李銀坤,郭文忠,韓 雪,王利春,林 森**,趙 倩,陳 紅
(1.北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心,北京 100097;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,北京 100094;3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部都市農(nóng)業(yè) (華北)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100097)
作物蒸散量(ETc,crop evapotranspiration)又稱需水量,在農(nóng)田水分消耗中占有很大比重,精確獲取作物蒸散量是建立合理灌溉制度的前提,對(duì)提高灌溉水利用率、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)等具有重要意義。ETc的計(jì)算方法可分為直接法和間接法,稱重式蒸滲儀是直接測(cè)定ETc的主要方法[1-3],但因測(cè)定儀器設(shè)備昂貴,限制了其應(yīng)用;而實(shí)際應(yīng)用較多的是間接計(jì)算法,1977年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO,F(xiàn)ood and Agriculture Organization)曾推薦用參考作物蒸散量(ET0)與作物系數(shù)(Kc)乘積的方法表征ETc,其中ET0的估算是計(jì)算作物蒸散量的關(guān)鍵[4-5]。
目前世界各國(guó)研究者提出的計(jì)算ET0方法已有50 余種,被廣泛應(yīng)用的有FAO-56 P-M 法(簡(jiǎn)稱P-M)、Priestley-Taylor(P-T)法和 Irmak-Allen(I-A)法等[6-8]。其中P-M 是FAO 提出的計(jì)算ET0的標(biāo)準(zhǔn)方法,但一般應(yīng)用于大田作物蒸散量的估算研究[8-9]。由于溫室內(nèi)環(huán)境相對(duì)郁閉,水熱運(yùn)移模式與大田有很大區(qū)別,P-M 公式能否在溫室環(huán)境中直接應(yīng)用一直存在爭(zhēng)議。有研究認(rèn)為由于溫室內(nèi)空氣流速較慢,風(fēng)速近似為零,可通過將P-M 公式中空氣動(dòng)力項(xiàng)消減后的簡(jiǎn)化公式(簡(jiǎn)稱P-Ms)估算溫室參考作物蒸散量[10-11]。也有研究認(rèn)為,直接忽略P-M 公式中的空氣動(dòng)力學(xué)項(xiàng)估算蒸散量會(huì)帶來較大誤差,而通過對(duì)P-M 方程中與風(fēng)速有關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)項(xiàng)進(jìn)行修正,建立的修正P-M 公式(簡(jiǎn)稱P-Mm)更接近于溫室內(nèi)實(shí)際情況,利用水量平衡方程法對(duì)P-Mm計(jì)算值的驗(yàn)證表明,其平均相對(duì)誤差僅9.1%[12]。王健等[10]利用溫室實(shí)測(cè)水面蒸發(fā)量數(shù)據(jù)對(duì)利用P-Mm計(jì)算的作物蒸散量進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明,P-Mm計(jì)算值的誤差小、精度高,并建議在溫室環(huán)境中使用P-Mm公式計(jì)算ET0。趙寶山等[13]以P-Mm為計(jì)算溫室內(nèi)ET0的標(biāo)準(zhǔn)方法,研究發(fā)現(xiàn)P-T 法和 I-A 法等計(jì)算的ET0均與P-Mm法具有良好的線性關(guān)系(R2>0.90)。從目前研究看,溫室栽培條件下的參考作物蒸散量一般多利用P-Mm計(jì)算,并將其計(jì)算結(jié)果作為制定灌溉計(jì)劃的重要依據(jù)[14-15]。但P-Mm計(jì)算結(jié)果在溫室內(nèi)的適用性以及與其它常用模型方法的對(duì)比評(píng)價(jià)研究較少,尤其是缺少以實(shí)測(cè)作物蒸散量為標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)評(píng)價(jià)研究。稱重式蒸滲儀(Lysimeter)作為一種直接獲取實(shí)測(cè)蒸散量的技術(shù)手段,其精度高,常被認(rèn)為是評(píng)價(jià)ET0或ETc的標(biāo)準(zhǔn)方法[2,16]。本研究以溫室茄子為試驗(yàn)作物,以稱重式蒸滲儀實(shí)測(cè)蒸散量為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)P-M 法、P- T 法和I-A 法在溫室條件下應(yīng)用并計(jì)算作物蒸散量的模型方法進(jìn)行驗(yàn)證與評(píng)價(jià),旨在為溫室精準(zhǔn)灌溉決策及發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)于2017年3-6月在北京市農(nóng)林科學(xué)院溫室內(nèi)進(jìn)行,地理坐標(biāo)為116.29° E,39.94° N,海拔56m,年均降水量為500~600mm,多年平均氣溫11.1℃,屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候。試驗(yàn)地土質(zhì)為砂壤土,試驗(yàn)前0-20cm 土壤容重1.40g·cm-3,田間體積持水量28.0%,有機(jī)質(zhì)15.89g·kg-1,土壤全氮0.60g·kg-1,速效鉀0.15g·kg-1。
供試茄子品種為“凈茄黑寶”,選取3 葉1 心幼苗進(jìn)行定植。采用畦栽模式,栽培畦寬0.75m,高0.1m,每畦種植兩行,株距為0.45m,行距0.5m。其中稱重式蒸滲儀上種植4 株。試驗(yàn)區(qū)基施有機(jī)肥30000kg·hm-2,定植后滴灌水量15mm 以保證幼苗成活,之后依據(jù)直徑20cm 蒸發(fā)皿測(cè)定的冠層水面蒸發(fā)量的80%進(jìn)行灌水,灌水周期為7~10d。試驗(yàn)期間追施水溶性肥料(N:P2O5:K2O=3:1:6)3 次,每次用N 量為75kg·hm-2。
1.2.1 實(shí)測(cè)蒸散量
利用稱重式蒸滲儀測(cè)定茄子蒸散量,供試稱重式蒸滲儀(型號(hào)LYSI9S,中國(guó)產(chǎn))長(zhǎng)1m,寬0.6m,土體深0.9m,系統(tǒng)采集器為SDI-12 總線接口,稱重分辨率為0.01mm。每小時(shí)記錄一次土柱重量,實(shí)測(cè)日蒸散量為0:00-24:00 數(shù)據(jù)累加。蒸散量根據(jù)水量平衡方程計(jì)算,即
式中,ETc為時(shí)間段內(nèi)實(shí)際蒸散量(mm);A 為蒸滲儀箱體表面積(m2);Wt-1、Wt為t-1 時(shí)刻和t時(shí)刻蒸滲儀箱體內(nèi)土壤和水的質(zhì)量(kg);ρ 為水的密度(g·cm-3);I 為時(shí)段內(nèi)灌水量(mm)。
1.2.2 環(huán)境因子
利用布置在溫室內(nèi)的氣象站(型號(hào)AG1000,美國(guó)產(chǎn))采集空氣溫度(T)、相對(duì)濕度(RH)、太陽輻射(Rs)等環(huán)境因子,凈輻射Rn根據(jù)Fao-56 文件推薦方法計(jì)算[5]。數(shù)據(jù)采集間隔為10min,處理后生成日數(shù)據(jù)。
1.3.1 模型Ⅰ
FAO 56 推薦的P-M 公式[5]為
式中,ET0為參考作物蒸散量(mm·d-1);Δ 為飽和水汽壓曲線斜率(kPa·℃-1);Rn為地表凈輻射(MJ·m-2·d-1);G 為土壤熱通量(MJ·m-2·d-1);γ 為干濕表常數(shù)(kPa·℃-1);u2為2m 高度處風(fēng)速(m·s-1);T 為平均氣溫(℃);es為飽和水汽壓(kPa);ea為實(shí)際水汽壓(kPa)。
當(dāng)式(2)在溫室內(nèi)應(yīng)用時(shí),假設(shè)溫室內(nèi)風(fēng)速近似為零,則簡(jiǎn)化后可得模型Ⅰ(P-Ms)[11-12]為
式中,ET0-s為P-Ms模型計(jì)算的參考作物蒸散量(mm·d-1)。
1.3.2 模型Ⅱ
由于模型I 計(jì)算式中僅有輻射項(xiàng),為避免空氣動(dòng)力學(xué)項(xiàng)為零時(shí)帶來的影響,有研究通過引入空氣動(dòng)力學(xué)阻力公式,對(duì)P-M 公式中與風(fēng)速有關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)項(xiàng)進(jìn)行修正[17],得到了適用于溫室內(nèi)參考作物蒸散量計(jì)算的公式(P-Mm),即
式中,ET0-m為P-Mm模型計(jì)算的參考作物蒸散量(mm·d-1)。
1.3.3 模型Ⅲ
Priestley-Taylor 模型(P-T 模型)建立在平衡蒸發(fā)理論基礎(chǔ)上,通過引入常數(shù)α 修正P-M 模型中的空氣動(dòng)力學(xué)項(xiàng)[13]。
式中,ET0-PT為P-T 模型計(jì)算的參考作物蒸散量(mm·d-1);α 為常數(shù)1.26;λ 為水汽化潛熱(MJ·kg-1)。
1.3.4 模型Ⅳ
Irmark-Allen 法(I-A 模型)是Irmak 和Allen根據(jù)實(shí)測(cè)美國(guó)東南部濕潤(rùn)地區(qū)多年氣象數(shù)據(jù),以FAO-56 P-M 法為標(biāo)準(zhǔn),建立的模擬ET0的簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)?zāi)P蚚18]。
式中,ET0-IA為I-A 模型計(jì)算的參考作物蒸散量(mm·d-1)。
1.3.5 模型評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)
FAO 推薦在充分供水條件下作物需水量(ETc)的計(jì)算公式為
式中,Kc為作物系數(shù),采用FAO 56 推薦的茄子在初始生長(zhǎng)期、生育中期和成熟期3 個(gè)生育階段的3個(gè)典型值(0.6、1.05 和0.9)計(jì)算ETc。
根據(jù)式(7),可計(jì)算得到模型Ⅰ-Ⅳ對(duì)應(yīng)的ETc-s、ETc-m、ETc-PT和ETc-IA。以稱重式蒸滲儀獲取的數(shù)據(jù)為溫室茄子實(shí)測(cè)蒸散量(ETc)。利用SPSS 19.0 對(duì)模型模擬與實(shí)測(cè)的蒸散量進(jìn)行回歸分析,同時(shí)采用均方根誤差(RMSE)、平均偏差(MBE)與一致性指數(shù)(d)等指標(biāo)對(duì)模擬計(jì)算值和實(shí)測(cè)值的符合度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。誤差 RMSE 越小,MBE 越接近0,一致性指標(biāo)d 越大,則模擬效果越好。具體計(jì)算式為
式中,Pi、Oi分別為各模型方法的模擬值(mm·d-1)與實(shí)測(cè)值(mm·d-1);為對(duì)應(yīng)的平均值;n 為樣本數(shù)。
由圖1 可以看出,試驗(yàn)期間溫室內(nèi)日均溫度(T)呈波動(dòng)上升趨勢(shì),茄子苗期的平均溫度為19.6℃,花期為24.8℃,成熟期升至25.9℃。試驗(yàn)期間溫室內(nèi)相對(duì)濕度(RH)和太陽輻射(Rs)的波動(dòng)變化大,變化范圍分別為 26.2%~93.7%和 0.572~9.76MJ·m-2·d-1。
統(tǒng)計(jì)分析表明(表1),溫室茄子實(shí)測(cè)蒸散量ETc與溫室內(nèi)的平均溫度、最高溫度、最低溫度、太陽凈輻射以及太陽輻射均表現(xiàn)出極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),而與相對(duì)濕度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。其中平均溫度與實(shí)測(cè)蒸散量間具有相對(duì)較高的相關(guān)性,其次為凈輻射、最低溫度、太陽輻射和相對(duì)濕度等。說明溫度、太陽輻射以及相對(duì)濕度是影響溫室茄子蒸散量的重要環(huán)境因子。
圖1 試驗(yàn)期間溫室內(nèi)主要環(huán)境因子逐日變化過程(2017年3-6月) Fig. 1 Variation course of major environmental factors during the experiment period in greenhouse (March to June, 2017)
由圖2 可見,基于稱重式蒸滲儀獲取的溫室茄子日蒸散量(ETc)呈先上升、后波動(dòng)下降的變化特征(圖2),整個(gè)生育期蒸散量為325.5mm。日蒸散量在茄子苗期的變化相對(duì)穩(wěn)定,平均僅0.82mm·d-1,蒸散強(qiáng)度弱;花期蒸散量相比苗期有明顯提升,累積蒸散量為138.1mm,該生育期均值達(dá)4.60mm·d-1,峰值出現(xiàn)在定植后68d,為6.72mm·d-1;成熟期蒸散強(qiáng)度在0.90~5.69mm·d-1間變化,累積蒸散量為153.0mm,變動(dòng)幅度較大。
由圖還可見,各模型模擬計(jì)算值ETc-s、ETc-m、ETc-PT和ETc-IA具有相似的生育期變化規(guī)律,均呈先升高后下降的變化趨勢(shì)。但ETc-s在不同生育期均明顯低于實(shí)測(cè)值ETc,ETc-s峰值出現(xiàn)在定植后74d,僅為3.43mm·d-1,比ETc峰值降低了44.8%,比ETc全生育期累積量降低了40.6%(132.3mm)。ETc-m的生育期動(dòng)態(tài)變化與ETc較為接近,其在花期的均值為4.59mm·d-1,峰值出現(xiàn)在定植后69d,為5.73mm·d-1;全生育期累積蒸散量為357.6mm,僅比ETc累積量高32.1mm。ETc-PT和ETc-IA全生育期變化規(guī)律較一致,峰值相近,分別為4.71mm 和4.16mm,但均低于ETc的峰值;整個(gè)生育期的模擬計(jì)算值分別為245.5mm 和 272.0mm,與 ETc相比分別低估了80.0mm 和53.5mm。從溫室茄子日蒸散量生育期動(dòng)態(tài)變化看,與實(shí)測(cè)值ETc相比,ETc-m的模擬計(jì)算結(jié)果符合度較高,其次為ETc-IA、ETc-PT和ETc-s。
圖2 四種模型計(jì)算的日蒸散量與蒸滲儀實(shí)測(cè)值的逐日變化比較(2017年3-6月) Fig. 2 Dynamic changes of eggplant daily evapotranspiration of calculated values by four models and measured values by lysimeter in greenhouse(March to June,2017)
將稱重式蒸滲儀獲取的實(shí)測(cè)值與4 種模型方法的計(jì)算結(jié)果分別進(jìn)行線性擬合。由圖3 可以看出,P-Ms和P-T 的回歸趨勢(shì)線與1:1 線偏離較大,而P-Mm的回歸趨勢(shì)線與1:1 線較接近,I-A 次之。但4 種模 型計(jì)算的日蒸散量與實(shí)測(cè)值均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),其中P-Mm的線性關(guān)系最好,方程決定系數(shù)R2為0.905;其次為I-A,R2為0.775。模型P-Ms、P-Mm、P-T 和I-A 的回歸趨勢(shì)線與1:1 線的交點(diǎn)值分別為0.90mm·d-1、3.78mm·d-1、1.36mm·d-1和 1.96mm·d-1,小于或大于該數(shù)值分別具有高估或低估日蒸散量的趨勢(shì),該數(shù)值越大,其對(duì)應(yīng)的R2也越高??梢?,P-Mm的模擬計(jì)算值與實(shí)測(cè)值具有更高的線性相關(guān),I-A 法次之。
圖3 四種日蒸散量模型計(jì)算值與蒸滲儀實(shí)測(cè)值的相關(guān)性對(duì)比 Fig. 3 Comparison of daily evapotranspiration between calculated values by models and measured values by lysimeter
為進(jìn)一步評(píng)價(jià)各模型方法對(duì)溫室茄子蒸散量的模擬精度,將基于4 種模型算法的ETc和實(shí)測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表2)。結(jié)果表明,基于稱重式蒸滲儀獲得的溫室茄子日蒸散量實(shí)測(cè)值為2.86mm,P-Mm估算結(jié)果平均值與實(shí)測(cè)值最為接近,其次為I-A 和P-T,而P-Ms估算結(jié)果平均值與日蒸散量相差最大,達(dá)1.16mm。估算值與觀測(cè)值的一致性指數(shù)d 在0.723~0.944,其中P-Mm和P-Ms分別對(duì)應(yīng)最大與最小的d值。以P-Mm與實(shí)測(cè)值的RMSE 最低,僅0.769mm·d-1,P-Ms的RMSE 高達(dá)1.67mm·d-1。由此分析,P-Mm估算結(jié)果與實(shí)測(cè)值較為接近,一致性指數(shù)高,誤差小。
模型P-Ms、P-T 和I-A 估算值與實(shí)測(cè)值的MBE均小于0,而P-Mm估算值和實(shí)測(cè)值的MBE 大于0,說明P-Ms、P-T 和I-A 模型方法低估了ETc,而P-Mm高估了ETc。綜合各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)認(rèn)為,P-Mm法在模擬計(jì)算溫室茄子蒸散量時(shí)具有相對(duì)較高的精度,I-A法次之,而P-T 法和P-Ms模擬計(jì)算結(jié)果的偏差相對(duì)較大。
表2 模型計(jì)算值與蒸滲儀實(shí)測(cè)茄子日蒸散量比較的統(tǒng)計(jì)特征值(n=114) Table 2 Statistical comparison of daily evapotranspiration(ET) between calculated values by models and measured values by lysimeter(n=114)
P-Ms模型只考慮輻射項(xiàng),計(jì)算過程簡(jiǎn)化,基于P-Ms模型得到的ETc-s在日蒸散量峰值出現(xiàn)時(shí)間以及全生育期累積蒸散量等特征參數(shù)上均與實(shí)測(cè)值存在明顯差異。其中ETc-s峰值出現(xiàn)時(shí)間比ETc延后6d,峰值降低了44.8%,且嚴(yán)重低估了全生育期累積蒸散量,RMSE 達(dá)1.672mm·d-1。說明利用P-Ms模型計(jì)算溫室茄子蒸散量時(shí)存在較大偏差。其原因與P-Ms模型方程直接忽略了空氣動(dòng)力學(xué)項(xiàng)有關(guān),默認(rèn)溫室內(nèi)風(fēng)速近似為零,而實(shí)際溫室內(nèi)仍存在水汽和熱量傳輸,顯然與現(xiàn)實(shí)情況不符[11-12]。溫室茄子蒸散量受到溫度、輻射及相對(duì)濕度等多種環(huán)境因素的影響,因此采用僅考慮輻射項(xiàng)的P-Ms計(jì)算溫室茄子蒸散量是極不準(zhǔn)確的。本試驗(yàn)中P-Ms的MBE 為-1.16,相比溫室茄子實(shí)測(cè)蒸散量,其計(jì)算結(jié)果低估了132.3mm。Zhang 等[11]研究也表明,基于P-Ms模型計(jì)算得到的溫室黃瓜蒸散量與基于稱重式蒸滲儀實(shí)測(cè)蒸散量相關(guān)性弱,方程決定系數(shù)R2僅為0.46。由此分析,P-Ms模型方程在溫室內(nèi)應(yīng)用存在較大偏差,并不適用于計(jì)算溫室茄子蒸散量。
FAO 56 P-M 公式以能量平衡和水汽擴(kuò)散理論為基礎(chǔ),不僅考慮了空氣動(dòng)力學(xué)和輻射項(xiàng)的作用,而且還涉及作物生理特性,其在大田環(huán)境下應(yīng)用具有較高計(jì)算精度[5-6]。在溫室條件下,通過對(duì)P-M 方程中與風(fēng)速有關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)項(xiàng)修正而得到的P-Mm,由于綜合考慮了氣溫、相對(duì)濕度、輻射等環(huán)境因素的影響,被認(rèn)為能獲得相對(duì)精準(zhǔn)的計(jì)算結(jié)果[10,12]。李振華等[19]通過對(duì)比修正前后P-M 公式的逐時(shí)估算值,結(jié)果表明在日和月兩種時(shí)間尺度下,P-Mm公式估算值的變異系數(shù)均小于P-Ms公式,說明其在溫室內(nèi)穩(wěn)定性更高。王健等[10]以溫室內(nèi)實(shí)測(cè)水面蒸發(fā)量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析了P-M 方程修正前后在溫室內(nèi)的適用性,研究發(fā)現(xiàn),P-Ms公式估算值與水面蒸發(fā)的方程決定系數(shù)相對(duì)較低(R2=0.643),而P-Mm的R2為0.855。本研究基于P-Mm模型方法計(jì)算得到的ETc-m在不同生育期的動(dòng)態(tài)變化及其特征值與實(shí)測(cè)溫室茄子蒸散量(ETc)較為接近。相比ETc,ETc-m峰值出現(xiàn)時(shí)間僅相差1d,全生育期累積蒸散量與生育期均值也最為相近;二者的線性方程決定系數(shù)相對(duì)最大(R2=0.905),RMSE 也只有0.769mm·d-1。說明基于P-Mm模型方法計(jì)算的溫室茄子蒸散量與實(shí)測(cè)值具有較高符合度和較小偏差。這與P-Mm模型通過引入冠層阻力參數(shù)(rc)和冠層高度(hc),有效避免了忽略空氣動(dòng)力學(xué)帶來的誤差等因素有關(guān)[20-21],因此,其在溫室內(nèi)的模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)值具有較好的一致性。也有研究表明,利用P-Mm計(jì)算的溫室番茄需水量與實(shí)測(cè)值的平均相對(duì)誤差小于10%,比較接近溫室內(nèi)實(shí)際情況[17]。
P-T模型通過增加經(jīng)驗(yàn)常數(shù)α以修正略去空氣動(dòng)力項(xiàng)的影響,該模型主要考慮了太陽輻射量,涉及參數(shù)少,計(jì)算過程相對(duì)簡(jiǎn)單,但精度高,其在不同生態(tài)地區(qū)具有很好的應(yīng)用效果[2,22]。而本研究中基于P-T 模型計(jì)算得到的 ETc-PT只相當(dāng)于實(shí)測(cè)值的74.8%,嚴(yán)重低估了溫室茄子蒸散量,RMSE 超過1.3mm·d-1,偏差較大??梢?,P-T 模型在溫室條件下的應(yīng)用效果并不理想。α 的取值可能是造成誤差的主要原因。溫室是一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境,臨時(shí)開啟風(fēng)機(jī)會(huì)引起溫室內(nèi)外的氣流交換,導(dǎo)致溫室內(nèi)發(fā)生平流,因此,相應(yīng)增加α 值或許更合理。有研究通過對(duì)P-T 公式中α 的重新擬合后發(fā)現(xiàn),溫室中P-T模型的α 值為 1.66,大于推薦值1.26[13]。另外,P-T模型中常數(shù)α 實(shí)際上是將空氣動(dòng)力學(xué)項(xiàng)折算為輻射量的0.26 倍考慮的,在時(shí)空尺度上存在較大的變異性和不確定性[23-24],其在溫室內(nèi)的取值有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
I-A 法一般在相對(duì)濕度較大地區(qū)的適用性較佳,該方法計(jì)算簡(jiǎn)單且所需氣象資料少,并以氣溫和輻射為輸入變量,其在都江堰灌區(qū)、淠史杭灌區(qū)以及??诘葷駶?rùn)氣候區(qū)具有很高的計(jì)算精度[25-26]。溫室內(nèi)的空氣溫濕度高,為一個(gè)相對(duì)封閉的濕潤(rùn)小氣候環(huán)境,基于I-A 法計(jì)算得到的ETc-IA與實(shí)測(cè)蒸散量的線性相關(guān)也較好(R2=0.775),一致性指數(shù)為0.828。由此分析,I-A 法在溫室內(nèi)的適用性要優(yōu)于P-T 法和P-Ms。但相比P-Mm,I-A 法的RMSE 仍超過了1mm·d-1。缺少對(duì)相對(duì)濕度的考慮可能是I-A 法計(jì)算值產(chǎn)生偏差的主要原因[27]。本研究的相關(guān)性分析表明,相對(duì)濕度與溫室茄子實(shí)測(cè)蒸散量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。楊宜等[3]基于逐步回歸分析方法的研究也認(rèn)為,相對(duì)濕度是影響溫室蔬菜日蒸散量的重要環(huán)境因子之一。因此,根據(jù)不同氣候特征通過增加或減少一個(gè)常數(shù)對(duì)I-A 法進(jìn)行修訂,可以獲得更高的計(jì)算精度[25]。另外,本研究用于計(jì)算ETc-IA的作物系數(shù)(Kc)采用了FAO 56 推薦值,這與已有研究中實(shí)測(cè)溫室茄子的Kc存在差異[28],因此可通過修正Kc進(jìn)一步提升I-A 法在溫室環(huán)境中的計(jì)算精度。但綜合考慮,在溫室氣象數(shù)據(jù)短缺時(shí),I-A 模型法可作為P-Mm的較好替代方法。
利用P-Ms和P-T 模型計(jì)算溫室茄子日蒸散量存在較大偏差,RMSE分別達(dá) 1.672mm·d-1和1.3mm·d-1;且這兩種模型方法嚴(yán)重低估了溫室茄子全生育期累積蒸散量,與實(shí)測(cè)值相比,分別低估了132.3mm 和80.0mm。I-A 法也低估了溫室茄子蒸散量,但一致性指數(shù)d 為0.828,其在溫室內(nèi)的適用性要優(yōu)于P-Ms和P-T 法?;赑-Mm模型方法計(jì)算得到的ETc-m與實(shí)測(cè)溫室茄子蒸散量較接近(R2=0.905),一致性指數(shù)相對(duì)最高(d=0.944),偏差最小(0.769mm·d-1)。因此,在溫室環(huán)境條件下應(yīng)優(yōu)先選擇P-Mm法,其次為I-A 法;而P-Ms和P-T 法的計(jì)算結(jié)果誤差較大,不建議直接在溫室環(huán)境中應(yīng)用。