改进农业技术转移决策支持系统作物系统模型的土壤水分模块以适用于地下灌溉
定量方法
2019-08-29 v1
摘要
确保作物高效利用水分和养分是提高农业盈利能力和减少农业环境负荷的重要策略。地下灌溉可以作为地表灌溉的替代方案，以减少灌溉水的损失，但其施用时间和水量通常难以确定。定义明确的土壤和作物模型有助于辅助决策支持，但迄今为止开发的大多数模型都是针对地表灌溉的。本研究探讨了农业技术转移决策支持系统（DSSAT，版本 4.5）作物系统模型是否适用于地下灌溉加工番茄的生产，并修改了土壤模块以模拟地下灌溉方案。美国加利福尼亚州的五个农田被用于测试该模型的性能。原始 DSSAT 模型由于高估了水分亏缺而无法产出果实产量。随后，通过引入由垂直土壤水分梯度引起的土壤水分运动，对土壤水分模块进行了修改。此外，构建了一个外部参数优化系统，以最小化模拟与观测之间的误差。与原始 DSSAT 模型相比，修改后的模块减少了每个场地土壤水分剖面的误差。平均土壤水分误差从 0.065m^3/m^3 降至 0.029m^3/m^3。修改模型估算的产量在 80 至 150 ton/ha 的合理范围内，这在管理良好的条件下很常见。目前的结果表明，尽管产量预测仍需进一步测试，但对原始 DSSAT 模型的当前修改提高了地下灌溉下土壤水分剖面的精度，并可用于加工番茄高效生产的决策支持。
引用
@article{arxiv.1908.10523,
title = {Improving the soil water module of the Decision Support System for Agrotechnology Transfer cropping system model for subsurface irrigation},
author = {Dan Chen and Yusuke Kikuchi and Kenichiro Fujiyama and Shunsuke Akimoto and Shinji Oominato and Toshihiro Hasegawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.10523},
year = {2019}
}