EVACROP Et program til beregning af aktuel fordampning og afstrømning fra rodzonen Version 1.01

Transkript

1 EVACROP Et program til beregning af aktuel fordampning og afstrømning fra rodzonen Version 1.01 Jørgen E. Olesen 1 og Tove Heidmann 2 1 Afdeling for Plantevækst og Jord og 2 Afdeling for Jordbrugssystemer Forskningscenter Foulum Postboks Tjele Udgivet 2002

2 2

3 Forord EVACROP er et program til beregning af aktuel fordampning og afstrømning fra rodzonen. Programmet er udviklet med henblik på anvendelse ved Danmarks Miljøundersøgelser og ved amterne i Danmark i forbindelse med Vandmiljøplanens overvågningsprogram og de landovervågningsoplande, der i denne forbindelse er oprettet (Miljøstyrelsen, 1989). EVACROP skal her anvendes til beregning af daglig afstrømning fra rodzonen for beregning af nitratudvaskning ved kombination af afstrømningsmængderne med data for nitratkoncentration i 1 m dybde. I rapporten gennemgås den anvendte vandbalancemodel i detaljer i kapitel 2. I kapitel 3 er givet en beskrivelse af inddata til modellen og af de standarddata, som modellen benytter. En beskrivelse af programmet EVACROP findes i kapitel 4. Her findes også en vejledning i benyttelse af programmet. En oversigt over de anvendte symboler i denne rapport findes i appendiks A, og i appendiks B findes beskrivelser af de filer, som EVACROP benytter. I appendiks C er givet en oversigt over de tekstredigerings taster, der benyttes i programmet. Der siges tak til Søren Hansen, Institut for Kulturteknik og Planteernæring, Den kgl. Veterinær- og Landbohøjskole og til Svend Erik Simmelsgård, Afdeling for Kulturteknik, Statens Planteavlsforsøg for værdifuld bistand ved formulering af vandbalancemodellen. 3

4 4

5 Indholdsfortegnelse Forord...3 Indholdsfortegnelse...5 Resume...7 Summary Indledning Modelbeskrivelse Jordbeskrivelse i modellen Model for simulering af bladareal og rodudvikling Bar jord Græs til afgræsning Slætgræs Vårafgrøder Vinterafgrøder Bederoer Vårbyg med udlæg af græs Valgfri vegetation Model for simulering af evapotranspiration og afdræning Forskelle mellem EVACROP og WATCROS Inddata til modellen Klimatiske data Jordbundsdata Afgrødedata EVACROP programmet Installation af programmet Menusystemet Opstart af programmet Printer opsætning Jordbundsoplysninger Afgrøde oplysninger og styrefil Afgrøder Model parametre Startværdier af vandindhold i reservoir Beregning med programmet Afslutning Referencer...42 Appendiks A Symbolliste...43 Appendiks B Inddata- og uddatafiler til EVACROP...45 Appendiks C Tekstredigering

6 6

7 Resume EVACROP er et program til beregning af daglig aktuel fordampning og afstrømning fra rodzonen. Programmet er udviklet med henblik på anvendelse ved beregning af nitratudvaskning, hvor de modelberegnede afstrømningsmængder kombineres med målinger af nitratkoncentration i 1 m dybde. Programmet anvender forholdsvis simple konceptuelle modeller til beskrivelse af vegetationen og til beregning af vandbalancen. Endvidere har modellerne forholdsvis beskedne krav til inddata. Der kræves døgnværdier for nedbør, temperatur og potentiel fordampning. Desuden skal de vigtigste jordbunds- og afgrødeparametre oplyses. Vegetationen beskrives ved bladarealindeks og roddybde. For en række definerede afgrøder beregnes disse variable på grundlag af temperatursummer og med kendskab til såtidspunkt og høsttidspunkt. Det er dog også muligt at definere valgfrie funktioner for bladarealindeks og roddybde. Vandbalance modellen i EVACROP er en modifikation af tidligere danske konceptuelle vandbalance modeller. Vandbalancen modelleres ved anvendelse af en række simple koblede lineære reservoir. Modellen indeholder i princippet reservoir for sne, interception, evaporation og transpiration. Hertil kommer yderligere et par reservoir, som tillader en bedre beskrivelse af de dynamiske vandbevægelser i jorden. EVACROP programmet kører på alle IBM PC'ere og kompatible. Programmet betjenes via et menusystem, som giver mulighed for indtastning af forudsætningerne for beregningerne. Det er også muligt, at ændre standardværdier for alle parametre i modellerne. Denne information gemmes i filer, som kan redigeres og tilrettes igen. Uddata fra modelberegninger gemmes også i filer, som kan behandles af andre programmer. 7

8 Summary EVACROP is a programme for calculating daily actual evapotranspiration and runoff from the root zone. The programme has been developed for use when calculating nitrate leaching. The calculated runoff must here be combined with measurements of nitrate concentration at a depth of 1 m. Simple conceptual models are used for describing vegetation and for calculating the water balance. The models have modest requirements for data. Daily values of precipitation, temperature and potential evapotranspiration are required. The most important soil and crop parameters must also be defined. The vegetation is described by leaf area index and root depth. For a number of crops, these variables are calculated based on temperature sums and knowledge of sowing and harvest times. It is also possible to define free functions for leaf area index and root depth. The water balance model in EVACROP is a modification of former Danish conceptual water balance models. A model including a number of simple coupled linear reservoirs is used. The model includes reservoirs for snow, interception, evaporation and transpiration. A few more reservoirs are also included to allow a better description of water flow in the soil. The EVACROP programme runs on IBM PC's and compatibles. The programme is operated via a menu system, which aids the entering of parameters defining the conditions for the calculations. It is also possible to change all standard parameter values used in the models. This information is saved in files, which can be edited and reused via the menu system or by most text editors. Output from the model calculations is saved in files for use by other programs. 8

9 1. Indledning Det er i en række situationer ønskeligt at kende vandbalancen for en given mark eller for et større område. Dette gælder ikke mindst i forbindelse med vurdering af kvælstofudvaskning fra landbrugsjord. Hertil kræves i princippet kendskab til afstrømningen (nedsivning) af vand fra jorden, helst angivet for specifikke tidsrum. Målinger af dette er oftest kostbare at fremskaffe, og må derfor modelleres. Vandbalancen består af en række komponenter, der dog må overholde følgende massebalance P D Ea V = 0 hvor P er nedbørsmængde, mm D er afstrømning, mm E a er aktuel fordampning, mm, og V er ændring i magasin af jordvand m.m. (1.1) Ved anvendelse af vandbalanceligningen betragtes ofte større områder, f.eks. afstrømningsoplande. I EVACROP betragtes dog kun en enkelt mark, og kun den maksimale rodzone ned til 1 m dybde. I vandbalanceligningen er det oftest kun nedbøren, der er kendt, og der er endda ofte usikkerheder på denne. Dels som følge af geografisk variation og dels som følge af systematiske fejl ved nedbørsmålingen. De øvrige variable i ligningen må beregnes med en vandbalancemodel. Som grundlag for denne beregning kræves kendskab til de klimatiske forhold, f.eks. temperatur og potentiel fordampning, og til vegetations- og jordbundsforhold. I Danmark anvendes oftest potentiel fordampning (E p ) som grundlag for beregning af aktuel fordampning. Potentiel fordampning er defineret som fordampningen fra en vegetation, der er optimalt forsynet med vand og har et tilstrækkeligt bladareal til at give potentiel fordampning (Aslyng, 1976). Som reference vegetation for potentiel fordampning anvendes kortklippet græs. I denne rapport beskrives et programsystem til beregning af aktuel fordampning og afstrømning fra veldefinerede marker. Programmet anvender en simpel konceptuel vandbalancemodel, og indeholder desuden et menusystem, som gør det forholdsvis enkelt at definere forudsætningerne for modelberegningerne. 9

10 2. Modelbeskrivelse Vandbalance fra danske landbrugsjorder er tidligere blevet modelleret med simple konceptuelle modeller (Refsgård, 1981; Aslyng og Hansen, 1982; Holst og Madsen, 1988). Konceptuelle modeller baseres på visse overvejelser vedrørende de fysiske processer. Fysiske sunde strukturer og ligninger anvendes sammen med strukturer og ligninger af semiempirisk natur. Den fysiske betydning er dog ofte ikke så klar, at modellens parametre kan bestemmes ved direkte målinger. Modellens parametre må ofte bestemmes ved kalibrering eller på grundlag af erfaring. Vandbalance modellen i EVACROP bygger på modellen i WATCROS (Aslyng og Hansen, 1982) med enkelte modifikationer. Modellen indeholder en delmodel for afgrøde udvikling og en delmodel for aktuel fordampning og vandbevægelse i jorden. Vandbalance modelleres ved anvendelse af simple lineære reservoir. AKTUEL FORDAMPNING REGN SNE AFGRØDE SNE EVAPORATIONSRESERVOIR RODZONE SUBZONE Figur 2.1. Oversigt over reservoir i vandbalance modellen AFDRÆNING En oversigt over modellens vigtigste elementer er givet i figur 2.1. Det ses, at modellen indeholder en række koblede reservoir. Det er kun vegetationen samt rodzonen ned til 1 m dybde, der betragtes. Modellen har forholdsvis beskedne krav til inddata. Der kræves visse elementære oplysninger om vegetationsdække og jordbundsforhold. Endvidere kræves døgnværdier for tre klimavariable, idet modellen arbejder med et dagligt tidsskridt Jordbeskrivelse i modellen Jorden opdeles i fire lag, hver med en dybde på 25 cm ( z). Der betragtes således i alt et jordprofil på 1 m. Hermed antages implicit, at rodudviklingen ikke kan være dybere end 1 m. For hver af disse lag skal jorden være karakteriseret med hensyn til relativt plantetilgængelig vandindhold ved markkapacitet (θ F ). 10

11 I vandbalance modellen antages jorden at være opdelt i en rodzone og en subzone. Rodzonen går fra jordoverfladen til den effektive roddybde (z r ). Subzonen går fra den effektive roddybde til 1 m dybde. Rodzonen vil altid have en mindste dybde svarende til kapaciteten af evaporationsreservoiret (C e ). Fordampning fra jorden kan kun foregå fra rodzonen, enten gennem planternes vandoptagelse eller ved fordampning fra jordoverfladen. Kapaciteten for plantetilgængelig vandmængde ved markkapacitet i rodzone (C r ) og subzone (C b ) udregnes på grundlag af opdelingen af jordsøjlen i de fire lag: l = 1 Cr min Ce, θ Fi z + θ Fl ( zr ( l 1) z) (2.1) i= 1 n Cb = Fi z θ Cr (2.2) i=1 hvor θ Fi er vandindholdet i det ite lag, z er tykkelsen af jordlagene (mm), l er nummeret på det dybeste lag med rødder, og n er antallet af jordlag (n=4). Vandbalance modellen holder styr på vandindholdet i en række reservoir, der kort vil blive beskrevet her. For alle reservoir angives mængderne i mm. Sne reservoiret (V s ) indeholder mængden af sne på jordoverfladen. Der er ikke nogen øvre grænse for indholdet i dette reservoir. Reservoirets indhold stiger ved snefald og falder ved snesmeltning. Interceptions reservoiret (V I ) indeholder mængden af tilbageholdt vand på vegetationens overflade. Kapaciteten af interceptions reservoiret (C I ) afhænger af det totale bladarealindeks (L): C I = ci L (2.3) hvor c i er en kapacitetskonstant, der sættes til 0.5 mm. Vandindholdet i interceptions reservoiret kan ikke overstige C I. Rodzone reservoiret (V r ) indeholder mængden af vand i den del af jorden, hvor planternes rødder effektivt kan optage vandet. Indeholdt i rodzone reservoiret er dog også evaporationsreservoiret og øvre rodzone reservoiret. Kapaciteten af rodzone reservoiret (C r ) vil variere med roddybden og også afhænge af jordtypen. Der antages ikke at være nogen øvre grænse for vandindholdet i dette reservoir. Vand ud over C r vil dog afdræne med en konstant hastighed. Evaporations reservoiret (V e ) indeholder mængden af vand, som kan fordampe direkte fra jordoverfladen. Kapaciteten af evaporations reservoiret (C e ) antages at være konstant, og kan normalt sættes til 10 mm. Evaporations reservoiret indgår som en del af rodzone reservoiret. Vandindholdet i dette reservoir kan ikke overstige C e. Det øvre rodzone reservoir (V u ) benyttes i de tilfælde, hvor rodzonen er tømt for vand i en sådan grad, at planternes transpiration nedsættes, og en del af jorden er genopfugtet ved nedbør eller vanding. Hvis vandmængden i det tilførte vand ikke er nok til at fylde rodzone reservoiret, vil det kun være det øvre jordlag der bliver fugtet til nær markkapacitet. Vegetationen vil primært udnytte dette vand til transpiration, og det øvre rodzone reservoir indeholder denne vandmængde. Kapaciteten af det øvre rodzone reservoir (C u ) vil således være en meget dynamisk størrelse. Det øvre rodzone reservoir indgår i øvrigt som en del af rodzone reservoiret. 11

12 Subzone reservoiret (V b ) indeholder mængden af vand i subzonen, dvs. i laget mellem den effektive roddybde og 1 m dybde. Der kan ikke fordampe vand fra denne zone. Kapaciteten af subzone reservoiret (C b ) vil afhænge af roddybde og jordtype. Der antages ikke at være nogen øvre grænse for vandindholdet i dette reservoir. Vand ud over C b vil dog afdræne med en konstant hastighed Model for simulering af bladareal og rodudvikling Afgrødens udvikling i relation til vandforbrug karakteriseres normalt ved bladarealindekset (L) og ved den effektive roddybde z r. I modellen antages en konstant rodvæksthastighed (c r ). Rodvæksten antages at begynde samtidig med bladarealets vækst på dag t o. Den maksimale roddybde (z rx ) er bestemt af både afgrøde og jordtype. På datoen for modenhed (t m ) eller høst (t h ) sættes roddybden til nul. I modellen betegner bladarealindekset (L) summen det grønne bladarealindeks (L g ) og det gule og døde (L y ) bladarealindeks. Hele arealet af de overjordiske plantedele indgår således i bladarealindekset, der er defineret som det ensidigt målte bladareal pr. arealenhed af jordoverfladen. Bladarealets udvikling bestemmes af temperatursummer, der beregnes således S d a = Der indgår således ikke nogen basistemperatur i disse temperatursums beregninger. Ovenfor beregnes temperatursummen (S d a ) som summen af døgmiddeltemperaturerne (T i ) fra dag a til dag d. For overvintrende afgrøder startes beregningerne den 1. marts. For udsåede afgrøder startes beregningerne ved sådatoen. Hvis S o er temperatursumskravet for vækststart af overvintrende afgrøder er datoen for vækststart (t o ) givet ved d i= a T d ( d : S S ) to = min 1. marts o I vækstforløbet beregnes afgrødens bladarealudvikling efter et eksponentielt forløb, givet ved d L L exp 2.4 S S / S S 1 / ( ( ( ) ( ) ) 10 = m s o f o hvor S s d er den aktuelle temperatursum, beregnet fra såning eller 1. marts til dags dato, S o er temperatursumskrav for vækststart eller fremspiring, og S f er temperatursumskrav for fuldt bladareal (L m ). Datoen for fuldt bladareal (t f ) bestemmes således ud fra temperatursummer. Efter afgrødens vækstfase holdes bladarealet konstant på L m indtil modningsfasen (t r ), hvor bladarealet aftager igen. I modningsfasen kan der også være et gult/dødt bladareal. I de øvrige faser svarer det grønne bladareal til det totale bladareal. På datoen for modenhed (t m ) sættes det grønne bladareal til nul. Efter høstdatoen (t h ) sættes hele bladarealet til nul. t r og t m bestemmes ud fra temperatursummer, hvorimod sådatoen (t s ) og høstdatoen (t m ) skal opgives som eksakte datoer. For en række overvintrende afgrøder antages bladarealindekset og roddybden at have et fast niveau i vinterperioden, der strækker sig fra t v til t o. t v sættes til den 1. november og t o beregnes ud fra temperatursummer. Bladarealindekset i vinterperioden benævnes L v og roddybden benævnes z rv. For alle afgrøder antages, at hele bladarealindekset i vinterperioden tilhører det grønne bladarealindeks. i (2.4) (2.5) (2.6) 12

13 Figur 2.2. Udvikling af total og grøn bladarealindeks for udvalgte afgrøder i et normalår. 13

14 Figur 2.3. Rodudvikling for udvalgte afgrøder i et normalår for jordtype 4. I det følgende beskrives, hvorledes bladarealindekset beregnes for en række udvalgte afgrøder. Figur 2.2 viser disse bladarealindeks funktioner, og figur 2.3 viser rodudviklingen for de udvalgte afgrøder. Endvidere beskrives i det følgende, hvorledes modellen også kan benytte valgfrie funktioner for bladarealindeks og roddybde. 14

15 Bar jord For denne vegetationstype er bladarealindekset (L) og roddybden (z r ) konstant nul Græs til afgræsning Denne afgrøde (græs I) skal betragtes som en græsmark, der afgræsses kontinuert hele vækstsæsonen. Afgræsningen antages at begynde ved et bladarealindeks på 2, hvorefter bladarealet holdes konstant. Bladarealet beregnes således Lv t0 > t d max{ Lv, min[ 2, Lm ( exp( 2.4So /( S f So ) 1) /10]} t f > t to (2.7) L = 2 tv > t t f Lv t tv Hele bladarealet betragtes som hørende til det grønne bladareal. Rodvæksten antages at starte ved nul på datoen for vækststart. Dog vil roddybden altid være mindst z rv. På datoen t v sættes roddybden igen til z rv Slætgræs Denne afgrøde (græs II) er en græsmark, hvor der foretages slæt. Bladarealet beregnes således Lv to > t d max{ Lv, min[ Lm, Lm ( exp( 2.4So /( S f So ) 1) /10]} tc,1 > t to L = d min{ Lm, max[ Lc, Lm ( exp( 2.4Sc, i 1 /( S f So ) 1) /10]} tc, i > t tc, i 1 Lv t tv hvor i er slæt nummeret, t c,i er dato for slæt nummer i, S d o er aktuel temperatursum beregnet fra vækststart, S d c,i-1 er aktuel temperatursum beregnet fra sidste slæt, og L c er bladarealindekset efter slæt. (2.8) Slætdatoerne skal opgives som eksakte datoer. Hele bladarealet betragtes som hørende til det grønne bladareal. Rodvæksten antages at starte ved nul på datoen for vækststart. Dog vil roddybden altid være mindst z rv. På datoen t v sættes roddybden igen til z rv Vårafgrøder Disse afgrøder omfatter vårbyg, vårraps, ærter samt kartofler. Bladarealet beregnes således 0 to > t d [ ( ( ( ) ) ] min Lm, Lm exp 2.4S o / S f So 1 /10 tr > t to d L = Lm ( Lm Lym )( S s S r )/( S m S r ) min[ th, tm ] > t tr Lym th > t tm 0 t th (2.9) 15

16 hvor L ym er det gule bladarealindeks ved modenhed. Udviklingen af det grønne bladarealindeks (L g ) afviger kun fra L ved, at L ym i ligning 2.9 her sættes til nul. Rodvæksten antages at starte ved nul på datoen for fremspiring. På den første af datoerne t m eller t h sættes roddybden igen til nul Vinterafgrøder Disse afgrøder omfatter kun vinterhvede. I efterårsperioden beregnes bladarealindekset således: 0 toe > t d L = min[ Lv, Lm ( exp( 2.4S oe /( S fe Soe ) 1) / 10] tv > t t (2.10) oe Lv t tv hvor t oe er datoen for fremspiring om efteråret, S d oe er aktuel temperatursum beregnet fra fremspiring om efteråret, S oe er temperatursumskravet for fremspiring, og S fe er temperatursumskravet for fuldt bladareal. Hele bladarealet betragtes i efteråret som hørende til det grønne bladareal. Rodvæksthastigheden antages at være konstant c re. Rodvæksten antages at starte ved nul på datoen for fremspiring. På datoen t v sættes roddybden til z rv. I forårs- og sommerperioden beregnes bladarealindekset således Lv to > t d { [ ( ( ( ) ) ]} max Lv, min 2, Lm exp 2.4So / S f So 1 /10 tr > t to d (2.11) L = Lm ( Lm Lym )( S s S r )/( S m S r ) min[ th, tm ] > t t f Lym th > t tm 0 t th Udviklingen af det grønne bladarealindeks (L g ) afviger kun fra L ved, at L ym i ligning 2.11 her sættes til nul. Rodvæksten antages at starte ved nul på datoen for fremspiring. Dog vil roddybden altid være mindst z rv. På den første af datoerne t m eller t h sættes roddybden til nul Bederoer For foderbederoer beregnes bladarealet således 0 d L = min Lm, Lm ( exp( 2.4So /( S f So ) 1) /10 0 Hele bladarealet betragtes som hørende til det grønne bladareal. [ ] t t o h > t t t > t t h o (2.12) Rodvæksten antages at starte ved nul på datoen for fremspiring. På høstdatoen (t h ) sættes roddybden igen til nul. 16

17 Vårbyg med udlæg af græs Denne afgrøde betragtes i starten som en almindelig vårbyg afgrøde, men i slutningen af byggens modenhedsfase overtager græsset bladareal udviklingen. Det skal bemærkes, at det antages at græsset er udsået i rigelig mængde og at det gødes med kvælstof, således at der opnås en god græsvækst. 0 to > t d min[ Lm, Lm ( exp( 2.4So /( S f So ) 1) /10] tr > t to d Lm ( Lm ( Lym + Lc ))( S s S r )/( S m S r ) tm > t tr (2.13) L = Lym + Lc th > t tm d min{ Lm, max[ Lc, Lm ( exp( 2.4S h /( S fe Soe ) 1) /10]} min[ tc,1, tv ] > t th d min{ Lm, max[ Lc, Lm ( exp( 2.4Sc, i 1 /( S fe Soe ) 1) /10]} min[ tc, i, tv ] > t tc, i 1 Lv t tv Udviklingen af det grønne bladarealindeks (L g ) afviger kun fra L ved, at L ym i ligning 2.13 her sættes til nul. Rodvæksten antages at starte ved nul på datoen for fremspiring. På den første af datoerne t m eller t h sættes roddybden til z rv, hvorefter rodvæksten startes igen, dog med en rodvæksthastighed på c re. På datoen t v sættes roddybden igen til z rv. I det følgende år betragtes afgrøden som slætgræs med rodvæksthastigheden c re og temperatursumskravene S o =S oe og S f =S fe Valgfri vegetation For denne vegetation skal bladarealindekset (L) og den effektive roddybde (z r ) beskrives ved tabeller med sammenhørende værdier af dato og bladarealindeks henholdsvis roddybde. Der interpoleres lineært mellem de angivne datoer. Uden for de definerede endepunkter forskydes endepunkternes værdi. Hele bladarealet antages at være grønt. I tabel 2.1 og 2.2 er vist eksempler på valgfri bladarealindeks og roddybde. Den resulterende bladarealindeksfunktion og roddybdefunktion er vist i figur 2.4. Tabel 2.1. Eksempel på valgfri bladarealindeks. År Måned Dag L Tabel 2.2. Eksempel på valgfri roddybde. År Måned Dag z r (mm)

18 Figur 2.4. Eksempel på valgfrie funktioner for bladarealindeks og roddybde Model for simulering af evapotranspiration og afdræning Vandbalancemodellen er en modifikation af WATCROS-modellen (Aslyng og Hansen, 1982; Hansen, 1984; Aslyng og Hansen, 1985), der igen bygger på en model beskrevet af Kristensen og Jensen (1975). Inddata til modellen er nedbør (P), vandingsmængder (I), potentiel fordampning (E p ) og døgnmiddeltemperatur (T). Det antages, at den aktuelle fordampning (E a ) ikke kan overstige potentiel fordampning. Fordampning fra snereservoiret antages at foregå med potentiel hastighed, dvs. E as = min[ Vs, E p ] (2.14) Den resterende potentielle fordampning deles mellem jordens evaporation (E pe ) og afgrøden (E pc ). Dette gøres efter Beer's lov med bladarealindekset som den styrende faktor: E pe = ( E p Eas ) exp ( k p L) (2.15) E pc = ( E p Eas )[ 1 exp( k p L) ] (2.16) Ekstinktionskoefficienten (k p ) antages at være 0.6. Den potentielle fordampning fra afgrøden opdeles yderligere mellem det grønne og det gule bladareal: E pcg = ( E p Eas )[ 1 exp( k p Lg )] (2.17) E pcy = E pc E pcg (2.18) 18

19 Modellen køres som et bogholderisystem, og i begyndelsen af hvert dagligt tidsskridt tilføres nedbør (P) og vandingsmængde (I) til de relevante reservoir. Før dette sker bliver reservoirvariablene V r, V b, C r og C v opdateret svarende til den nye roddybde. Kapaciteterne beregnes efter ligning 2.1 og 2.2. Vandindholdet i de to reservoir beregnes således * * * V r + ( Cr Cr ) Vr / Cr Cr Cr V r = * * V r + ( Cr Cr ) Vb / Cb Cr > C (2.19) r V b = V * V r = V r hvor C r * er den nye kapacitet af rodzone reservoiret. b * ( V V ) Endvidere justeres vandindhold og kapacitet af det øvre rodzone reservoir. Dette er kun nødvendigt, roddybden er faldende. C * u = min[ Cr, Cu ] (2.22) * * V u ( Cu Cu ) Vu / Cu Cu > 0 (2.23) V u * 0 Cu = 0 * C u = C u (2.24) Hvis døgnmiddeltemperaturen (T) er mindre end eller lig 0 C antages nedbøren at falde som sne (P s ), og ellers som regn (P r ) (Refsgård, 1981; Hansen og Aslyng, 1984). Sne akkumuleres i sne reservoiret, dvs. V s = Vs + Ps (2.25) Snesmeltning (P m ) antages at finde sted ved temperaturer over en vis tærskelværdi (T m ): P m = min [ Vs Eas, cm ( T Tm ) + ] (2.26) hvor c m er en daggradsfaktor, der som standard sættes til 2 mm C -1 dag -1. Tærskeltemperaturen sættes til 0 C. Fordampning fra sne reservoiret (E as ) beregnes af reservoiret før snesmeltning. Sne reservoiret opdateres herefter ved Vs = Vs Pm E (2.27) as Den resterende vandmængde (P r +I+P m ) tilføres først interceptions reservoiret. Hvis der herefter er overskydende vand, tilføres denne vandmængde til evaporations reservoir og rodzone reservoir: * V I = min[ C I, VI + Pr + I + Pm ] (2.28) hvor V I * er det nye vandindhold i interceptions reservoiret. Vandindholdet i interceptions reservoiret fordeles endvidere mellem det grønne og det gule bladareal. Herefter beregnes den vandmængde, der skal tilføres evaporations reservoir og rodzone reservoir: * PI = Pr + I + Pm ( VI VI ) (2.29) * V I = V I (2.30) V e = Ve + PI (2.31) V r = Vr + PI (2.32) Evaporationen fra jordoverfladen (E ae ) antages at foregå med potentiel hastighed, sålænge der er vand i evaporations reservoiret. Herefter trækkes vand fra rodzone og subzone med en hastighed svarende til c e E pe, dvs. E pe Ve E pe (2.33) Eae = ce E pe Ve < E pe E pe Vr + Ve 0 Ve < E pe E pe > Vr + Ve Konstanten c e sættes lig Evaporationen trækkes først fra rodzonen. Hvis denne bliver udtørret ekstraheres fra subzonen. V e = min [ Ce, ( Ve Eae ) ] (2.34) 19 r r + (2.20) (2.21) (2.35)

20 V b = ( Vr E ) + V * r = ae * ( Vb Eae + Vr Vr ) + * V r = V r (2.37) Evaporation fra interceptions reservoiret for grønt (E aig ) og gult (E aiy ) bladareal antages at foregå med potentiel hastighed, dvs. min[ VI Ly / L, E pcy ] L > 0 E = (2.38) aiy 0 L = 0 min[ VI Lg / L, E pcg ] L > 0 E = (2.39) aig 0 L = 0 E ai = EaIg + EaIy (2.40) Et eventuelt overskydende fordampningskrav fra afgrødens grønne bladareal tilskrives kravet til planternes transpiration: E pt = E pcg E (2.41) aig Transpiration antages at foregå med potentiel hastighed, når vandindholdet i rodzonen (V r ) overstiger c b C r. Hvis dette er tilfældet sættes vandindholdet og kapaciteten i den øvre rodzone (V u,c u ) til nul. Hvis vandindholdet i rodzonen er mindre end den nævnte størrelse betragtes først det øvre rodzone reservoir: Vu = Vu + PI E (2.42) ae C min C, C + P E (2.43) [ ( ) ] u = r u I ae V u Vu cbcu Vu E pt Vu = 0 Vu < cbcu Vu < E pt Cu Vu cbcu Vu E pt Cu = 0 Vu < cbcu Vu < E pt Transpirationen fra vegetationen beregnes herefter således: E pt Vu > 0 Vr cbcr Vr E at = E pt Vu = 0 0 < Vr < cbc cbcr 0 Vu = 0 Vr 0 E min V, E at ( r ) + = at + r (2.36) (2.44) (2.45) (2.46) (2.47) c b er knækpunktet på afgrødens vandudnyttelses funktion, som illustreret på figur 2.5. Det ses, at c b svarer til forholdet mellem vandindhold i rodzonen ved knækpunktet og vandindholdet ved markkapacitet. Den aktuelle fordampning (E a ) beregnes herefter således E a = Eas + Eae + EaI + E Endvidere trækkes fordampningen fra de relevante reservoir: V = V E V I I ai u = Vu EaT ( ) + Vr = Vr EaT Hvis jorden efter fordampning er mættet ud over markkapacitet, antages den overskydende vandmængde at afdræne med en konstant hastighed (k qr, k qb ). Afdræningskonstanterne er defineret for 1 m tykke jordlag og tilpasses den aktuelle jordlagstykkelse ved en lineær tilnærmelse: at (2.48) (2.49) (2.50) (2.51) 20

21 Figur 2.5. Vandudnyttelse afhængig af jordvandindhold. z x zr Dr = kqr + ( 1 k qr ) ( Vr Cr ) + z x (2.52) zr Db = k qb + ( 1 k qb ) ( Vb + Dr z x Cb ) + (2.53) hvor z x er maksimal jorddybde i modellen (1000 mm). Vr = Vr Dr Vb = Vb + Dr Db (2.54) (2.55) Hermed er den aktuelle fordampning (E a ) og afstrømningen ud af 1 m dybde (D b ) beregnet for den pågældende dag Forskelle mellem EVACROP og WATCROS Afgrøde- og vandbalancemodellerne i EVACROP er som tidligere nævnt hovedsageligt baseret på WATCROS-modellen (Aslyng og Hansen, 1982). I det følgende skitseres de vigtigste forskelle mellem EVACROP og WATCROS. For afgrødevækst modellen drejer det sig om følgende forhold EVACROP beregner ikke tørstofproduktion. EVACROP indeholder parameterisering af flere afgrøder end WATCROS. Det drejer sig om bar jord, ærter og vårbyg med udlæg. I EVACROP beregnes bladarealvæksten ud fra aktuelle temperatursummer, og ikke som i WATCROS ud fra start og sluttidspunkter. EVACROP giver mulighed for selvdefinerede bladareal og roddybde funktioner. I EVACROP skal der anføres registrerede datoer for såning og høst, hvorimod WATCROS beregner disse. Afgrødemodellerne i EVACROP omfatter også perioden november til marts. De vigtigste forskelle i vandbalance modellen er EVACROP indeholder et reservoir for sne. Dette svarer til den udvidelse af WATCROS, der er gennemført i NITCROS (Hansen og Aslyng, 1984). EVACROP benytter ikke noget through flow reservoir til forsinkelse af afdræningen. 21

22 EVACROP benytter ligesom NITCROS en konstant afdrænings hastighed. Denne er dog i EVACROP fordelt over to reservoir. 22

23 3. Inddata til modellen Modellen skal benytte en række inddata, som både varierer i sted og tid. Der skelnes mellem følgende inddata. Klimatiske data. Stor variation i tid (døgnværdier) og nogen variation i sted. Jordbundsdata. Stor variation i sted, men konstant i tid. Afgrødedata. Varierende i både sted og tid. Da aktuel fordampning og afdræning er meget tids- og stedspecifik skal modellen naturligvis anvendes på inddata, der beskriver de faktiske forhold så godt som muligt Klimatiske data De klimatiske inddata til modellen er døgnværdier for middeltemperatur, potentiel fordampning og nedbør. Af disse variable har især nedbøren en stor stedvariation, hvorimod stedvariationen for de to andre variable formentlig er forholdsvis beskeden. Døgnmiddeltemperatur (T) kan fås enten fra automatiske klimastationer, der måler temperatur hver time, eller fra manuelle klimastationer, hvor døgnværdier for maksimum- og minimumtemperatur måles. For de automatiske klimastationer beregnes døgnmiddeltemperaturen som middel af timeregistreringerne. For de manuelle klimastationer beregnes døgnmiddeltemperatur som gennemsnit af minimum- og maksimumtemperaturen. Potentiel fordampning (E p ) beregnes efter Makkink's ligning (Makkink, 1957) med modifikation af Aslyng og Hansen (1982): s Rsi E p = 0. 7 (3.1) s + γ λ hvor s er damptrykskurvens hældning ved temperaturen T (Pa C -1 ), γ er psykrometerkonstanten (66.7 Pa C -1 ), R si er globalstrålingen (MJ m -2 dag -1 ), og λ er vands fordampningsvarme (2.465 MJ mm -1 ). Ligning 3.1 har kun nogen fysisk mening for sommermånederne (april-oktober). de Bruin (1987) argumenterer dog for, at denne metode også kan anvendes med nogen rimelighed for vintermånederne. Da fordampningen i disse måneder er forholdsvis lav, gøres der ikke nogen stor fejl ved dette. Data for globalstråling fås fra danske automatiske klimastationer, hvorfra der forligger timeværdier for globalstråling. Døgnværdien for globalstråling fås som summen af disse timeværdier. Data for nedbør forligger primært fra to stationsnet i Danmark. Dels fra nettet af manuelle klimastationer, hvor nedbør i en Hellmann nedbørmåler placeret i 1.5 m højde registreres en gang i døgnet (kl. 8). Dels fra Spildevandskomiteens net af automatiske nedbørmålere, hvor nedbøren registreres hvert minut. Nettet af manuelle nedbørsstationer er langt det største, og det vil derfor være disse data der danner baggrund for de benyttede nedbørdata. Spildevandskomiteens stationer er primært knyttet til de store byer. Da nedbøren måles i 1.5 m højde skal denne korrigeres for såvel opfugtningstab som aerodynamisk fejl. Opfugtningstabet opstår fordi der sker et fordampningstab fra regndråber, der hænger fast på 23

24 nedbørtragtens overflader. Den aerodynamiske fejl opstår, når regndråber afbøjes af vindens strømninger i og omkring nedbørstragten. Begge typer fejl medfører, at den målte nedbør underestimerer den faktiske nedbørsmængde. Allerup og Madsen (1979) og Allerup og Madsen (1986) har foreslået et metode til korrektion af nedbørsobservationer. Døgnværdier af nedbør kan korrigeres efter følgende formel P = fw + f APo hvor P er den korrigerende nedbør (mm dag -1 ), P o er den målte nedbør (mm dag -1 ), f W er korrektion for opfugtningstab (mm dag -1 ), og f A er korrektionsfaktor for aerodynamisk fejl. (3.2) Korrektionen for opfugtningsfejl (f W ) antages at være en konstant værdi for hvert døgn med nedbør. Konstanten afhænger af årstiden, jf. tabel 3.1. Tabel 3.1. Månedsværdier for total opfugtningstab pr. nedbørdøgn (f w ) i mm (Allerup og Madsen, 1979). Måned Opfugtningstab Januar 0.10 Februar 0.11 Marts 0.14 April 0.19 Maj 0.23 Juni 0.25 Juli 0.25 August 0.23 September 0.20 Oktober 0.16 November 0.12 December 0.10 Korrektionen for aerodynamisk fejl afhænger af vindhastighed og nedbørintensitet. Allerup og Madsen (1979) angiver følgende formel for korrektionsfaktoren i tilfælde af regn f A = 1 + [ exp( α 0 + α1 ln P i + α 2V ln P i + α 3v) 1] α s hvor P i er nedbørsintensitet (0.1 mm time -1 ), v er vindhastighed i 10 m højde (m s -1 ), α 0 er , α 1 er , α 2 er , α 3 er , og α s er en korrektionsfaktor for stationens læforhold. (3.3) Nedbørintensiteten er givet som nedbørsmængden divideret med nedbørsvarigheden. I de data der lå til grund for parameteriseringen af ligning 3.3 blev nedbøren aflæst med en opløsning på 0.25 mm og nedbørsvarigheden med en opløsning på 5 minutter. Stationerne opdeles i tre typer afhængig af læforhold, jf. tabel 3.2. Korrektionsfaktoren for læforhold fremgår også af denne tabel. I praksis kendes nedbørsintensitet og vindhastighed ofte ikke på den station, hvorfra der foreligger døgnværdier for nedbør. Disse data må derfor tages fra nærliggende stationer. Hvis dette heller ikke er muligt kan de standardværdier for f A, der er angivet i tabel 3.3 benyttes. 24

25 Tabel 3.2. Opdeling af stationer i lætyper og korrektionsfaktor for læforhold (Allerup og Madsen, 1979). Læforhold α s Ingen læ 1.00 Moderat læ 0.75 Godt læ 0.50 Tabel 3.3. Korrektionsfaktorer for aerodynamisk fejl (f A ) når nedbøren falder som regn og vindhastighed eller nedbørsintensitet ikke kendes (Allerup og Madsen, 1979). Måned Læforhold Ingen læ Moderat læ Godt læ Januar Februar Marts April Maj Juni Juli August September Oktober November December De anførte værdier for aerodynamisk korrektionsfaktorer gælder i tilfælde af regn. Hvis nedbøren falder som sne vil fejlen være noget større. Allerup og Madsen (1979) skelner mellem snefald ved temperaturer under 0 C og ved temperaturer over frysepunktet. Korrektionsfaktorerne i tilfælde af snefald er vist i tabel 3.4. Tabel 3.4. Korrektionsfaktorer for aerodynamisk fejl (f A ) når nedbøren falder som sne (Allerup og Madsen, 1979). Korrektionsfaktor Læforhold temperatur 0 C temperatur < 0 C Ingen læ Moderat læ Godt læ Jordbundsdata I Danmark blev der i udført en landsomfattende klassifikation af landbrugsjorden (Landbrugsministeriet, 1976). Udfra analyser af tekstur, organisk stof og CaCO 3 i pløjelaget blev landbrugsjorden inddelt i 12 jordtyper (JB1-12), der på de udarbejdede kort blev slået sammen i 8 klasser hver angivet ved en farvekode (FK1-8). I tabel 3.5 er vist inddelingen i jordtyper. EVACROP tager udgangspunkt i disse jordtyper, men kan kun arbejde med jordtyperne 1 til 7, der dog udgør næsten 90% af landbrugsjorden i Danmark. De jordtypeafhængige modelkonstanter i EVACROP er indhold af plantetilgængeligt vand (θ F ), den maksimale effektive roddybde (z rx ), kapaciteten af evaporationsreservoiret (C e ) og afdræningskonstanterne k qr og k qb. Den maksimale effektive roddybde er desuden afhængig af afgrøden og er derfor omtalt i afsnit

26 Tabel 3.5. Jordtyper i den danske jordklassificering (Madsen og Holst, 1987). Jordtype Vægt % Nr. Ler < 2µm Silt 2-20µm Finsand µm Total sand µm Humus 58.7%C Grovsandet jord < 10 Finsandet jord Grov lerblandet sandjord Fin lerblandet sandjord Grov sandblandet lerjord Fin sandblandet lerjord Lerjord Svær lerjord Meget svær lerjord Siltjord Humus 11 > 10 Speciel jordtype 12 Kapaciteten af evaporationsreservoiret (C e ) kan antages at være 10 mm for alle jordtyper. Standardværdier for indhold af plantetilgængeligt vand er angivet i tabel 3.6. Det skal bemærkes, at der inden for hver jordtype kan være stor variation i mængden af plantetilgængeligt vand. Dette gælder specielt for underjorden, hvis tekstur kan afvige betydeligt fra pløjelagets tekstur (Madsen og Holst, 1987). Planternes rodudvikling vil endvidere være stærkt afhængig af underjordens tekstur. Tabel 3.6. Indhold af plantetilgængeligt vand i procent (100θ F ) i udvalgte jordtyper. Jordtype Jorddybde, cm mm til maks roddybde På grund af den store jordbundsvariation, bør der derfor om muligt benyttes lokalt målte værdier for indhold af plantetilgængeligt vand. Hvis der foreligger retentionskurver for den pågældende jord, findes indholdet af plantetilgængeligt vand som forskellen mellem jordens volumetriske vandindhold ved pf 2.0 og ved pf 4.2. Hvis der kun foreligger teksturanalyser kan den plantetilgængelige vandmængde findes efter følgende regressionsligning (Madsen og Holst, 1987): 100 θ F = % OM % L % S % FS (3.4) hvor %OM er indhold af organisk stof, %, %L er lerindhold, % %S er siltindhold, %, og %FS er indhold af finsand, %. Afdræningshastigheden af overskydende vand vil falde med stigende lerindhold i jorden. Dette afspejler sig i de standardværdier for k qr og k qb, der er angivet i tabel 3.7. Det skal bemærkes, at disse afdræningskonstanter kan være forkerte især for de sværere lerjord, hvor sprækkedannelse totalt 26

27 kan ændre jorden hydrauliske egenskaber i relation til afdræning. Afdræningskonstanterne er defineret for 1 m tykke jordlag. Tabel 3.7. Afdræningskonstanter for 1 m tykke jordlag afhængig af jordtype. Jordtype nr. k qr k qb Afgrødedata I EVACROP benyttes simple konceptuelle modeller til beskrivelse af udviklingen af bladarealindeks og effektiv roddybde. Den tidslige udvikling er i modellerne bestemt af temperatursummer baseret på lufttemperaturen. Udviklingen af roddybde og bladareal er dog også bestemt af andre forhold. Der vil derfor være en vis usikkerhed på de beregnede værdier. En oversigt over de afgrøder, som EVACROP omfatter, er givet i tabel 3.8. Der er her for hver afgrøde anført det afgrødenummer, som EVACROP benytter. Tabel 3.8. Oversigt over afgrøde numre. Nummer Afgrøde 1 Bar jord 2 Græs I (afgræsning) 3 Græs II (slæt) 4 Vinterhvede 5 Vårbyg 6 Kartoffel 7 Foderbederoe 8 Vårraps 9 Ærter 10 Vårbyg med udlæg af græs 11 Valgfri afgrøde Afgrødernes effektive roddybde afhænger af både jordbundsforhold og af afgrødetypen. På jorder med sandet underjord vil planternes rødder ikke kunne trænge så langt ned, som hvis underjorden har et højere lerindhold. Endvidere er der visse afgrøder, som normalt har et mere overfladisk rodnet. I tabel 3.9 er anført standardværdier for maksimal effektiv roddybde på forskellige jordtyper. Disse værdier baserer sig for størsteparten på Aslyng og Hansen (1985). I tabel 3.10 er anført standardværdier for temperatursumskrav, som benyttes til beregning af afgrødernes udviklingsforløb. Disse værdier baserer sig for størsteparten på Aslyng og Hansen (1985) samt på forsøgsresultater fra Statens Planteavlsforsøg. De anførte temperatursumskrav gælder for perioden fra 1. marts for overvintrende afgrøder og fra sådatoen for udsåede afgrøder. En undtagelse er dog udlægsgræsset efter vårbyg, hvor beregningen af temperatursum startes, når bygafgrøden moden. 27

28 Tabel 3.9. Forskellige afgrøders maksimale effektive roddybde (z rx ) i udvalgte jordtyper, mm. Jordtype Afgrøde Græs I (afgræsning) Græs II (slæt) Vinterhvede Vårbyg Kartofler Foderbederoer Vårraps Ærter Vårbyg med udlæg Tabel Standardværdier for temperatursumskrav. Afgrøde Temperatursum (forår/sommer) Start S o S f Modenhed S r S m Temperatursum (efterår) Start S oe S fe Græs I 1. marts Græs II 1. marts Vinterhvede 1. marts t se Vårbyg t s Kartofler t s Foderbederoer t s Vårraps t s Ærter t s Vårbyg med udlæg t s t h Udviklingen af bladarealindekset afhænger dels af temperatursummer, og dels af fire konstanter, hvis standardværdier er vist i tabel For overvintrende afgrøder sættes bladarealet i vinterperioden til en konstant værdi. Det antages for alle afgrøder, at det maksimale bladarealindeks er 5. For visse afgrøder kan bladarealindekset blive større. Dette har dog næsten igen effekt på fordampningen, og er derfor ignoreret her. I visse situationer kan bladarealindekset være mindre end de anførte værdier. Dette gælder specielt for svagt gødede afgrøder og i tilfælde af tørke. Det forudsættes i afgrødemodellen, at afgrøderne er i god kondition. Tabel Konstanter for bladarealindeks. Afgrøde L m L v L c L ym Græs I Græs II Vinterhvede Vårbyg Kartofler Foderbederoer Vårraps Ærter Vårbyg med udlæg

29 Rodudviklingen beregnes ved anvendelse af en konstant rodvæksthastighed. For overvintrende afgrøder benyttes en konstant roddybde i vinterperioden. Standardværdier for disse konstanter er anført i tabel De fleste af værdier et taget fra Aslyng og Hansen (1985). Tabel Konstanter for rodudvikling. Rodvækst (mm dag -1 ) z rv (mm) Afgrøde c r c re Græs I Græs II Vinterhvede Vårbyg Kartofler Foderbederoer Vårraps Ærter Vårbyg med udlæg Tabel Konstanter for knækpunktet på vandudnyttelses funktionen (c b ) afhængig af afgrøde og årstid. Måned jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec Græs I Græs II Vinterhvede Vårbyg Kartofler Foderbederoer Vårraps Ærter Vårbyg med udlæg Valgfri Med stigende udtørring af rodzonen vil planternes udnyttelse af vandet til transpiration falde. Dette er modelleret med en vandudnyttelses funktion, som skitseret i figur 2.5. Vandudnyttelses funktionen er defineret ved hjælp af et knækpunkt (c b ), som angiver hvornår planterne planternes transpiration begynder at falde. I vinterperioden har c b en lille værdi, fordi fordampningstrykket er lavt. Værdien er større i sommerperioden, hvor den potentielle fordampning er større. Standardværdier for knækpunkt afhængig af afgrøde og årstid er anført i tabel

30 4. EVACROP programmet EVACROP programmet er programmeret i Turbo Pascal (Borland, 1987; Borland, 1988) til anvendelse på en IBM PC eller kompatibel. PC'en behøver ikke at være udstyret med en matematisk coprocessor. Dette vil dog være en fordel, da programmet kan udnytte dette og det vil forøge regnehastigheden væsentligt. PC'en skal have mindst 250 Kb RAM til rådighed Installation af programmet Programmet kommer på en diskette. Disketten indeholder følgende filer: EVACROP.EXE: kommando-filen. EVACROP.STA: hjælpe-fil, der bl.a. indeholder programstatus. Hvis PC'en har en harddisk, oprettes et passende subdirectory på harddisken med MKDIR i DOS, og filerne kopieres ned i dette subdirectory. Når EVACROP skal startes, vælges subdirectoriet først som det aktive subdirectory (med CHDIR) kommandoen. Derefter tastes EVACROP for at starte programmet. Hvis PC'en ikke har en harddisk, kopieres de to filer over på system-disketten. Når programmet skal startes, skrives blot EVACROP Menusystemet Programmet opdeler skærmen i fire sektioner, jf. figur 4.1. Regnet fra oven er disse sektioner: Statuslinien Meddelelsesrammer Aktivitetsskærmen og dialogrammer Tastaturlinien EvaCrop Hovedmenu Indsæt 18mar90 EVACROP Version 1.00 Copyright Afdeling for Jordbrugsmeteorologi, 1990 Statens Planteavlsforsøg Jordbundsoplysninger Oplysninger om afgrøde m.v. Modelberegninger Printer opsætning Afslut EVACROP Tast lyse tegn eller vælg med pilene Figur 4.1. Hovedmenu i EVACROP. Statuslinien består af fire felter. Regnet fra venstre er disse felter: Program navn. Her står altid EVACROP. 30

31 Aktivitetsfelt. Viser navnet på den funktion, som er aktiv i øjeblikket. Tekst redigerings felt. Her vises, om skrevne tegn indsættes på markørens plads eller om de overskriver tegn, som findes der i forvejen. Dato felt. Viser dags dato. Meddelelsesrammer benyttes til at vise forskellige meddelelser, f.eks. standardværdier af forskellige modelparametre. I hovedmenuen indeholder meddelelsesrammen en copyright meddelelse. For meddelelsesrammer gælder, at rammekanten er vist med svag lysintensitet eller med en grøn farve på farveskærme. På aktivitetsskærmen, der fylder det meste af skærmbilledet, forgår dialogen mellem programmet og brugeren. Dette sker i de fleste tilfælde i særlige dialogrammer, hvor rammekanten står i høj lysintensitet eller på farveskærme har en blå farve. Tastaturlinien viser hvilke taster, der har en speciel betydning i det pågældende skærmbillede. En generel oversigt over tastatur funktioner findes i Appendiks C. Valg af program aktivitet foregår nogle steder ved at vælge et menupunkt med piletasterne og Enter. I nogle menuer er det også muligt at vælge et menupunkt ved at taste et enkelt tegn. I så fald er tegnet vist med høj intensitet i menuen. Programmet afsluttes ved at taste A i hovedmenuen. I alle undermenuer kan menuen forlades ved at taste Esc. Dette indebærer samtidigt, at eventuelle rettelser fortrydes og ikke gemmes. Esc har ingen funktion i hovedmenuen. Generelt benyttes F10 til at acceptere de viste oplysninger, f.eks. gemme data på en fil på disken eller starte modelberegninger Opstart af programmet Ved beregning med EVACROP behøves viden om klimaet, jorden og afgrøderne. Inden modelkørslen startes skal der oprettes 3 filer: en klimadatafil, en jorddatafil og en styrefil. Ved selve beregningerne benyttes styrefilen. Klimadatafilen skal findes på forhånd, mens jorddatafilen og styrefilen laves ved hjælp af programmets skærmbilleder. Programmet startes ved at skrive EVACROP og trykke Enter. I programmets hovedmenu (figur 4.1) kan vælges mellem: Jordbundsoplysninger Oplysninger om afgrøde m.v. Modelberegninger Printer opsætning Afslut EVACROP Ved hjælp af Jordbundsoplysninger laves jorddatafilen og ved hjælp af Oplysninger om afgrøde m.v. laves styrefilen. Disse filer skal være i orden inden modelberegningerne startes. Beregning af aktuel fordampning og afstrømning fra 1 m dybde foretages i Modelberegninger. Ved hjælp af Printer opsætning kan der ændres på printdestination m.v. Programmet forlades med Afslut EVACROP. 31

32 4.4. Printer opsætning I visse menuer er det med F4 muligt at få en udskrift på printer af jordbunds- og afgrødeoplysninger. I opsætningsmenuen kan man angive, hvilken printer der skal benyttes. Opsætningsmenuen vælges med menupunktet Printer opsætning i hovedmenuen. På det skærmbillede, der dukker frem, kan der ændres printernavn og venstre og top margin, jf. figur 4.2. Oplysningerne gemmes i hjælpefilen. EvaCrop Printer opsætning Indsæt 18mar90 EVACROP Version 1.00 Copyright Afdeling for Jordbrugsmeteorologi, 1990 Statens Planteavlsforsøg Printer opsætningen tillader ændring af printer navn (udskriften kan også gemmes i en fil) samt top margin og venstre margin på udskriften. Printer navn PRN Top margin 0 Venstre margin 3 Fortryd med Esc Gem og retur med F10 Figur 4.2. Printeropsætning i EVACROP. Ved at indtaste et filnavn i stedet for et printernavn kan man gemme udskriften på en fil i stedet. Benyttes der en printer, kan det være praktisk at rykke udskriften lidt på papiret. Dette gøres ved at ændre venstre margin og top margin. Hvis udskriften gemmes på en fil, skal disse marginer normalt være nul. Printeropsætningen accepteres og gemmes med F Jordbundsoplysninger I modelberegningeren skal der benyttes oplysninger om jordtypen og om forskellige parametre vedrørende jordens vandindhold. Disse parametre indgår i jorddatafilen, jf. tabel B.3. Når man vil oprette en jorddatafil eller rette i en eksisterende fil, vælges Jordbundsoplysninger i hovedmenuen. Derved fremkommer et skærmbillede, hvor navnet på jorddatafilen angives. Når navnet er indtastet trykkes Enter. På næste skærmbillede (figur 4.3) vises, om det er en eksisterende eller ny fil. Hvis filen eksisterer, vises jordtypenummeret på skærmbilledet. Man kan ændre jordtypen eller gå videre med F4, F9 eller F10. Hvis der oprettes en ny fil, skal den fremherskende jordtype på den pågældende mark angives. 32

33 EvaCrop Styrefil Indsæt 18mar90 Styre fil CROP.DAT Eksisterende fil Klimadata fil Jorddata fil Beskrivelse Start dato Slut dato KLIMA.TST JORD1.DAT test Afgrøde dato Datoer angives som åååå-mm-dd Esc: Fortryd F6: Afgrøder F7: Parametre F8: Start reservoir F10: Gem Figur 4.3. Menu for jordbundsoplysninger. EvaCrop Valgfrie oplysninger om jorden Indsæt 18mar90 Jorddata fil Jordtype nr. 3 JORD1.DAT Standard Plantetilgængelig vandmængde (vol. %) 0-25 cm cm cm cm Evaporations Reservoir (mm) 10.0 Afdrænings konstanter Rodzonen Under rodzonen Fortryd med Esc Gem og retur med F10 Figur 4.4. Ændring af jordbundsafhængige parametre. Med F10 gemmes de indtastede oplysninger i jorddatafilen. Hvis der tastes F9 fremkommer skærmbilledet i figur 4.4 med parametrene: plantetilgængeligt vandindhold, evaporations reservoir og afdræningskonstanter. Standardværdierne er vist i meddelelsesrammen til højre i billedet. Hvis der tidligere er indtastet værdier, vises disse også på skærmen, dog ikke hvis de svarer til standardværdierne. Der kan ændres i værdierne, hvis det ønskes. Hvis man ændrer en værdi til et blankt felt, benyttes standardværdierne. Hvis filen er ny kan de blanke felter udfyldes eller ej efter ønske og behov. Værdierne accepteres med F10, hvorved man vender tilbage til forrige menu. Der tastes F10 en gang mere for at vende tilbage til hovedmenuen. Hvis der ønskes en udskrift af værdierne i jorddata-filen, tastes F4 på skærmbilledet i figur