生育期腾发量为自变量建立的作物水分生产函数主要

6、有线性和抛物线两种类型。线性模型，非线性模型式中a、b为经验系数，由试验资料回归分析确定；y为产量，ET为为全生育期作物总腾发量。不足之处：大量分析结果表明，不同站点和不同年份，上述经验系数变化较大，难于推广应用。3、作物产量与全生育期相对腾发量的关系Doorenbos和Kassam模型ya为作物实际产量；ETa为作物全生育期腾发量；ym为作物最大产量，为与ym相对应的作物全生育期的腾发量；Ky－产量反应（影响）系数，或敏感系数。D-K模型Ky值越大,表示水分亏缺对该作物产量影响越大，或敏感性越大，即在相同的亏水量的条件下阶段缺水对产量的影响较大。为

7、了提高每平方米灌溉水的生产效率，应对Ky大的作物优先供水，反之可以延迟供水或减少供水。因此，Ky值成为指导非充分灌溉，进行水最优管理的一个关键参数。(FAO)全生育期模型的特点自变量是全生育期的灌水量或腾发量或相对腾发量;因变量是产量产量或相对产量;没有考虑供水时间对作物产量的影响。（二）作物产量与各生育阶段相对腾发量的关系考虑了供水时间和数量多少两个方面对产量的影响。也称为时间水分生产函数(datedwaterproductionfuntion)。将作物连续的生长过程划分为若干不同生育阶段,认为在相同生育阶段水分具有等效性,在不同生育阶段效果不同。

8、加法模型、乘法模型加法模型以各阶段的相对腾发量或相对缺水量作自变量，用相加形式的数学关系构成的