AquaCrop

AquaCrop是由糧農組織水土司開發的作物 - 水生產力模型，用於處理糧食安全和評估環境和管理對作物生產的影響。

基本介紹

• 軟體名稱：AquaCrop
• 軟體平台：windows 可視化GUI 
  AquaCrop外掛程式：通過運行外掛程式程式，一個預定義的項目列表將在AquaCrop的標準視窗版本中執行，並將結果存儲在輸出檔案中。外掛程式程式可用於需要疊代運行的應用程式，如GIS環境。
  AquaCrop-GIS：當需要大量的模擬時，AquaCrop-GIS的設計會便於AquaCrop模型的使用，具體可達到簡化輸入和項目檔案的生成以及管理輸出檔案的效果
• 軟體語言：英文 法語
• 開發商：聯合國糧農組織
• 軟體授權：免費
• 軟體版本：6.1
• 軟體大小：15.5 MB
• 運行環境：windows

產生背景

AquaCrop模擬禾本科作物對水的產量反應，特別是當水是作物生產中的關鍵限制因素時。 AquaCrop平衡了精度，簡單性和穩健性。同時為了確保其魯棒性，它所需要的參數都可通過簡單方法測量得到。

主要功能

• AquaCrop可用於灌溉決策以提高產量和降低種植成本
• 研究作物對水分脅迫的反應
• 在收割前進行產量、生物量估算
• 確定水分生產率，以幫助節水種植
• 研究氣候變化對糧食產量的影響

所需參數

氣象數據

• 參考蒸散量（ETo）：反映土壤蒸散和作物蒸騰的速率
• AquaCrop軟體中可以根據 FAO Penman-Monteith 方法計算ETo，需要輸入的數據包括：

空氣溫度：氣象站中的溫度計測量

空氣濕度：包括大氣飽和蒸汽壓和實際蒸汽壓，飽和蒸汽壓反映了空氣中能夠容納蒸騰水的能力，氣溫越高，飽和蒸汽壓越大。實際蒸汽壓通常通過相對濕度計算得來。

輻射數據：從日射強度計中得到，或通過日間最高最低溫計算得到。

風速：風速計在2m高處測量。沒有的話也可以用月度數據代替。

站點位置：用於計算地外輻射（ extra-terrestrial radiation (Ra)）和日最長光照時間。

• 最高溫度和最低溫度（Tx，Tn）:
• 用於計算積溫確定生育期
• 調整作物蒸騰速率
• 極端溫度影響授粉

降雨：

• 計算土壤水分狀況，確定水脅迫對作物生長和的影響

大氣CO₂含量：模型內置了各年度大氣CO₂平均含量。

ETo,Tx,Tn可以是每日數據，亦可以是10天或者月度數據，但是時間跨度越長，結果精度越低。降雨數據也一樣，使用10天或月度數據會導致作物對水分回響的動態性現象丟失。同時也要避免在10 天或一個月內降雨不均勻。

土壤數據

• 土壤紋理
• 土壤容重
• 土壤總孔隙度
• 礫石組分
• 作物根系在土壤中分布
• 土壤含水量（質量、體積含水量）
• 土壤持水量
• 田間持水量：土壤孔隙中保留的水的力與重力（導致水滲透）平衡時，土壤中水分含量最大。
• 永久萎蔫點：指土壤中雖然還有水分，但是由於水分太少，作物根系無法吸收時的土壤含水量。
• 作物可利用水量：最大持水量-永久萎蔫點

土壤水分轉移：

• 滲透
• 徑流
• 地下水毛細拉升
• 地下水深度和質量

作物

• 作物參數
• 生長天數
• 積溫
• 水、溫度、土壤鹽分脅迫
• 蒸騰
• 冠層覆蓋度

田間管理

• 灌溉
• 除草
• 施肥