CN114723333A - 考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法及系统，以家庭牧场为计算单元，从水循环过程入手，计算家庭牧场的各项地下水补给量，采用可开采系数法计算可用的地下水量，与灌溉用水需求及人畜饮水需求进行水土平衡计算；利用各类饲草料的总可消化养分将各类饲草料折算为标准干草进行草畜平衡计算，确定家庭牧场最大可支撑的灌溉人工草地种植面积和牲畜饲养数量。本发明通过计算灌溉人工草地的最大种植规模和牲畜饲养的最大规模达到获得家庭牧场在考虑饲草料质量条件下可承载的最大规模的目的。

Description

考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法及系统
技术领域
本发明涉及数学模型计算技术领域，特别涉及考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法及系统。
背景技术
由于水资源评价工作多以行政单元或水资源分区开展评价，确定区域水资源量或可用的水资源量，以往的水土草畜平衡系统计算多为行政单元(县、乡镇)或水资源分区尺度，多是进行区域性控制，落入实地管理如家庭牧场单元，则很难确定可用的水资源量有多少？尤其是以地下水为水源的家庭牧场，如何确定每户应开发多少灌溉人工草地和饲养多少牲畜对合理开发利用水资源及保护草地生态安全尤为重要。同时以往牲畜饲养量多按照草地生产力(产草量)确定，产草量往往只考虑了饲草的数量，而忽略了各类饲草料之间的质量(营养价值)差异，而造成饲草料的浪费或者实际上草畜不平衡。
因此，如何提供一种可以确定家庭牧场最大可支撑的灌溉人工草地种植面积和牲畜饲养数量的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法及系统是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明针对上述研究现状和存在的问题，提供考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法及系统。具体包括：
本发明首先提供了一种考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法：包括如下步骤：
S1，根据各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程；
S2，根据家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程之间的等式约束条件，确定水土平衡计算方程；
S3、采用各类草地饲草料总可消化养分将各类草地折算为标准干草，获得各类草地标准干草产量，根据各类草地标准干草产量、各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建饲草料可利用量方程和饲草料需求量方程；
S4、根据饲草料可利用量方程和饲草料需求方程之间的等式约束条件，确定草畜平衡计算方程；
S5、联立水土平衡计算方程和草畜平衡计算方程，求解获得各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量。
优选的，所述家庭牧场地下水可供水量方程为：
WS＝R×β
R＝103A×P×αp+∑Ai×mi×αi
其中：R为家庭牧场地下水补给量(m3)；β为可开采系数，A为家庭牧场土地面积(km2)；P为降雨量(mm)；αp为降雨的入渗补给系数；Ai为各类草地面积(hm2)，包括灌溉人工草地和天然草地；mi为各类草地灌溉定额(m3/hm2)，天然草地不灌溉，定额为0；；αi为灌溉入渗补给系数。
所述家庭牧场用水需求量方程为：
WR＝R×mr+Ai×mi+L×ml
其中：WR为用水需求量(m3)；R为家庭牧场的人口数(人)；mr为人均饮水定额(m3/人)；L为拟确定的牲畜饲养数量(羊单位)；ml为牲畜饮水定额(m3/羊单位)。
优选的，所述水土平衡计算方程为：WS＝WR。
优选的，所述采用各类草地饲草料总可消化养分将各类草地折算为标准干草包括：
ysi＝yi×ηi
Figure BDA0003639060320000021
其中：ysi为各类草地标准干草折算量(kg/hm2)；
yi为各类草地产草量(kg/hm2)；
ηi为标准干草折算系数；
TDNi为各类草地饲草料的总可消化养分(％)；
TDNs为以禾本科牧草为主的温性草原饲草的总可消化养分(％)。
优选的，总可消化养分计算方法包括：
TDN＝81.38+0.36CP-0.77ADF
其中，TDN为总可消化养分(％)，包括TDNi和TDNs；CP为饲草料粗蛋白含量百分比(％)；ADF为饲草料酸性洗涤纤维含量百分比(％)。
优选的，所述饲草料可利用量方程通过以下公式确定：
FS＝∑Ai×ysi×di
其中：FS为饲草料可利用量(kg)；Ai为各类草地面积(hm2)，di人工饲草料的利用率；dj为天然草地利用率。所述饲草料需求量方程为：
FR＝L×D
其中：FR为饲草料需求量(kg)；L为牲畜饲养数量；D为牲畜饲养草料定额。
优选的，所述草畜平衡计算方程为：FS＝FR。
本发明其次提供了一种根据所述的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法的家庭牧场水土草畜平衡计算系统，所述系统包括：
家庭牧场地下水可供水量构建模块：用于根据各类灌溉人工草地面积参数构建家庭牧场地下水可供水量方程；
家庭牧场用水需求量构建模块：用于根据各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建家庭牧场用水需求量方程；
水土平衡方案确定模块：用于根据家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程之间的等式约束条件，确定水土平衡计算方程；
干草产量折算模块：用于采用各类草地饲草料总可消化养分将各类草地折算为标准干草，获得各类草地标准干草产量；
饲草料可利用量构建模块：用于根据各类草地标准干草产量和各类灌溉人工草地面积参数构建饲草料可利用量方程；
饲草料需求量构建模块：用于根据牲畜饲养数量构建饲草料需求量方程；
草畜平衡方案确定模块：用于根据饲草料可利用量方程和饲草料需求方程之间的等式约束条件，确定草畜平衡计算方程；
水土草畜平衡方案求解模块：联立水土平衡计算方程和草畜平衡计算方程，求解获得各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量。
本发明相较现有技术具有以下有益效果：
本发明按照用水需求与可供水量相等来寻求水资源对灌溉人工草地和牲畜饲养的最大支撑能力，同时，考虑灌溉人工草地和天然草地的产草量对牲畜的承载能力。在考虑草畜平衡时，基于不同种类灌溉饲草料种类及不同天然草地种类在品质、营养成分上的不同，将饲草折算成统一标准的干草，再考虑草畜之间的平衡。从而达到通过计算灌溉人工草地的最大种植规模和牲畜饲养的最大规模达到获得家庭牧场在考虑饲草料质量条件下可承载的最大规模的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法流程图；
图2为本发明实施例提供的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算系统的组织框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见附图1，本发明实施例以家庭牧场为计算单元，从水循环过程入手，计算家庭牧场的各项地下水补给量，采用可开采系数法计算可用的地下水量，与灌溉用水需求及人畜饮水需求进行水土平衡计算；利用各类饲草料的总可消化养分将各类饲草料折算为标准干草进行草畜平衡计算，确定家庭牧场最大可支撑的灌溉人工草地种植面积和牲畜饲养数量。
本发明实施例第一方面公开了一种考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，具体计算步骤如下：
S1，根据各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程。
1、家庭牧场地下水可供水量的确定
由于家庭牧场计算单元一般较小，基本以地下水作为水源，以家庭牧场所在的土地面积，进行水循环过程分析，分析地下水的补给和排泄过程，地下水的补给来源主要包括降雨入渗补给、侧向补给和地下水灌溉形成的回灌补给，排泄量主要包括潜水蒸发、人工开采、侧向流出等，由于分析单元较小，地下水水位基本一致，认为地下水侧向流入量与侧向流出量一致，可不考虑这部分补给排泄量，以家庭牧场为单元的地下水补给量主要包括降雨入渗补给量和地下水灌溉形成的回灌补给量，家庭牧场地下水可供水量计算公式如下：
WS＝R×β (1)
Figure BDA0003639060320000061
式中：R为家庭牧场地下水补给量(m3)；
β为可开采系数，
A为家庭牧场土地面积(km2)；
P为降雨量(mm)，一般用多年平均降雨量；
αp为降雨的入渗补给系数，根据当地岩性条件取值；
Ai为各类草地面积(hm2)，包括灌溉人工草地和天然草地；
mi为各类人工草地灌溉定额(m3/hm2)，人工草地灌溉定额查询各地行业用水定额中的推荐值或根据各类人工草地的灌溉试验确定，天然草地不灌溉，定额为0m3/hm2；
αi为灌溉入渗补给系数，可根据采用的灌溉形式、灌溉定额大小及地下水埋深综合确定。
2、家庭牧场用水需求的确定
家庭牧场用水需求主要包括生活饮水需求、人工草原灌溉用水需求和牲畜饮水需求，计算公式如下：
WR＝R×mr+Ai×mi+L×ml (3)
式中：WR为用水需求量(m3)；
R为家庭牧场的人口数(人)；
mr为人均饮水定额(m3/人)，可根据生活条件按60～90L/人/d取值，即21.9～32.9m3/人；
Ai和mi同公式(2)；
L为拟确定的牲畜饲养数量(羊单位)；
ml为牲畜饮水定额(m3/羊单位)，可按8L/羊单位/d取值，即2.92m3/羊单位。
S2，根据家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程之间的等式约束条件，确定水土平衡计算方程。
需根据地下水可供水量核定家庭牧场的用水需求，当用水需求大于可供水量时，说明用水需求过大，需合理压减用水需求(主要需调整灌溉人工草地种植面积，通过不同耗水需求作物种植比例调整、或压减灌溉人工草地面积)；当用水需求等于可供水量时，说明供需平衡，灌溉人工草地、牲畜饲养从水资源角度考虑达到上限；当用水需求小于可供水量时，从水资源角度灌溉草地和牲畜饲养有适度的发展空间，但维持现状水平更有利于水源涵养与生态保护。
可按照用水需求与可供水量相等来寻求水资源对灌溉人工草地和牲畜饲养的最大支撑能力，计算公式如下：
WS＝WR (4)
Figure BDA0003639060320000071
式中Ai和L为未知数，是本实施例计算需要求解的变量。
S3、采用各类草地饲草料总可消化养分将各类草地折算为标准干草，获得各类草地标准干草产量，根据各类草地标准干草产量、各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建饲草料可利用量方程和饲草料需求量方程。
在考虑水资源对灌溉人工草地和牲畜的承载能力的同时，还需考虑灌溉人工草地和天然草地的产草量对牲畜的承载能力，即需要考虑草畜平衡，在考虑草畜平衡时，因不同种类灌溉饲草料种类及不同天然草地种类，除了在产量上不同外，在品质、营养成分均有所不同，例如山地草甸、禾本科草地、紫花苜蓿、青贮玉米、燕麦、饲料玉米籽粒等所含营养成分均不同，以往均只考虑饲草料数量上的平衡，未考虑质量上的平衡，本发明首先将饲草折算成统一标准的干草后，再考虑草畜之间的平衡。
1、考虑饲草料质量标准干草折算
本次以禾本科牧草为主的温性草原饲草作为标准，将其他其草料折算成统一标准的干草，不仅考虑饲草料数量上的平衡，在草畜平衡中考虑饲草料之间的质量差异，采用各类饲草料总可消化养分将各类天然草地饲草及人工饲草折算为标准干草，计算公式如下：
ysi＝yi×ηi (6)
Figure BDA0003639060320000081
TDN＝81.38+0.36CP-0.77ADF (8)
式中：ysi为各类草地标准干草折算量(kg/hm2)；
yi为各类草地产草量(kg/hm2)，草地产草量可采用样方法进行测定，取多个样方进行加权平均计算，天然草地也可查询林草部门的草原监测数据；
ηi为标准干草折算系数；
TDN为总可消化养分(％)；
TDNi为各类草地饲草料的总可消化养分(％)；
TDNs为以禾本科牧草为主的温性草原饲草的总可消化养分(％)；
CP为饲草料粗蛋白含量百分比(％)；
ADF为饲草料酸性洗涤纤维含量百分比(％)。
2、饲草料可利用量计算
考虑饲草料质量标准干草折算后，根据各类人工草地和天然草地面积计算家庭牧场饲草料可利用量，计算公式如下：
Figure BDA0003639060320000091
式中：FS为饲草料可利用量(kg)；
Ai同公式(2)中为各类草地面积(hm2)；
ysi同公式(6)含义，为各类草地标准干草产量(kg/hm2)；
di人工饲草料的利用率，各类人工饲草料利用率，一般可取90％～95％；
dj为天然草地利用率，不同天然草地类型草地利用率5％～65％不等，高寒草地荒漠类利用率较低，热性草丛/灌草丛草地利用率可达到65％，不同草地合理利用率可查询草地普查数据。
3、饲草料需求计算
根据牲畜饲养头数确定牲畜的饲养的饲草料需求，按照牲畜饲养定额乘以牲畜饲养头数确定，计算公式如下：
FR＝L×D (10)
式中：FR为饲草料需求量(kg)；
L同公式(3)中牲畜饲养头数，需折算为标准羊单位(只)，一般可按照；
D为牲畜饲养草料定额，一般根据取值1.8kg/d/只，一年按照365d考虑，即657kg/只。
S4、根据饲草料可利用量方程和饲草料需求方程之间的等式约束条件，确定草畜平衡计算方程。
同水土平衡分析，同样需根据饲草料可利用量核定家庭牧场的牲畜饲养草料需求(核定牲畜饲养数量)，当饲草料需求大于饲草料可利用量时，说明饲草料需求过大，需合理压减饲草料需求(主要需核减牲畜饲养规模)；当饲草料需求等于饲草料可利用量时，说明草畜平衡，牲畜饲养从饲草资源角度考虑达到上限；当饲草料需求小于饲草料可利用量时，从饲草资源角度牲畜饲养有适度的发展空间，但维持现状水平更有利于天然草地的生态保护。
可按照饲草料需求与饲草料可利用量相等来寻求饲草资源对牲畜饲养的最大支撑能力，计算公式如下：
FS＝FR (11)
即：
Figure BDA0003639060320000101
S5、联立水土平衡计算方程和草畜平衡计算方程，求解获得各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量。
上述方程(5)表示水土平衡，方程(12)表示草畜平衡，两个方程中均涉及灌溉人工草地面积和牲畜饲养数量的因变量，联合求解计算，确定在保障水土草畜平衡条件下灌溉人工草地的最大种植规模和牲畜饲养的最大规模。
本发明实施例第二方面还公开了一种根据第一方面公开的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法的家庭牧场水土草畜平衡计算系统：
包括：
家庭牧场地下水可供水量构建模块：用于根据各类灌溉人工草地面积参数构建家庭牧场地下水可供水量方程；
家庭牧场用水需求量构建模块：用于根据各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建家庭牧场用水需求量方程；
水土平衡方案确定模块：用于根据家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程之间的等式约束条件，确定水土平衡计算方程；
干草产量折算模块：用于采用各类草地饲草料总可消化养分将各类草地折算为标准干草，获得各类草地标准干草产量；
饲草料可利用量构建模块：用于根据各类草地标准干草产量和各类灌溉人工草地面积参数构建饲草料可利用量方程；
饲草料需求量构建模块：用于根据牲畜饲养数量构建饲草料需求量方程；
草畜平衡方案确定模块：用于根据饲草料可利用量方程和饲草料需求方程之间的等式约束条件，确定草畜平衡计算方程；
水土草畜平衡方案求解模块：联立水土平衡计算方程和草畜平衡计算方程，求解获得各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量。
应当理解，以上一种家庭牧场水土草畜平衡计算系统包括的模块仅为根据该系统实现的功能进行的逻辑划分，实际应用中，可以进行上述模块的叠加或拆分。并且该实施例提供的一种家庭牧场水土草畜平衡计算系统所实现的功能与上述实施例提供的一种考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法一一对应，对于该系统所实现的更为详细的处理流程，在上述方法实施例一中已做详细描述，此处不再详细描述。
本实施例的上述方法和系统可用于对水土草畜平衡现状进行评价：
计算的灌溉人工草地的最大种植规模和牲畜饲养的最大规模为家庭牧场在考虑饲草料质量条件下可承载的最大规模，通过计算结果评价实际灌溉人工草地种植和牲畜饲养平衡状况。
(1)当实际灌溉人工草地面积超过计算的可承载面积时，需退减灌溉面积至可承载面积；此时实际饲养牲畜数量大于可承载牲畜量时，需退减牲畜饲养量至可承载饲养量；若实际牲畜饲养量小于可承载牲畜量时，可适当增加牲畜饲养或为保护天然草地保持现有牲畜饲养量。
(2)当灌溉人工草地实际发展规模小于可承载规模，可结合政策要求，适当增加种植面积，若政策不允许新增种植面积，需按照实际灌溉人工草地面积，按照草畜平衡计算公式(6)～(12)核定此种植条件下适宜的牲畜饲养规模，重新进行草畜平衡评价。
下面给出本发明实施例的具体应用算例：
应用于某一典型牧户，人口4人，人均生活用水定额为80L/人/d，即32.9m3/人土地面积2.96km2。
牧户有天然草地4100亩，草地类型为温性荒漠草原类，亩均产量51.5kg/亩，草地利用率54％，计算标准干草折算系数为0.9。
灌溉人工草地280亩，其中：中心支轴式喷灌紫花苜蓿200亩，灌溉定额240m3/亩，每年收获三茬，亩均产量800kg/亩，CP值为20.15％，ADF值为30.89％，TDN值为64.85％，计算标准干草资产量为896kg/亩，饲草利用率95％；滴灌饲料玉米50亩，灌溉定额220m3/亩，籽粒亩均产量650kg/亩，CP值为9.88％，ADF值为4.54％，TDN值为81.44％，计算标准干草资产量为917kg/亩，饲草利用率98％；固定式喷灌青燕麦30亩，灌溉定额160m3/亩，亩均干草产量600kg/亩(鲜草折算为干草)，CP值为8.0％，ADF值为33.07％，TDN值为58.08％，计算标准干草资产量为612kg/亩，饲草利用率95％。
所在地下水类型区为平原区，属毛乌素沙漠三级水文地质分区，多年平均降雨量217mm，降雨入渗补给系数0.12，灌溉入渗补给系数0.05(目前采用喷滴灌等节水灌溉形式，灌溉入渗补给系数较小)；地下水开采条件较好，按照水文地质单元确定的可开采系数为0.7。
目前牲畜饲养量为绵羊(标准羊)400只，牲畜饲养定额为657kg/只/a。
按照当地饲草料种植习惯，种植作物基本为紫花苜蓿、饲料玉米和青燕麦，计划先按照当前种植比例求解适宜的灌溉人工草地规模和牲畜饲养规模。
按照公式(1)～(12)计算后，确定灌溉人工草地面积238亩(紫花苜蓿170亩，饲料玉米42.5亩，青燕麦25.5亩)，牲畜饲养量为473只，中间计算降雨入渗补给量为76943m3，井灌回归补给量2713m3，地下水可供水量为55760m3，生活需水量为116.8m3，牲畜需水量为1381m3，灌溉人工草地灌溉量为54262m3；天然草灌溉人地标准干草产量为102619kg，人工草地标准干草产量为197778kg。
现状灌溉人工草地面积280亩，超过水资源可承载的灌溉人工草地面积，现状牲畜饲养量为400只，小于适宜的牲畜饲养量，该牧户需核减灌溉人工草地面积42亩，目前部分饲草料进行售卖，造成当地水资源以虚拟水形式输出，牲畜饲养量可适当增加73只，但可按照目前的饲养量进行饲养，保护天然草地。
实例为按照当前的饲草料作物种植比例进行求解，可按照规律调整不同饲草料种植比例进行求解，形成多个对比方案，经综合对比后，确定适宜的灌溉人工草地面积和牲畜饲养量。
以上对本发明所提供的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，根据各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程；
S2，根据家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程之间的等式约束条件，确定水土平衡计算方程；
S3、采用各类草地饲草料总可消化养分将各类草地折算为标准干草，获得各类草地标准干草产量，根据各类草地标准干草产量、各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建饲草料可利用量方程和饲草料需求量方程；
S4、根据饲草料可利用量方程和饲草料需求方程之间的等式约束条件，确定草畜平衡计算方程；
S5、联立水土平衡计算方程和草畜平衡计算方程，求解获得各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量。
2.根据权利要求1所述的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，其特征在于，所述家庭牧场地下水可供水量方程为：
WS＝R×β
R＝103A×P×αp+∑Ai×mi×αi
其中：R为家庭牧场地下水补给量(m3)；β为可开采系数，A为家庭牧场土地面积(km2)；P为降雨量(mm)；αp为降雨的入渗补给系数；Ai为各类草地面积(hm2)，包括灌溉人工草地和天然草地；mi为各类草地灌溉定额(m3/hm2)，天然草地不灌溉，定额为0；αi为灌溉入渗补给系数。
所述家庭牧场用水需求量方程为：
WR＝R×mr+Ai×mi+L×ml
其中：WR为用水需求量(m3)；R为家庭牧场的人口数(人)；mr为人均饮水定额(m3/人)；L为拟确定的牲畜饲养数量(羊单位)；ml为牲畜饮水定额(m3/羊单位)。
3.根据权利要求2所述的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，其特征在于，所述水土平衡计算方程为：WS＝WR。
4.根据权利要求1所述的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，其特征在于，所述采用各类草地饲草料总可消化养分将各类草地折算为标准干草包括：
ysi＝yi×ηi
Figure FDA0003639060310000021
其中：ysi为各类草地标准干草折算量(kg/hm2)；
yi为各类草地产草量(kg/hm2)；
ηi为标准干草折算系数；
TDNi为各类草地饲草料的总可消化养分(％)；
TDNs为以禾本科牧草为主的温性草原饲草的总可消化养分(％)。
5.根据权利要求4所述的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，其特征在于，总可消化养分计算方法包括：
TDN＝81.38+0.36CP-0.77ADF
其中，TDN为总可消化养分(％)，包括TDNi和TDNs；CP为饲草料粗蛋白含量百分比(％)；ADF为饲草料酸性洗涤纤维含量百分比(％)。
6.根据权利要求4所述的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，其特征在于，所述饲草料可利用量方程通过以下公式确定：
FS＝∑Ai×ysi×di
其中：FS为饲草料可利用量(kg)；Ai为各类草地面积(hm2)，di人工饲草料的利用率；dj为天然草地利用率。
所述饲草料需求量方程为：
FR＝L×D
其中：FR为饲草料需求量(kg)；L为牲畜饲养数量；D为牲畜饲养草料定额。
7.根据权利要求6所述的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法，其特征在于，所述草畜平衡计算方程为：FS＝FR。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的考虑饲草料质量的家庭牧场水土草畜平衡计算方法的家庭牧场水土草畜平衡计算系统，其特征在于，所述系统包括：
家庭牧场地下水可供水量构建模块：用于根据各类灌溉人工草地面积参数构建家庭牧场地下水可供水量方程；
家庭牧场用水需求量构建模块：用于根据各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量构建家庭牧场用水需求量方程；
水土平衡方案确定模块：用于根据家庭牧场地下水可供水量方程和家庭牧场用水需求量方程之间的等式约束条件，确定水土平衡计算方程；
干草产量折算模块：用于采用各类草地饲草料总可消化养分将各类草地折算为标准干草，获得各类草地标准干草产量；
饲草料可利用量构建模块：用于根据各类草地标准干草产量和各类灌溉人工草地面积参数构建饲草料可利用量方程；
饲草料需求量构建模块：用于根据牲畜饲养数量构建饲草料需求量方程；
草畜平衡方案确定模块：用于根据饲草料可利用量方程和饲草料需求方程之间的等式约束条件，确定草畜平衡计算方程；
水土草畜平衡方案求解模块：联立水土平衡计算方程和草畜平衡计算方程，求解获得各类灌溉人工草地面积参数和牲畜饲养数量。
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