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基于作物茎流的灌溉决策支持系统的中期报告
一、研究背景和意义
作物灌溉是农业生产过程中关键的一环，它不仅涉及到农业作物的生长发育，而且与节水、节能、提高农业生产效益和农业可持续发展密切相关。建立灌溉决策支持系统有助于科学地确定灌溉量和灌溉时机，提高灌溉效率、减少浪费和环境污染，实现节水目标。
在灌溉决策中，作物需求是最基本的考虑因素之一。而作物需求量的计算是相对复杂的，通常需要同时考虑土壤水分状况、气象条件和作物生长状态等多种因素。其中，作物的蒸腾是影响作物需水的重要因素之一，而作物的蒸腾量又与气候因素、土壤水分和作物生理状况等因素密切相关。因此，如何准确、及时地获取作物的蒸腾信息，对于建立基于作物需求的灌溉决策支持系统具有重要意义。
作物茎流是一种与作物蒸腾密切相关的生理现象，又具有可测性、持续性和受环境影响较小等优点，在作物需水研究中得到广泛应用。该方法利用作物茎部从土壤吸水、输送水分到叶片的过程中形成的水流进行计量和分析，可以较准确地反映作物的蒸腾量。同时，作物茎流的测量不需破坏作物体系，不会对作物生长产生不利影响，具有较广泛的适用性。
二、研究思路和方法
本研究旨在建立一种基于作物茎流的灌溉决策支持系统。具体方法包括：
1.选择典型作物茎流测量点，并建立连续的作物茎流数据记录系统。典型作物的选择要考虑其农业生产中的重要地位和种植区域内的气候条件、土壤特性等因素，比如可以选择小麦、玉米、水稻等作物。
2.建立作物茎流与气象、土壤水分、作物生长状态等因素之间的关系模型。由于作物茎流受多种因素影响，需要将控制变量法与统计分析方法相结合，建立相应的计算模型。通过数据库和分析工具，将数据转化为模型所需的格式，并检验模型的准确性和适用性。
3.开发基于作物茎流的灌溉决策支持软件。在模型的基础上，设计软件的数据输入、处理和输出界面，并充分考虑软件用户的实际需求。软件应具有在线监测、分析预测和快速响应等功能，适合多种灌溉管理云平台和智能农业设备中应用。
4.实地应用和验证系统的可行性和实用性。选取典型灌溉试验田地和生产区域，对系统进行现场测试和操作，评估系统在不同气象、土壤和作物生长条件下的适用性和指导实际灌溉中的可操作性。
三、预期结果和意义
本研究的预期结果如下：
1.建立一种基于作物茎流的快速准确灌溉决策支持系统，能为灌溉管理人员提供重要的决策参考。
2.实现系统的智能化监测、分析预测和灌溉调控等功能，使其能够适应不同作物、土壤和气候类型，提高灌溉效率和农业生产水平，促进农业可持续发展。
3.结合实际生产需求，提出关于作物需水、灌水量、灌溉时机等方面的科学建议，具有一定的推广应用价值。
本研究的意义在于：
1.建立一种新的基于作物茎流的灌溉决策支持方法，探索作物需水领域的创新思路和方法。
2.结合多种信息技术和农业工程手段，借助互联网、大数据和智能设备等新一代信息技术，推动农业智能化和可持续发展。
3.对于促进我国农业科技创新、提高农业生产效益和粮食安全具有现实意义。