CN106171837B - 一种作物按需补灌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种作物按需补灌方法，是以作物节水丰产为目标，通过作物按需补灌模型，仅需采集作物播种当日地表下0‑20和20‑40cm土层土壤含水量及作物各生育阶段的降水量，即可确定作物各关键生育时期的需补灌水量，不仅能实施精确节水灌溉，而且方法简单，易于操纵；本发明所提供的作物按需补灌方法可直接用于计算机编程，为作物按需补灌节水软件的开发及作物生产水分智能化管理提供了理论、技术和数据支撑。
Description
(一)技术领域
本发明属于作物节水灌溉领域，涉及一种作物按需补灌方法，特别涉及一种依据作物高产需水规律，以适时续存的方式补给土壤贮水，实现供与需的精准匹配，充分利用土壤贮水和自然降水，既维持作物高产水平又节约灌溉用水的技术。适用于中国黄淮海灌区小麦、玉米等作物的节水高产栽培。
(二)技术背景
我国人均水资源量约为2200m3，目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500m3。预测到2030年我国人口增至16亿时，人均水资源量将降到1750m3。特别在我国北方地区(如华北地区等)，近年来水资源数量减少趋势明显。北方缺水地区持续枯水年份的出现，以及黄河、淮河、海河与汉江同时遭遇枯水年份等不利因素的影响，进一步加剧了北方水资源供需失衡的矛盾。我国农业用水约占总用水量的70％，水资源短缺严重制约北方缺水区农业生产发展、威胁我国粮食安全，发展节水农业形势紧迫，意义重大。
传统的节水灌溉多采用固定的灌水次数和灌水量，通过减少灌水次数和灌水量实现节水(Khokhar等,2010；Li等，2010；Thind等，2010；叶德练等，2016)。然而在实际生产中，由于每年的降水年型不同，总降水量和降水的时间分布都有较大差异，因此定额灌溉的方法难以实现水分供给与作物需水的精确匹配，显著影响作物产量和节水效果。为实现精确节水灌溉，前人还提出在每次灌水前测定土壤含水量，设定目标土壤含水量，依据灌水定额公式(山仑等，2004)计算灌水量的办法(何建宁等,2015；Guo等，2015)。但该办法每次灌水前均需要测定土壤含水量，操作较复杂，工作量大，制约了其在生产中的推广应用。
(三)发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种作物按需补灌的方法。
一种作物按需补灌方法，是根据作物不同生育时期的生长特点和对水分的需求，设置保苗水、促壮水、稳产水和增产水四次补灌水。每次补灌水的具体实施时间、所需补灌水量和补灌方法如下：
1、于作物播种当日用土钻采集播种田间地表下0-20cm和20-40cm土层土壤样品，用传统的烘干法测定土壤质量含水量，分别为θm-0-20和θm-20-40，单位为％，并用算术平均值计算方法计算出0-40cm土层土壤平均质量含水量，为θam-0-40，单位为％。
用传统的环刀法测定持水量，分别为FC0-20和FC20-40，单位为％；再用公式(1)计算地表下0-20cm土层土壤相对含水量。
θr-0-20＝θm-0-20×100/FC0-20 (1)
所述的公式(1)中θr-0-20为地表下0-20cm土层土壤相对含水量，单位为％。
2、用公式(2)计算地表下0-40cm土层土壤蓄水量。
S0-40＝6.3989θam-0-40-6.1645 (2)
所述的公式(2)中S0-40为作物播种当日地表下0-40cm土层土壤蓄水量，单位为mm；θam-0-40为播种当日地表下0-40cm土层土壤平均质量含水量，单位为％。
3、用公式(3)计算地表下0-100cm土层土壤蓄水量。
S0-100＝12.037θam-0-40+79.934 (3)
所述的公式(3)中S0-100为作物播种当日地表下0-100cm土层土壤蓄水量，单位为mm；θam-0-40为播种当日地表下0-40cm土层土壤平均质量含水量，单位为％。
4、依据作物播种当日的θr-0-20数值的大小，判断是否需要在作物播种后补灌保苗水。
当作物播种当日的θr-0-20值大于60％时无需补灌，小于等于60％时，则用公式(4)计算保苗水补灌量。
Is＝0.4901θm-0-20 2-16.412θm-0-20+173.29 (4)
所述的公式(4)中Is为保苗水补灌量，单位为mm；θm-0-20为播种当日地表下0-20cm土层土壤质量含水量，单位为％。
保苗水补灌量最多不超过60mm。
该时期需要补灌时，使用灌溉水分布均匀度较高的微喷灌、喷灌或滴灌等设施进行精量灌溉。
5、使用雨量数据采集器采集或从当地气象部门获取两性花作物播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间的降水量数据，或单性花作物播种至雄穗分化的生长锥伸长期期间的降水量数据，计算出该期间的总降水量Pps。
6、用公式(5)计算两性花作物播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间，或单性花作物播种至雄穗分化的生长锥伸长期期间的根层主效供水量。
Wps＝S0-40+Is+Pps (5)
所述的公式(5)中Wps为两性花作物播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间的根层主效供水量，或单性花作物播种至雄穗分化的生长锥伸长期期间的根层主效供水量，单位为mm；S0-40为作物播种当日地表下0-40cm土层土壤蓄水量，单位为mm；Is为保苗水补灌量，单位为mm；Pps为播种至该时期期间的总降水量，单位为mm。
7、于两性花作物幼穗分化的生长锥伸长期或单性花作物雄穗分化的生长锥伸长期，依据Wps数值的大小，判断是否需要补灌促壮水。
当Wps值大于等于130mm，或虽低于130mm但二者的差值小于5mm时，无需补灌；当Wps值低于130mm，且二者的差值大于等于5mm时，则用公式(6)计算促壮水补灌量。
Ips＝130-Wps (6)
所述的公式(6)中Ips为促壮水补灌量，单位为mm。
促壮水补灌量最多不超过60mm。
该时期需要补灌时，使用灌溉水分布均匀度较高的微喷灌、喷灌或滴灌等设施进行精量灌溉。
8、使用雨量数据采集器采集或从当地气象部门获取两性花作物播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或药隔形成期期间的降水量数据，或单性花作物播种至雌穗分化的小花分化期期间的降水量数据，计算出该期间的总降水量Py1。
9、用公式(7)计算两性花作物播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或药隔形成期期间，或单性花作物播种至雌穗分化的小花分化期期间的自然主效供水量。
Wy1＝S0-40+Py1 (7)
所述的公式(7)中Wy1为两性花作物播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或药隔形成期期间的自然主效供水量，或单性花作物播种至雌穗分化的小花分化期期间的自然主效供水量，单位为mm；S0-40为作物播种当日地表下0-40cm土层土壤蓄水量，单位为mm；Py1为播种至该时期期间的总降水量，单位为mm。
10、于两性花作物幼穗分化的雌雄蕊原基分化期至药隔形成期，或单性花作物雌穗分化的小花分化期计算稳产水补灌量，
如果保苗水和促壮水补灌量均为0mm，则用公式(8)计算稳产水补灌量。
Iy1＝-0.6829Wy1+173.17 (8)
所述的公式(8)中Iy1为稳产水补灌量，单位为mm。
如果保苗水补灌量或促壮水补灌量大于0mm，则先用公式(9)计算出播种至该时期所需的总补灌水量。
Ity1＝-0.534Wy1+178.09 (9)
所述的公式(9)中Ity1为播种至该时期所需的总补灌水量，单位为mm。
再用公式(10)计算稳产水补灌量。
Iy1＝Ity1-Is-Ips (10)
所述的公式(10)中Iy1、Is和Ips分别为稳产水、保苗水和促壮水补灌量，单位为mm。
该时期需要补灌时，使用灌溉水分布均匀度较高的微喷灌、喷灌或滴灌等设施进行精量灌溉。
11、使用雨量数据采集器采集或从当地气象部门获取作物播种至子粒形成期期间的降水量数据，计算出该期间的总降水量Py2。
12、用公式(11)计算作物播种至子粒形成期期间的自然主效供水量。
Wy2＝0.7S0-100+0.3Py2 (11)
所述的公式(11)中Wy2为作物播种至子粒形成期期间的自然主效供水量，单位为mm；S0-100为作物播种当日地表下0-100cm土层土壤蓄水量，单位为mm；Py2为播种至该时期期间的总降水量，单位为mm。
13、于作物子粒形成期计算增产水补灌量。
首先用公式(12)计算出作物播种至子粒形成期期间所需的总补灌水量，
Ity2＝-1.2039Wy2+382.42 (12)
所述的公式(12)中Ity2为作物播种至子粒形成期期间所需的总补灌水量，单位为mm。
再用公式(13)计算增产水补灌量。
Iy2＝Ity2-Is-Ips-Iy1 (13)
所述的公式(13)中Iy2、Is、Ips和Iy1分别为增产水、保苗水、促壮水和稳产水补灌量，单位为mm。
增产水补灌量最多不超过60mm。
该时期需要补灌时，使用灌溉水分布均匀度较高的微喷灌、喷灌或滴灌等设施进行精量灌溉。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明以作物节水丰产为目标，通过作物按需补灌模型，仅需采集作物播种当日地表下0-20和20-40cm土层土壤含水量及作物各生育阶段的降水量，即可确定作物各关键生育时期的需补灌水量，不仅能实施精确节水灌溉，而且方法简单，易于操作。
2、水浇地作物耗水的来源包括土壤贮水、自然降水和灌溉水。本发明通过作物按需补灌模型，依据作物各生育阶段对水分的需求及土壤水和降水供给状况，精确计算作物各关键生育时期需补灌水量，充分利用了土壤贮水和自然降水，不仅能保持作物正常的高产水平，而且显著减少灌溉水投入，平均每个作物生长季每公顷节水750立方米以上。
3、本发明所提供的作物按需补灌方法可直接用于计算机编程，为作物按需补灌节水软件的开发及作物生产水分智能化管理提供了理论、技术和数据支撑。
四、具体实施方式：
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后，可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1
试验在山东省岱岳区道朗镇玄庄村粉壤土地块上进行，种植冬小麦高产品种济麦22。试验田0-100cm土层土壤粘粒、砂粒和粉粒含量分别为20.1％、19.1％、60.8％。0-20cm土层土壤含有机质14.23g kg-1、全氮0.72g kg-1，含碱解氮、速效磷、速效钾分别为94.33、42.84和112.77mg kg-1。
2014年10月6日播种小麦。采用作物按需补灌方法操作如下：
1、于小麦播种当日用土钻采集播种田间地表下0-20cm和20-40cm土层土壤样品，用传统的烘干法测定土壤质量含水量，分别为θm-0-20＝19.46％和θm-20-40＝19.52％，并用算术平均值计算方法计算出0-40cm土层土壤平均质量含水量。
θam-0-40＝(θm-0-20+θm-20-40)/2＝(19.46+19.52)/2＝19.49％。
用传统的环刀法测定持水量，分别为FC0-20＝28.90％和FC20-40＝23.05％，
再用公式(1)计算地表下0-20cm土层土壤相对含水量。
θr-0-20＝θm-0-20×100/FC0-20＝19.46×100/28.90＝67.34％。
2、用公式(2)计算地表下0-40cm土层土壤蓄水量。
S0-40＝6.3989θam-0-40-6.1645＝6.3989×19.49-6.1645＝118.6mm。
3、用公式(3)计算地表下0-100cm土层土壤蓄水量。
S0-100＝12.037θam-0-40+79.934＝12.037×19.49+79.934＝314.5mm。
4、依据小麦播种当日的θr-0-20数值的大小，判断是否需要在小麦播种后补灌保苗水。
由于本实施例1的θr-0-20＝67.34％＞60％，所以无需灌溉保苗水。
5、使用从当地气象部门获取的降水量数据，计算出小麦播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间的总降水量Pps＝20.3mm。
6、用公式(5)计算出小麦播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间的根层主效供水量。
Wps＝S0-40+Is+Pps＝118.6+0+20.3＝138.9mm。
7、于小麦幼穗分化的生长锥伸长期依据Wps数值的大小，判断是否需要补灌促壮水。
由于本实施例1的Wps＝138.9mm，高于130mm，所以无需灌溉促壮水。
8、使用从当地气象部门获取的降水量数据，计算出小麦播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期期间的总降水量Py1＝93.2mm。
9、用公式(7)计算出小麦播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期期间的自然主效供水量。
Wy1＝S0-40+Py1＝118.6+93.2＝211.8mm。
10、于小麦幼穗分化的雌雄蕊原基分化期计算稳产水补灌量。
由于本实施例1的保苗水和促壮水补灌量均为0mm，所以采用公式(8)计算稳产水补灌量。
Iy1＝-0.6829Wy1+173.17＝-0.6829×211.8+173.17＝28.5mm。
本实施例1的稳产水补灌量Iy1为28.5mm。
使用山东农业大学和山东东禾农业科技有限公司合作生产的小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统进行精量灌溉。
11、使用从当地气象部门获取的降水量数据，计算出小麦播种至子粒形成期期间的总降水量Py2＝117.7mm。
12、用公式(11)计算出小麦播种至子粒形成期期间的自然主效供水量。
Wy2＝0.7S0-100+0.3Py2＝0.7×314.5+0.3×117.7＝220.15+35.31＝255.46mm。
13、于小麦子粒形成期计算增产水补灌量。
首先用公式(12)计算出小麦播种至子粒形成期期间所需的总补灌水量，
Ity2＝-1.2039Wy2+382.42＝-1.2039×255.46+382.42＝74.9mm；
再用公式(13)计算增产水补灌量。
Iy2＝Ity2-Is-Ips-Iy1＝74.9-0-0-28.5＝46.4mm。
由于46.4mm＜60mm，则本实施例1的增产水补灌量Iy2为46.4mm。
使用山东农业大学和山东东禾农业科技有限公司合作生产的小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统进行精量灌溉。
14、如表1所示，本实施例1小麦全生育期总补灌水量为74.9mm，与传统畦灌处理相比，全生育期节水134.4mm，每公顷节水1344立方米，每公顷增产178.3公斤。
表1本发明实施例1小麦按需补灌与传统畦灌全生育期灌水量和产量对比
实施例2
试验在山东省岱岳区道朗镇玄庄村砂壤土地块上进行，种植冬小麦高产品种济麦22。试验田0-100cm土层土壤粘粒、砂粒和粉粒含量分别为7.1％、60.8％、32.1％。0-20cm土层土壤含有机质13.25g kg-1、全氮0.70g kg-1，含碱解氮、速效磷、速效钾分别为88.55、43.21和70.77mg kg-1。
2014年10月6日播种小麦。采用作物按需补灌方法操作如下：
1、于小麦播种当日用土钻采集播种田间地表下0-20cm和20-40cm土层土壤样品，用传统的烘干法测定土壤质量含水量，分别为θm-0-20＝13.76％和θm-20-40＝10.30％，并用算术平均值计算方法计算出0-40cm土层土壤平均质量含水量。
θam-0-40＝(θm-0-20+θm-20-40)/2＝(13.76+10.30)/2＝12.03％。
用传统的环刀法测定持水量，分别为FC0-20＝21.90％和FC20-40＝19.25％，
再用公式(1)计算地表下0-20cm土层土壤相对含水量。
θr-0-20＝θm-0-20×100/FC0-20＝13.76×100/21.90＝62.83％。
2、用公式(2)计算地表下0-40cm土层土壤蓄水量。
S0-40＝6.3989θam-0-40-6.1645＝6.3989×12.03-6.1645＝70.8mm。
3、用公式(3)计算地表下0-100cm土层土壤蓄水量。
S0-100＝12.037θam-0-40+79.934＝12.037×12.03+79.934＝224.7mm。
4、依据小麦播种当日的θr-0-20数值的大小，判断是否需要在小麦播种后补灌保苗水。
由于本实施例2的θr-0-20＝62.83％＞60％，所以无需灌溉保苗水。
5、使用从当地气象部门获取的降水量数据，计算出小麦播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间的总降水量Pps＝20.3mm。
6、用公式(5)计算出小麦播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间的根层主效供水量。
Wps＝S0-40+Is+Pps＝70.8+0+20.3＝91.1mm。
7、于小麦幼穗分化的生长锥伸长期依据Wps数值的大小，判断是否需要补灌促壮水。
由于本实施例2的Wps＝91.1mm，低于130mm，且二者的差值大于5mm，所以采用公式(6)计算促壮水补灌量。
Ips＝130-Wps＝130-91.1＝38.9mm。
由于38.9mm＜60mm，则本实施例2的促壮水补灌量Ips为38.9mm。
使用山东农业大学和山东东禾农业科技有限公司合作生产的小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统进行精量灌溉。
8、使用从当地气象部门获取的降水量数据，计算出小麦播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期期间的总降水量Py1＝93.2mm。
9、用公式(7)计算出小麦播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期期间的自然主效供水量。
Wy1＝S0-40+Py1＝70.8+93.2＝164.0mm。
10、于小麦幼穗分化的雌雄蕊原基分化期计算稳产水补灌量。
由于本实施例2的促壮水补灌量大于0mm，所以先用公式(9)计算出播种至该时期所需的总补灌水量。
Ity1＝-0.534Wy1+178.09＝-0.534×164.0+178.09＝90.5mm，
再用公式(10)计算稳产水补灌量。
Iy1＝Ity1-Is-Ips＝90.5-0-38.9＝51.6mm。
本实施例2的稳产水补灌量Iy1为51.6mm。
使用山东农业大学和山东东禾农业科技有限公司合作生产的小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统进行精量灌溉。
11、使用从当地气象部门获取的降水量数据，计算出小麦播种至子粒形成期期间的总降水量Py2＝117.7mm。
12、用公式(11)计算出小麦播种至子粒形成期期间的自然主效供水量。
Wy2＝0.7S0-100+0.3Py2＝0.7×224.7+0.3×117.7＝157.3+35.31＝192.61mm。
13、于小麦子粒形成期计算增产水补灌量。
首先用公式(12)计算出小麦播种至子粒形成期期间所需的总补灌水量，
Ity2＝-1.2039Wy2+382.42＝-1.2039×192.61+382.42＝150.5mm；
再用公式(13)计算增产水补灌量。
Iy2＝Ity2-Is-Ips-Iy1＝150.5-0-38.9-51.6＝60.0mm。
由于Iy2＝60.0mm，则本实施例2的增产水补灌量为60.0mm。
使用山东农业大学和山东东禾农业科技有限公司合作生产的小麦玉米周年生产变量肥水一体化灌溉系统进行精量灌溉。
14、如表2所示，本实施例2小麦全生育期总补灌水量为150.5mm，与传统畦灌处理相比，全生育期节水76.3mm，每公顷节水763立方米，每公顷增产137.2公斤。
表2本发明实施例2小麦按需补灌与传统畦灌全生育期灌水量和产量对比
Claims (1)
1.一种作物按需补灌方法，其特征在于是根据作物不同生育时期的生长特点和对水分的需求，设置保苗水、促壮水、稳产水和增产水四次补灌水；四次补灌水的具体实施时间、所需补灌水量和补灌方法如下：
1）于作物播种当日用土钻采集播种田间地表下0-20 cm和20-40 cm土层土壤样品，用传统的烘干法测定土壤质量含水量，分别为θm-0-20和θm-20-40，单位为%，并用算术平均值计算方法计算出0-40 cm土层土壤平均质量含水量，为θam-0-40，单位为%；
用传统的环刀法测定持水量，分别为FC0-20和FC20-40，单位为%；再用公式（1）计算地表下0-20 cm土层土壤相对含水量；
θr-0-20=θm-0-20×100 / FC0-20 （1）
所述的公式（1）中θr-0-20为地表下0-20 cm土层土壤相对含水量，单位为%；
2）用公式（2）计算地表下0-40 cm土层土壤蓄水量；
S0-40=6.3989 θam-0-40-6.1645 （2）
所述的公式（2）中S0-40为作物播种当日地表下0-40 cm土层土壤蓄水量，单位为mm；θam-0-40为播种当日地表下0-40 cm土层土壤平均质量含水量，单位为%；
3）用公式（3）计算地表下0-100 cm土层土壤蓄水量；
S0-100=12.037 θam-0-40+79.934 （3）
所述的公式（3）中S0-100为作物播种当日地表下0-100 cm土层土壤蓄水量，单位为mm；θam-0-40为播种当日地表下0-40 cm土层土壤平均质量含水量，单位为%；
4）依据作物播种当日的θr-0-20数值的大小，判断是否需要在作物播种后补灌保苗水；
当作物播种当日的θr-0-20值大于60%时无需补灌，小于等于60%时，则用公式（4）计算保苗水补灌量；
Is=0.4901 θm-0-20 2-16.412 θm-0-20+173.29 （4）
所述的公式（4）中Is为保苗水补灌量，单位为mm；θm-0-20为播种当日地表下0-20 cm土层土壤质量含水量，单位为%；
保苗水补灌量最多不超过60 mm；
5）使用雨量数据采集器采集或从当地气象部门获取两性花作物播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间的降水量数据，或单性花作物播种至雄穗分化的生长锥伸长期期间的降水量数据，计算出该期间的总降水量Pps；
6）用公式（5）计算两性花作物播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间，或单性花作物播种至雄穗分化的生长锥伸长期期间的根层主效供水量；
Wps=S0-40+ Is +Pps （5）
所述的公式（5）中Wps为两性花作物播种至幼穗分化的生长锥伸长期期间的根层主效供水量，或单性花作物播种至雄穗分化的生长锥伸长期期间的根层主效供水量，单位为mm；S0-40为作物播种当日地表下0-40 cm土层土壤蓄水量，单位为mm；Is为保苗水补灌量，单位为mm；Pps为播种至该时期期间的总降水量，单位为mm；
7）于两性花作物幼穗分化的生长锥伸长期或单性花作物雄穗分化的生长锥伸长期，依据Wps数值的大小，判断是否需要补灌促壮水；
当Wps值大于等于130 mm，或虽低于130 mm但二者的差值小于5 mm时，无需补灌；当Wps值低于130 mm，且二者的差值大于等于5 mm时，则用公式（6）计算促壮水补灌量；
Ips=130-Wps （6）
所述的公式（6）中Ips为促壮水补灌量，单位为mm；
促壮水补灌量最多不超过60 mm；
8）使用雨量数据采集器采集或从当地气象部门获取两性花作物播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或药隔形成期期间的降水量数据，或单性花作物播种至雌穗分化的小花分化期期间的降水量数据，计算出该期间的总降水量Py1；
9）用公式（7）计算两性花作物播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或药隔形成期期间，或单性花作物播种至雌穗分化的小花分化期期间的自然主效供水量；
Wy1=S0-40+ Py1 （7）
所述的公式（7）中Wy1为两性花作物播种至幼穗分化的雌雄蕊原基分化期或药隔形成期期间的自然主效供水量，或单性花作物播种至雌穗分化的小花分化期期间的自然主效供水量，单位为mm；S0-40为作物播种当日地表下0-40 cm土层土壤蓄水量，单位为mm；Py1为播种至该时期期间的总降水量，单位为mm；
10）于两性花作物幼穗分化的雌雄蕊原基分化期至药隔形成期，或单性花作物雌穗分化的小花分化期计算稳产水补灌量，
如果保苗水和促壮水补灌量均为0 mm，则用公式（8）计算稳产水补灌量；
Iy1=-0.6829 Wy1+173.17 （8）
所述的公式（8）中Iy1为稳产水补灌量，单位为mm；
如果保苗水补灌量或促壮水补灌量大于0 mm，则先用公式（9）计算出播种至该时期所需的总补灌水量；
Ity1=-0.534 Wy1+178.09 （9）
所述的公式（9）中Ity1为播种至该时期所需的总补灌水量，单位为mm；
再用公式（10）计算稳产水补灌量；
Iy1= Ity1-Is- Ips （10）
所述的公式（10）中Iy1、Is和 Ips分别为稳产水、保苗水和促壮水补灌量，单位为mm；
11）使用雨量数据采集器采集或从当地气象部门获取作物播种至子粒形成期期间的降水量数据，计算出该期间的总降水量Py2；
12）用公式（11）计算作物播种至子粒形成期期间的自然主效供水量；
Wy2=0.7 S0-100+0.3 Py2 （11）
所述的公式（11）中Wy2为作物播种至子粒形成期期间的自然主效供水量，单位为mm；S0-100为作物播种当日地表下0-100 cm土层土壤蓄水量，单位为mm；Py2为播种至该时期期间的总降水量，单位为mm；
13）于作物子粒形成期计算增产水补灌量；
首先用公式（12）计算出作物播种至子粒形成期期间所需的总补灌水量，
Ity2=-1.2039 Wy2+382.42 （12）
所述的公式（12）中Ity2为作物播种至子粒形成期期间所需的总补灌水量，单位为mm；
再用公式（13）计算增产水补灌量；
Iy2= Ity2-Is- Ips-Iy1 （13）
所述的公式（13）中Iy2、Is、Ips和Iy1分别为增产水、保苗水、促壮水和稳产水补灌量，单位为mm；
增产水补灌量最多不超过60 mm；
所述作物为冬小麦。
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