8作物需水量与灌溉制度
作物需水量与灌溉制度
2.1作物需水量
2.1.1农田水分消耗途径
农田水分消耗的途径主要有植株蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏。
（一）植株蒸腾
植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。试验证明，植株蒸腾要消耗大量水分，作物根系吸入体内的水分有99%以上消耗于蒸腾，只有不足1%的水量留在植物体内，成为植物体的组成部分。
植株蒸腾过程是由液态水变为气态水的过程，在此过程中，需要消耗作物体内的大量热量，从而降低了作物的体温，以免作物在炎热的夏季被太阳光所灼伤。蒸腾作用还可以增强作物根系从土壤中吸取水分和养分的能力，促进作物体内水分和无机盐的运转。所以，作物蒸腾是作物的正常活动，这部分水分消耗是必需的和有益的，对作物生长有重要意义。（二）棵间蒸发
棵间蒸发是指植株间土壤或水面的水分蒸发。棵间蒸发和植株蒸腾都受气象因素的影响，但蒸腾因植株的繁茂而增加，棵间蒸发因植株造成的地面覆盖率加大而减小，所以蒸腾与棵间蒸发二者互为消长。一般作物生育初期植株小，地面裸露大，以棵间蒸发为主；随着植株增大，叶面覆盖率增大，植株蒸腾逐渐大于棵间蒸发；到作物生育后期，作物生理活动减弱，蒸腾耗水又逐渐减小，棵间蒸发又相对增加。棵间蒸发虽然能增加近地面的空气湿度，对作物的生长环境产生有利影响，但大部分水分消耗与作物的生长发育没有直接关系。因此，应采取措施，减少棵间蒸发，如农田覆盖、中耕松土、改进灌水技术等。
（三）深层渗漏
深层渗漏是指旱田中由于降雨量或灌溉水量太多，使土壤水分超过了田间持水率，向根系活动层以下的土层产生渗漏的现象。深层渗漏对旱作物来说是无益的，且会造成水分和养分的流失，合理的灌溉应尽可能地避免深层渗漏。由于水稻田经常保持一定的水层，所以深层渗漏是不可避免的，适当的渗漏，可以促进土壤通气，改善还原条件，消除有毒物质，有利于作物生长。但是渗漏量过大，会造成水量和肥料的流失，与开展节水灌溉有一定矛盾。
在上述几项水量消耗中，植株蒸腾和棵间蒸发合称为腾发，两者消耗的水量合称为腾发量（Evapotranspiration），通常又把腾发量称为作物需水量（Water Requirement of Crops）。腾发量的大小及其变化规律，主要决定于气象条件、作物特性、土壤性质和农业技术措施等。渗漏量的大小主要与土壤性质、水文地质条件等因素有关，它和腾发量的性质完全不同，一般将蒸发蒸腾量与渗漏量分别进行计算。旱作物在正常灌溉情况下，不允许发生深层渗漏，因此，旱作物需水量即为腾发量。对稻田来说适宜的渗漏是有益的，通常把水稻腾发量与稻田渗漏量之和称为水稻的田间耗水量。
就某一地区而言，具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量为作物田间耗水量，简称耗水量。所以需水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或潜在腾发量），而耗水量是一个实际值，又称为实际蒸散量。需水量与耗水量的单位一样，常以m3·hm-2或mm 水层表示。
2.1.2影响作物需水量的主要因素
（一）作物因素
作物种类不同其需水量不同，表2-1反映了C3作物与C4作物需水量有很大差异，有研究表明：作物的需水量显著高于作物，作物玉米制造1g干物质约需水349g，而
作物小麦制造1g干物质需水557g，水稻为682g。
表2-1 不同作物生育盛期平均日需水量和最大日需水量
作物种类作物名称生育阶段测定年份
平均日需水量（mm）最大日需水量（mm）
需水量平均值需水量平均值
C4作物玉米抽雄期1982 4.4
5.1
8.1
8.3谷子灌浆期1965 5.78.5
C3作物小麦灌浆期198210.7
11.2
14.9
17.4大豆开花期196411.214.6
棉花结铃期198311.722.6
作物需水有如下规律：
（1）不同作物的需水量有很大的差异，如就小麦、玉米和水稻而言，水稻的需水量最大，其次是小麦，玉米的需水量最小。
（2）每种作物都有需水高峰期，一般处于作物生长旺盛阶段。如冬小麦有两个需水高峰期，第一个高峰期在分蘖期，第二个高峰期在开花至乳熟期；大豆的需水高峰期在开花结荚期；谷子的需水高峰期为开花-乳熟期；玉米为抽雄-乳熟期。
（3）作物任何时期缺水，都会对其生长发育产生影响，作物在不同生育时期对缺水的敏感程度不同。通常把作物整个生育期中对缺水最敏感、缺水对产量影响最大的生育期称为作物需水临界期或需水关键期。各种作物需水临界期不完全相同，但大多数出现在从营养生长向生殖生长的过渡阶段，例如小麦在拔节抽穗期，棉花在开花结铃期，玉米在抽雄至乳熟期，水稻为孕穗至扬花期等。
（二）气象因素
气象因素是影响作物需水量的主要因素，它不仅影响蒸腾速率，也直接影响作物生长发育。气象因素对作物需水量的影响，往往是几个因素同时作用，因此各个因素的作用，很难一一分开。表2-2说明，当气温高，日照时数多，相对湿度小时，需水量会增加。
表2-2 冬小麦生长期的气象要素与需水量
年份降水量
零度以上积温
（℃）相对湿度
（%）
日照时数土壤水分
蒸发量
（mm）
需水量
（mm）
（）
1973~1974102.82183.558.61634.617.2~25.71069.1392.71 1974~1975179.42148.766.81434.018.5~36.0894.8295.95（三）土壤因素
影响作物需水量的土壤因素有土壤质地、颜色、含水量、有机质含量和养分状况等。砂土持水力弱，蒸发较快，因此，在砂土、砂壤土上的作物需水量就大。就土壤颜色而言，黑褐色的吸热较多其蒸发就大，而颜色较浅的黄白色反射较强，相对蒸发较少。当土壤水分多时，蒸发强烈，作物需水量则大；相反，土壤含水量较低时，作物需水量较少。
（四）农业技术
农业技术农业栽培技术的高低直接影响水量消耗的速度。粗放的农业栽培技术，可导致土壤水分无效消耗。灌水后适时耕耙保墒中耕松土，使土壤表面有一个疏松层，就可以减少水量消耗。密植，相对来说需水量会低些；两种作物间作，也可相互影响彼此的需水量。
2.1.3作物需水量的计算方法
影响作物需水量的因素有气象条件（温度、日照、湿度、风速）、土壤水分状况、作物种类及其生长发育阶段、土壤肥力、农业技术措施、灌溉排水措施等。这些因素对需水量的影响是相互联系的，也是错综复杂的，目前尚不能从理论上精确确定各因素对需水量的影响程度。在生产实践中，一方面是通过田间试验的方法直接测定作物需水量；另一方面常采用某些计算方法确定作物需水量。
现有计算作物需水量的方法，大致可归纳为两类，一类是直接计算作物需水量，另一类是通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量。
（一）直接计算需水量的方法
该法是从影响作物需水量的诸因素中，选择几个主要因素（例如水面蒸发、气温、日照、辐射等），再根据试验观测资料分析这些主要因素与作物需水量之间存在的数量关系，最后归纳成某种形式的经验公式。目前常见的这类经验公式大致有以下几种：
1、以水面蒸发为参数的需水系数法（简称“值法”或称蒸发皿法）
大量的灌溉试验资料表明，气象因素是影响作物需水量的主要因素，而当地的水面蒸发又是各种气象因素综合影响的结果。因腾发量与水面蒸发都是水汽扩散，因此可以用水面蒸发这一参数估算作物需水量，其计算公式为：
（式2-1）
或（式2-2）式中：
——某时段内的作物需水量，以水层深度计，mm；
——与同时段的水面蒸发量，以水层深度计，mm；一般采用80cm口径蒸发皿的蒸发值，若用20cm口径蒸发皿，则
；
——各时段的需水系数，即同时期需水量与水面蒸发量之比值，一般由试验确定，水稻
=0.9~1.3，旱作物=0.3~0.7；
——经验常数。
由于“值法”只需要水面蒸发量资料，所以该法在我国水稻地区曾被广泛采用。在水稻地区，气象条件对及的影响相同，故应用“值法”较为接近实际，也较为稳定。对于水稻及土壤水分充足的旱作物，用此式计算，其误差一般小于20%~30%；对土壤含水率较低的旱作物和实施湿润灌溉的水稻，因其腾发量还与土壤水分有密切关系，所以此法不太适宜。
2、以产量为参数的需水系数法（简称“值法”）
作物产量是太阳能的累积与水、土、肥、热、气诸因素的协调及农业技术措施综合作用的结果。因此，在一定的气象条件和农业技术措施条件下，作物田间需水量将随产量的提高而增加，如图2-1所示，但是需水量的增加并不与产量成比例。由图2-1看出，单位产量的需水量随产量的增加而逐渐减小，说明当作物产量达到一定水平后，要进一步提高产量就不能仅靠增加水量，而必须同时改善作物生长所必需的其他条件。如农业技术措施、增加土壤肥力等。作物总需水量与产量之间的关系可用下式表示，即：
（式2-3）
或（式2-4）式中：
——作物全生育期内总需水量，m3/亩；
——作物单位面积产量，kg/亩；
——以产量为指标的需水系数，即单位产量的需水量，m3/kg；
、——经验指数和常数。
式2-3中的、、值可通过试验确定。此法简便，只要确定计划产量后，便可算出
需水量；同时，此法把需水量与产量相联系，便于进行灌溉经济分析。对于旱作物，在土壤水分不足而影响高产的情况下，需水量随产量的提高而增大，用此法推算较可靠，误差多在30%以下，宜采用。但对于土壤水分充足的旱田以及水稻田，需水量主要受气象条件控制，产量与需水量关系不明确，用此法推算的误差较大。
上述公式可估算全生育期作物需水量。在生产实践中，过去常习惯采用需水模系数估算作物各生育阶段的需水量，即根据已确定的全生育期作物需水量，然后按照各生育阶段需水规律，以一定比例进行分配，即
（式2-5）式中：
——某一生育阶段作物需水量；
——需水模系数，即某一生育阶段作物需水量占全生育期作物需水量的百分数，可以从试验资料中取得或运用类似地区资料分析确定。
按上述方法求得的各阶段作物需水量在很大程度上取决于需水模系数的准确程度。但由于影响需水模系数的因素较多，如作物品种、气象条件以及土、水、肥条件和生育阶段划分的不严格等，使同一生育阶段在不同年份内同品种作物的需水模系数并不稳定，而不同品种的作物需水模系数则变幅更大。因而，大量分析计算结果表明，用此方法求各阶段需水量的误差常在±（100%~200%），但是用该类方法计算全生育期总需水量仍有参考作用。（二）通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量的方法
近代需水量的理论研究表明，作物腾发耗水是土壤-植物-大气系统的连续传输过程，大气、土壤、作物三个组成部分中的任何一部分的有关因素都影响需水量的大小。根据理论分析和试验结果，在土壤水分充足的条件下，大气因素是影响需水量的主要因素，其余因素对需水量的影响不显著；在土壤水分不足的条件下，大气因素和其余因素对需水量都有重要影响。目前，作物需水量的计算方法是通过计算参照作物的需水量来计算实际需水量。有了参
照作物需水量，然后再根据作物系数对进行修正，得到某种作物的实际需水量。在水分亏缺时，再用进行修正，即可求出某种作物在水分亏缺时的实际需水量。
所谓参照作物需水量（Reference Crop Evapotranspiration）是指高度一致、生长旺盛、地面完全覆盖、土壤水分充足的绿草地（8-15cm高）的蒸发蒸腾量，一般是指在这种条件下的苜蓿草的需水量，因为这种参照作物需水量主要受气象条件的影响，所以都是根据当地的气象条件分阶段计算的。
1、参照作物需水量的计算
计算参照作物需水量的方法很多，大致可归纳为经验公式法、水气扩散法、能量平衡法等。其中以能量平衡原理比较成熟、完整。其基本思想是：将作物腾发看做能量消耗的过程，通过平衡计算求出腾发所消耗的能量，然后再将能量折算为水量，即作物需水量。
根据能量平衡原理以及水汽扩散等理论，英国的彭曼（Pen-man）提出了可以利用普通的气象资料计算参考作物蒸发蒸腾量的公式。后经联合国粮农组织修正，正式向各国推荐。其基本形式如下：
（式2-6）
式中：
——参考作物需水量，mm/d；
——标准大气压下的温度函数，其中为平均气温时饱和水汽压随温度之变率，即
（其中为饱和水汽压，为平均气温）；为湿度计常数，℃；
——海拔高度影响温度函数的改正系数，其中为海平面的平均气压，=1013.25hPa；
——太阳净辐射，以蒸发的水层深度计，mm/d，可用经验公式计算，从有关表格中查得或用辐射平衡表直接测取；
——干燥力，mm/d，=0.26（1+0.54）（），其中为当地的实际水汽压，为离地面2m高处的风速，m/s。
2、实际需水量的计算
已知参照作物需水量后，在充分供水条件下，采用作物系数对进行修正，即得作物实际需水量，即：
（式2-7）式中的与应取相同单位。
作物系数是指某一阶段的作物需水量与相应阶段内的参考作物蒸发蒸腾量的比值，它反映了作物本身的生物学特性、产量水平、土壤耕作条件等对作物需水量的影口向。根据各
地的试验，作物系数不仅随作物而变化，更主要的是随作物的生育阶段而异，生育初期和末期的较小，而中期的较大。表2-3列出大田作物和蔬菜在中期、后期的值；表2-4为主要作物各生育阶段的作物系数值。表2-5列出了山西冬小麦作物系数值；表2-6为湖北省中稻作物系数值。
表2-3 大田作物和蔬菜在中期、后期的值
作物生育阶段
气象条件
最低相对湿度>70%最低相对湿度<20%
风速0~5m/s风速5~8 m/s风速0~5 m/s风速5~8 m/s
玉米
中期 1.05 1.10 1.15 1.20
后期0.550.550.600.60棉花
中期 1.05 1.10 1.15 1.20
后期0.650.650.650.70花生
中期 1.05 1.10 1.15 1.20
后期0.550.550.600.60薯类
中期 1.05 1.10 1.15 1.20
后期0.70.70.750.75大豆
中期 1.05 1.10 1.15 1.20
后期0.450.450.450.45小麦
中期 1.05 1.10 1.15 1.20
后期0.250.250.200.20
十字花科植物中期0.95 1.10 1.05 1.10后期0.800.850.900.95
黄瓜
中期0.900.900.95 1.00
后期0.700.700.750.80
表2-4 主要作物各生育阶段的作物系数值
作物初期阶段前期阶段中期阶段后期阶段收获期全生育期小麦0.3-0.40.7-0.8 1.05-1.200.65-0.750.20-0.250.80-0.90玉米0.3-0.50.7-0.85 1.05-1.200.8-0.950.55-0.60.75-0.90棉花0.4-0.50.7-0.8 1.05-1.250.8-0.90.65-0.700.80-0.90高粱0.3-0.40.7-0.75 1.0-1.150.75-0.80.5-0.550.75-0.85大豆0.3-0.40.7-0.8 1.0-1.150.7-0.80.4-0.50.75-0.9花生0.4-0.50.7-0.80.95-1.100.75-0.850.55-0.600.75-0.80向日葵0.3-0.40.7-0.8 1.05-1.20.7-0.80.35-0.450.75-0.85马铃薯0.3-0.50.7-0.8 1.05-1.20.85-0.950.70-0.750.75-0.90注：表中第一个数字表示在高湿（最小相对湿度>70%）和弱风（风速< 5m·s-1）条件下。第二个数字表示低湿（最低相对湿度<20%）和大风（风速>5 m·s-1）条件下。
2-5 山西省冬小麦作物系数值
生育阶段播种一越冬越冬一返青返青一拔节拔节一抽穗抽穗一灌浆灌浆一收割全生育期
0.860.480.82 1.00 1.160.870.87
表2-6 湖北省中稻作物系数值
月份56789
1.03 1.35 1.50 1.400.94
近些年来，我国在计算作物需水量和绘制作物需水量等值线图时多采用上述公式。在灌溉与排水工程设计规范中也推荐采用这一公式。由于该公式计算复杂，一般都用计算机完成。在实际应用时，可从已鉴定过的作物需水量等值线图中确定。
3、作物需水量等值线图
任何物理量，只要它在空间呈连续变化，又不因入为措施导致迅速、大幅度变动，即可用等值线图来表示其空间分布规律。影响作物需水量的主要因素为气象因素和非气象因素，气象因素是在空间呈连续变化的物理量；非气象因素主要是指土壤水分条件、产量水平等，若把非气象因素维持在一定水平，这样便可以用等值线图来表示作物需水量空间变化规律。根据作物需水量的定义，非气象因素实际上已限定在同一水平，这就是作物要生长在适宜的水分条件下；而实现高产（潜在产量）时的需水量。对土壤水分条件与产量水平全国协作组已做了统一规定，按照统一的要求进行设计与试验，这样就在全国范围内取得了同一非气象因素水平下的需水量值。
全国主要作物需水量等值线图，是采用作物系数法计算每一个县的作物需水量值，按照式2-6用统一的计算机程序进行计算并绘制的。在实际应用时，可直接查用已鉴定的作物需水量等值线图。对北方干旱缺水地区来说，灌溉水源满足不了作物全生育期实行充分灌溉的要求，作物全生育期内有些阶段的土壤含水率低于适宜水分下限，在此条件下的作物蒸发蒸腾量低于充分供水下的作物需水量，土壤水分亏缺愈严重，这种降低愈显著。在缺水条件下常采用土壤水分修正系数法确定作物蒸发蒸腾量。即
（式2-8）式中：
——缺水条件下作物的实际蒸发蒸腾量；
——意义同前；
——土壤水分修正系数，其物理意义是指缺水条件下的作物蒸发蒸腾量与充分供水条件下的蒸发蒸腾量的比值，与土壤含水率有关。可用下式计算
（式2-9）式中：
——凋萎系数（占干土重的%计）；
——土壤的临界含水率（即毛管断裂含水率）（占干土重的%计）；
——计算时段内平均土壤含水率（占干土重的%计）；
、
——由实测资料分析确定的经验系数，随作物生育阶段和土壤条件而变化。
康绍忠把冬小麦生育期划分为出苗-越冬前、越冬-返青、返青后-抽穗开花、灌浆-成熟四个阶段，把春小麦分为出苗-分蘖、分蘖后-拔节孕穗、抽穗开花-灌浆、乳熟-成熟四个阶段。然后分阶段求出了四个站的
、
值如表2-7所示。
表2-7 土壤水分修正系数
幂函数公式中的经验系数值
作物种类 站名 参数
生育阶段
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
冬小麦
西北农大
1.003 0.951 0.966 0.978 0.781 1.513 0.351 0.958
山西临汾
0.957 0.936 0.977 0.990
0.669 1.161 0.892 0.696
春小麦
甘肃武威
1.008 1.082 0.986 0.974
0.695 0.642 0.789 0.682
陕西榆林
0.992 0.986 1.028 0.964
0.741
0.707
0.736
0.663
2.2作物灌溉制度
2.2.1灌溉制度的内涵及确定方法
（一）灌溉制度的内涵
灌溉制度是指某作物在一定的气候、土壤等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得较高而稳定的产量及节约用水，所制定的一整套农田灌溉的制度，包括灌水定额、灌溉定额、灌水时间及灌水次数这四项内容。灌水定额是指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量，灌溉定额是指播种前和全生育期内单位面积上的总灌水量，即各次灌水定额之和。灌水定额和灌溉定额的单位常以m 3·hm -2或mm 表示，它是灌区规划及管理的重要依据。农作物在整个生育期中实施灌溉的次数即为灌水次数。灌水时间以年、月、日表示。
制订灌溉制度的主要依据之一是降雨量和降雨量在年内、年际的分配，所以同一种作物在不同水文年有不同的灌溉制度，另一个基本依据是作物需水量。
灌溉制度随作物种类、品种和自然条件及农业技术措施的不同而变化。而且灌溉制度是在尚未建成灌区的规划、设计阶段或在已成灌区的管理工作的灌水季节之前加以确定的；因此，总带有些估计特征，在以后的执行过程中很可能要依“看天”（气候条件）、“看地”（农田水分状况）、“看庄稼”（作物生长状况和需水特征）的原则进行适当的修正。因此
必须以作物需水规律和气象条件（特别是降水）为主要依据，从当地具体条件、多年气象资料出发，针对不同水文年份，即按作物生育期降雨频率，拟定湿润年（频率为25%）、一般年（频率为50%）和中等干旱年（频率为75%）及特旱年（频率为95%）四种类型的灌溉制度。一般在灌溉工程规划、设计中多采用干旱年的灌溉制度作为标准，但在灌溉管理工作中则应根据中、长期气象预报选用相应的灌溉制度。
灌溉制度是灌溉工程规划设的基础；是已成灌区编制和执行用水计划、合理用水的重要依据；也关系到灌区内土壤肥力状况和作物产量、品质的提高；以及灌区水土资源的充分利用与灌溉工程设施效益的发挥。
灌溉的目的，就是要使一定水资源产生出最佳的经济效益。就灌溉的经济效益而言，它受两方面的条件约束，即水资源与土地。当土地条件成为主要限制因素时，应考虑怎样进行灌溉才能使单位面积上的产量最佳且品质也好；当水资源为主要约束条件时，应考虑适当减少灌溉定额，使有限的水灌溉更多的农田，使单位灌溉用水量的增产幅度最大。前者为充分供水条件下的灌溉制度，这也是时至今日普遍采用的灌溉制度；后者正是我们目前需要研究的节水型灌溉制度，尤其是水资源状况日愈紧张的今天，研究节水型灌溉制度更有实际意义。无论是充分供水型的还是节水型的灌溉制度，其核心问题是确定灌溉定额及其在作物生长期时程上的分配。一个好的灌溉制度应当是省水和经济效益高的。
（二）制定灌溉制度的方法
常采用以下四种方法来确定灌溉制度：
1、总结群众丰产灌水经验
经过多年的实践、摸索，各地群众都积累了不少确定灌溉制度的方法。如我国北方农民把土壤水分状况称为墒情，将土壤墒情分为：汪水、黑墒、黄墒、潮干土和干土等几类，常在耕种前或作物生长期间进行验墒，即根据土壤湿润程度、土色深浅和揉捏成形等来判断土壤的含水量及其有效性，以确定灌水时间和灌溉水量。这些经验与方法应成为制定灌溉制度最宝贵的资料。
2、根据灌溉试验资料制定灌溉制度
为了实施科学灌溉，我国许多灌区设置了灌溉试验站，试验项目一般包括作物需水量、灌溉制度、灌水技术和灌溉效益等。试验站积累的试验资料，是制定灌溉制度的主要依据。但是，在选用试验资料时，必须注意原试验的条件（如气象条件、水文年度、产量水平、农业技术措施、土壤条件等）与需要确定灌溉制度地区条件的相似性，在认真分析研究对比的基础上，确定灌溉制度，不能生搬硬套。
3、根据作物的生理指标制定灌溉制度
作物对水分的生理反应可从多方面反映出来，利用作物各种水分生理特征和变化规律作为灌溉的指标，能更合理的保证作物的正常生长发育和它对水分的需要。目前可用于确定灌水时间的生理指标：冠层-空气温度差、细胞液浓度、叶组织水势和气孔开张度等。当然，有关作物对土壤水分相应的生理指标特征与变化规律仍处于积极的探索之中，将来这部分研究成果将会对灌溉制度的合理制定提供更为可靠的科学依据。
4、按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度
这是目前生产实践中应用较为普遍的方法，有一定
的理论依据，比较完善，但必须根据当地具体条件，参
考群众丰产灌水经验和田间试验资料，这样才能使得所
制定的灌溉制度更为合理与完善。
2.2.2充分灌溉条件下旱作物的灌溉制度
充分灌溉条件下的灌溉制度，是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而制定的灌溉制度。长期以来，入们都是按充分灌溉条件下的灌溉制度来规划、设计灌溉工程的。当灌溉水源充足时，也按照这种灌溉制度来进行灌水。因此，研究制定充分灌溉条件下的灌溉制度有重要意义。下面就简要介绍一下应用水量平衡原理确定旱作物的灌溉制度的方法。
（一）水量平衡法基本原理
水量平衡法以作物各生育期内土壤水分变化为依据，从对作物充分供水的观点出发，一般要求在作物各生育期内，计划湿润层内的土壤含水率（水稻为计划水层深度）维持在作物适宜含水量的上限和下限之间，若土壤含水量降至下限时，则应进行灌水，以保证作物充分供水。
就旱作物的整个生育期而言，任一时段中，任一时段计划湿润层中含水量的变化，取决于需水量和来水量的多少，其来去水量见图2-2。土壤计划湿润层内的水量平衡可表示为：
（式2-10）
或：（式2-11）式中：
，——分别为时段始、末单位面积计划湿润层的土体储水量（mm）；
，——分别为时段始、末单位面积计划湿润层的平均含水率（cm3·cm-3）；
——计划湿润层深度（mm）；
——由于计划湿润层深度增加而在单位面积上增加的水量（mm），如时段内计划湿润层变化则无此项，一般取时段内计划湿润层深度一致，即=0；
——时段内单位面积上入渗的有效降水量（mm）；
——时段内单位面积上平均降水的入渗强度（mm·d-1）；
——时段内单位面积上地下水（或下部土层）对计划
湿润层土壤的补给量（mm）；
——时段内单位面积上地下水（或下部土层）对计划湿润层土壤的平均补给强度（mm·d-1）；
——时段内单位面积上的灌水量（mm；m3·hm-2）；
——时段内的平均灌水强度（mm·d-1）；
——时段内的作物需水量（mm；m3·hm-2）；
——时段内作物的平均蒸散强度（mm·d-1）。
为了满足作物正常生长的要求，任一时段内土壤计划湿润层的土壤含水率（或储水量）必须经常保持在一定的适宜范围内，即通常要求不少于作物允许的最小允许含水率（或最小允许储水量）和不大于作物允许含水量（或最大储水量）。但计划湿润层的平均土壤含水量（或储水量）降低到或接近于最小允许值（或）时，即需进
行灌溉，以补充土壤水分，维持作物的正常生长。
例如某时段内没有降雨，显然这一时段的水量平衡方程可写为：
（式2-12）式中：
——土壤计划湿润层内允许最小储水量；其余符号意义同前。
如图2-3所示，设时段初土壤储水量为，则由式2-12可推算出开始进行灌水时间间距为：
（式2-13）
而这一时段末的灌水定额为：
（式2-14）式中：
——灌水定额，m3/亩；
——该时段内土壤计划湿润层的深度，m；
、——该时段内允许的土壤最大含水率和最小含水率（以干土重的%计）；
、——计划湿润层土壤的干密度和水密度，kg·m-3。
同理，可以求出其它时段在不同情况下的灌水时距与灌水定额，从而确定出作物全生育期内的灌溉制度。
（二）水量平衡法参数的确定
拟定的灌溉制度是否合理，关键在于方程中各项数据，如土壤计划湿润层深度、作物允许的土壤含水量变化范围以及有效降雨量等选用是否合理。因此在拟定灌溉制度的过程中，水量平衡方程中各参数的准确确定是重要的。
1、有效降水量
有效降雨量系指天然降雨量扣除地面径流和深层渗漏量后，蓄存在土壤计划湿润层内可供作物利用的雨量。
在生产实践中，一般用降雨入渗系数来表示
（式2-15）
式中：
——降雨入渗系数，其值与一次降雨量、降雨强度、降雨延续时间、土壤性质、地面覆盖及地形等因素有关。—般认为一次降雨量小于5mm时，为0；当一次降雨量在5~50mm 时，约为1.0~0.8；当次降雨量大于50mm时，=0.70~0.80。
2、土壤计划湿润层深度
土壤计划湿润层深度系指在对旱作物进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深度。它取决于旱作物主要根系活动层深度，随作物的生长发育而逐步加深。在作物生长初期，根系虽然很浅，但为了维持土壤微生物活动，并为以后根系生长创造条件，需要在一定土层深度内保持适当的含水率，一般采用30~40cm；随着作物的成长和根系的发育，需水量增多，计划湿润层也应逐渐增加，至生长末期，由于作物根系停止发育，需水量减少，计划湿润层深度不宜继续加大，一般不超过0.8~1.0m。在地下水位较高的盐碱化地区，计划湿润层深度不宜大于0.6m。根据试验资料，列出几种作物不同生育阶段的计划湿润层深度，如表2-8所示。
表2-8 冬小麦、棉花、玉米各生育期较为典型的计划湿润层深度
生育期幼苗期分蘖期拔节期抽穗期灌浆期
冬小麦
计划湿润层深度0.3-0.4m0.4-0.5m0.5-0.6m0.6-0.8m0.8-1.0m 生育期幼苗期现蕾期开花结铃期吐絮期棉花
计划湿润层深度0.3-0.4m0.4-0.6m0.6-0.8m0.6-0.8m
生育期幼苗期拔节期孕穗期抽穗期灌浆期玉米
计划湿润层深度0.3-0.4m0.4-0.5m0.5-0.6m0.6-0.8m0.8m 3、土壤适宜含水率上、下限的确定
由于田间作物需水的持续性及农田灌水或降水的间歇性，计划湿润层内土壤含水率不可能经常维持在最适宜的水平，为了保证作物生长，应将土壤含水率控制在适宜的上限
（）与下限（）之间。土壤含水率的上限应满足以下两个条件：既不产生深层渗漏，又要满足作物土壤空气含量的要求，故一般取田间持水量。土壤含水率的下限应以作物
生长不受抑制为准，应大于凋萎系数，一般以占田间持水量的百分数计，取占田间持水量
60%-70%。最适宜作物生长的含水率称为土壤适宜含水率，土壤适宜含水率介于与
之间，随作物品种及其生育阶段、土壤性质等因素而变化。表2-9给出的冬小麦、棉花和玉米各生育阶段要求的土壤适宜含水率可供参考。
表2-9 冬小麦、棉花、玉米各生育期要求的土壤适宜含水率（以占田间持水率的%计）
生育期出苗期分蘖期越冬期返青-拔节期拔节期后冬小麦
土壤适宜含水率稍>70%稍>70%70%左右60%-70%70%-80%生育期播种期苗期现蕾期开花结铃期成熟期棉花
土壤适宜含水率>70%55%-70%60%-70%70%-80%55%-70%生育期播种期苗期拔节孕穗期抽穗开花期灌浆成熟期玉米
土壤适宜含水率60%-80%55%-60%60%-70%70%-75%70%左右
4、地下水补给量（）
地下水补给量系指地下水借土壤毛细管作用上升至作物根系吸水层而被作物利用的水量，其大小与地下水埋藏深度、土壤性质、作物种类、作物需水强度、计划湿润层含水量等有关。地下水位越接近根系活动层，毛管作用越强，地下水位补给量也越多。当地下水埋深超过2.5m时，补给量很小，可以忽略不计；当地下水埋深小于2.5m时，其补给量一般为作物需水量的5%~25%。河南省入民胜利渠灌区测定冬小麦区地下水埋深在1.0~2.0m时，地下水补给量可达作物需水量的20%。因此，在制定灌溉制度时，不能忽视这部分的补给量，必须根据当地或类似地区的试验、调查资料估算。
5、由于计划土壤湿润层深度增加而增加的可利用水量（）
作物生育期内计划湿润层的深度是不断变化的。若计算时段内计划湿润层深度变化不
大，则项可设定为零；若时段内计划湿润层变化较大，由于计划湿润层的增加，将增加部分有效水量，此时，（m3/亩）可按下式计算：
（式2-16）式中：
——时段初土壤计划湿润层深度，m；
——时段末土壤计划湿润层深度，m；
——（）深度的土层中的平均含水率（以占干土重的%计），一般；
、——土壤的干密度和水的密度，kg·m-3。
（三）旱作物播前灌水定额（）的确定
播前灌水是为了土壤有足够的底墒，以保证种子发芽和出苗或储水于土壤中，供作物生育期使用。播前灌水往往只进行一次，（m3/亩）一般可按下式计算：
（式2-17）式中：
——土壤计划湿润层深度，m，应根据播前灌水要求决定；
、——土壤干密度和水的密度， kg·m-3；
——一般为田间持水率（以占干土重的%计）；
——播前土层内的平均含水率（以占干土重的%计）。
（四）旱作物生育期灌溉制度的拟定
根据水量平衡原理，可用图解法或列表法制定全生育期的灌溉制度，旱作物的计算一般以旬为时段进行计算。
按水量平衡方法制定灌溉制度，如果作物耗水量和降雨量资料比较精确，其计算结果比较接近实际情况。对于大型灌区，由于自然地理条件差别较大，应分区制定灌溉制度，并与前面调查和试验结果相互核对，以求切合实际。应当指出，这里所讲的灌溉制度是指某一具体年份一种作物的灌溉制度，如果需要求出多年的灌溉用水系列，还须求出每年各种作物的灌溉制度。
作物需水量与灌溉制度
作物需水量与灌溉制度 2.1 作物需水量 2.1.1农田水分消耗途径 农田水分消耗的途径主要有植株蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏。 （一）植株蒸腾 植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。试验证明，植株蒸腾要消耗大量水分，作物根系吸入体内的水分有99%以上消耗于 蒸腾，只有不足1%的水量留在植物体内，成为植物体的组成部分。 植株蒸腾过程是由液态水变为气态水的过程，在此过程中，需要消耗作物体内的大量热量，从而降低了作物的体温，以免作物在炎热的夏季被太阳光所灼伤。蒸腾作用还可以增强作物根系从土壤中吸取水分和养分的能力，促进作物体内水分和无机盐的运转。所以，作物蒸腾是作物的正常活动，这部分水分消耗是必需的和有益的，对作物生长有重要意义。 （二）棵间蒸发 棵间蒸发是指植株间土壤或水面的水分蒸发。棵间蒸发和植株蒸腾都受气象因素的影响，但蒸腾因植株的繁茂而增加，棵间蒸发因植株造成的地面覆盖率加大而减小，所以蒸腾与棵间蒸发二者互为消长。一般作物生育初期植株小，地面裸露大，以棵间蒸发为主；随着植株增大，叶面覆盖率增大，植株蒸腾逐渐大于棵间蒸发；到作物生育后期，作物生理活动减弱，蒸腾耗水又逐渐减小，棵间蒸发又相对增加。棵间蒸发虽然能增加近地面的空气湿度，对作物的生长环境产生有利影响，但大部分水分消耗与作物的生长发育没有直接关系。因此，应采取措施，减少棵间蒸发，如农田覆盖、中耕松土、改进灌水技术等。 （三）深层渗漏 深层渗漏是指旱田中由于降雨量或灌溉水量太多，使土壤水分超过了田间持水率，向根系活动层以下的土层产生渗漏的现象。深层渗漏对旱作物来说是无益的，且会造成水分和养分的流失，合理的灌溉应尽可能地避免深层渗漏。由于水稻田经常保持一定的水层，所以深层渗漏是不可避免的，适当的渗漏，可以促进土壤通气，改善还原条件，消除有毒物质，有利于作物生长。但是渗漏量过大，会造成水量和肥料的流失，与开展节水灌溉有一定矛盾。 在上述几项水量消耗中，植株蒸腾和棵间蒸发合称为腾发，两者消耗的水量合称为腾 发量（Evapotranspiration ），通常又把腾发量称为作物需水量（Water Requirement of Crops ）。腾发量的大小及其变化规律，主要决定于气象条件、作物特性、土壤性质和农业技术措施等。渗漏量的大小主要与土壤性质、水文地质条件等因素有关，它和腾发量的性质完全不同，一般将蒸发蒸腾量与渗漏量分别进行计算。旱作物在正常灌溉情况下，不允许发生深层渗漏，因此，旱作物需水量即为腾发量。对稻田来说适宜的渗漏是有益的，通常把水稻腾发量与稻田渗漏量之和称为水稻的田间耗水量。 就某一地区而言，具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量为作物田间耗水量，简称耗水量。所以需水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或潜在腾发量），而耗水 量是一个实际值，又称为实际蒸散量。需水量与耗水量的单位一样，常以水层表示。m3? hm-2或mm
作物需水量与灌溉制度
作物需水量与灌溉制度 2.1作物需水量 2.1.1农田水分消耗途径 农田水分消耗的途径主要有植株蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏。 （一）植株蒸腾 植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。试验证明，植株蒸腾要消耗大量水分，作物根系吸入体内的水分有99%以上消耗于蒸腾，只有不足1%的水量留在植物体内，成为植物体的组成部分。 植株蒸腾过程是由液态水变为气态水的过程，在此过程中，需要消耗作物体内的大量热量，从而降低了作物的体温，以免作物在炎热的夏季被太阳光所灼伤。蒸腾作用还可以增强作物根系从土壤中吸取水分和养分的能力，促进作物体内水分和无机盐的运转。所以，作 物蒸腾是作物的正常活动，这部分水分消耗是必需的和有益的，对作物生长有重要意义。（二）棵间蒸发 棵间蒸发是指植株间土壤或水面的水分蒸发。棵间蒸发和植株蒸腾都受气象因素的影响，但蒸腾因植株的繁茂而增加，棵间蒸发因植株造成的地面覆盖率加大而减小，所以蒸腾与棵间蒸发二者互为消长。一般作物生育初期植株小，地面裸露大，以棵间蒸发为主；随着植株增大，叶面覆盖率增大，植株蒸腾逐渐大于棵间蒸发；到作物生育后期，作物生理活动减弱，蒸腾耗水又逐渐减小，棵间蒸发又相对增加。棵间蒸发虽然能增加近地面的空气湿度，对作物的生长环境产生有利影响，但大部分水分消耗与作物的生长发育没有直接关系。因此， 应采取措施，减少棵间蒸发，如农田覆盖、中耕松土、改进灌水技术等。 （三）深层渗漏 深层渗漏是指旱田中由于降雨量或灌溉水量太多，使土壤水分超过了田间持水率，向根系活动层以下的土层产生渗漏的现象。深层渗漏对旱作物来说是无益的，且会造成水分和养分的流失，合理的灌溉应尽可能地避免深层渗漏。由于水稻田经常保持一定的水层，所以深层渗漏是不可避免的，适当的渗漏，可以促进土壤通气，改善还原条件，消除有毒物质，有利于作物生长。但是渗漏量过大，会造成水量和肥料的流失，与开展节水灌溉有一定矛盾。 在上述几项水量消耗中，植株蒸腾和棵间蒸发合称为腾发，两者消耗的水量合称为腾发量（Evapotranspiration），通常又把腾发量称为作物需水量（Water Requirement of Crops）。腾发量的大小及其变化规律，主要决定于气象条件、作物特性、土壤性质和农业技术措施等。渗漏量的大小主要与土壤性质、水文地质条件等因素有关，它和腾发量的性质完全不同，一般将蒸发蒸腾量与渗漏量分别进行计算。旱作物在正常灌溉情况下，不允许发生深层渗漏，因此，旱作物需水量即为腾发量。对稻田来说适宜的渗漏是有益的，通常把水稻腾发量与稻田渗漏量之和称为水稻的田间耗水量。 就某一地区而言，具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量为作物田间耗水量，简称耗水量。所以需水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或潜在腾发量），而耗水
灌溉制度知识讲解
2.6.2.1作物灌溉定额的确定 参照项目涉及村目前的种植制度和今后种植业结构调整的要求，以中稻典型作物来确定灌溉定额。 2.6.2.1.1中稻灌溉制度的确定 （1）水稻的泡田定额的确定： 根据当地群众的耕作经验，划定中稻的泡田时间为5月11日~5月25日，历时15天。 M1=0.667 (h0+S1+e1t1-P1) 式中M1－水稻的泡田定额，m3/亩 h0－插秧时田面所需的水层深度，mm，取30mm； S1－泡田期的渗漏量，mm； e1－泡田期内水田的田面平均蒸发量，mm/d； t1－泡田期的日数,d； P1－泡田期的降雨量，mm。 根据彭水县国土局提供的资料，项目区土壤为小黄泥和大土黄泥，土壤中含沙，属中粘含沙土，取其渗漏强度为 1.4mm/d(《中国主要作物需水量与灌溉》，P136)。 项目区紧邻武隆县，两地气象条件基本相同，本项目设计所用资料采用武隆县的气象资料。根据武隆县气象局1950年-1980年的实测降水资料，75%设计频率年为1974年，由1974年的逐日降雨资料，可得泡田期的有效降水量为38mm。
泡田期的田面平均了蒸发量由下表选取： 表2- 多年平均蒸发量统计表 月份 1 2 3 4 5 6 全年拆算 系数 年蒸发 量（mm） 蒸发量（mm）42.1 38.0 63.4 98.7 125.0 123.4 月份7 8 9 10 11 12 蒸发量（mm）90.8 160.5 125.0 69.0 47.7 37.2 1120.8 0.8 896.6 资料来源：《四川省涪陵地区水资源调查与水利区划（附表）》，涪陵地区水利电力局编制，1993年4月，附表4、 蒸发资料采用折算后（60cm蒸发皿）的数值计算。 计算得中稻的泡田定额为M1＝50.4m3/亩。 （2）中稻生育期灌溉制度的确定 利用水量平衡方程确定中稻的灌溉制度。 h1＋P＋m－WC－d＝h2 式中h1－时段初田面水层深度，mm； h2－时段末田面水层深度，mm； P－时段内降雨量，mm； d－时段内的排水量，mm； m－时段内的灌水量，mm； WC－时段内的田间耗水量，mm。 时段内的降雨量根据武隆县气象局提供的1974年逐日降雨资料计算。 田间耗水量的计算采用参考作物系数法，根据联合国粮农组织
作物需水量与灌溉用水量
第三章、作物需水量与灌溉用水量 §3—1 作物需水量 作物需水量——是指作物在适宜的外界环境条件下（包括对土壤水分、养分充分供应）正常生长发育达到或接近达到该作物品种的最高产量水平所消耗的水量。 作物需水量的作用： 1、是农业用水的主要组成部分，是整个国民经济中消耗水分的最主要部分。 2、是水资源开发利用时的必备资料，也是灌排工程规划、设计、管理的基本依据。 3、作物需水量在农业用水和国民经济用水中的比例 4、作物需水量是农业用水的主要组成部分。 作物需水量以水汽形式散入大气，无法再利用 一、作物田间水分的消耗 (三种途径：叶面蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏) 叶面蒸腾：作物植株内水分通过叶面气孔散发到大气中的现象； 棵间蒸发：植株间土壤或水面（水稻田）的水分蒸发； 深层渗漏：土壤水分超过了田间持水率而向根系以下土层产生渗漏的现象。 解释：棵间蒸发能增加地面附近空气的湿度，对作物生长环境有利，但大部分是无益的消耗，因此在缺水地区或干旱季节应尽量采取措施，减少棵间蒸发（如滴灌<局部灌溉>、水田不建立水层）和地面覆盖等措施。 深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，地下水含盐较多的地区，易形成次生盐碱化。但对水稻来说，适当的深层渗漏是有益的，可增加根部氧分，消除有毒物质，促进根系生长，常熟、沙河、涟水等灌溉试验站结果都表明：有渗漏的水稻产量比无渗漏的水稻产量高3.9% ~ 26.5%。 叶面蒸滕量＋棵间蒸发量＝腾发量＝作物田间需水量 水田：田间需水量＋渗漏量＝田间耗水量 由于水田不同土壤渗漏量大小差别很大，为了使不同土质田块水稻需水具有可比性，因此水稻的田间需水量不包括渗漏量，如计入渗漏量，则称为田间耗水量。 二、作物需水规律 （一）影响作物需水量的因素 １、气象条件主要因素，气温高、日照时间长、空气湿度低、风速大、气压低等使需水量增加； ２、土壤条件含水量大，砂性大，则需水量大（棵间蒸发大） ３、作物条件水稻需水量较大，麦类、棉花需水量中等，高粱、薯类需水量较少； ４、农业技术措施地面覆盖、采用滴灌、水稻控灌等能减少作物需水量。
农田水利学—作物需水量与灌溉用水量
第二章作物需水量与灌溉用水量 §1 作物需水量 一、作物田间水分的消耗 (三种途径：叶面蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏) 叶面蒸腾：作物植株内水分通过叶面气孔散发到大气中的现象； 棵间蒸发：植株间土壤或水面（水稻田）的水分蒸发； 深层渗漏：土壤水分超过了田间持水率而向根系以下土层产生渗漏的现象。 解释：棵间蒸发能增加地面附近空气的湿度，对作物生长环境有利，但大部分是无益的消耗，因此在缺水地区或干旱季节应尽量采取措施，减少棵间蒸发（如滴灌<局部灌溉>、水田不建立水层）和地面覆盖等措施。 深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，地下水含盐较多的地区，易形成次生盐碱化。但对水稻来说，适当的深层渗漏是有益的，可增加根部氧分，消除有毒物质，促进根系生长，常熟、沙河、涟水等灌溉试验站结果都表明：有渗漏的水稻产量比无渗漏的水稻产量高3.9% ～26.5%。 叶面蒸滕量＋棵间蒸发量＝腾发量＝作物田间需水量 水田：田间需水量＋渗漏量＝田间耗水量 由于水田不同土壤渗漏量大小差别很大，为了使不同土质田块水稻需水具有可比性，因此水稻的田间需水量不包括渗漏量，如计入渗漏量，则称为田间耗水量。 二、作物需水规律 （一）影响作物需水量的因素 1、气象条件主要因素，气温高、日照时间长、空气湿度低、风速大、气压低等使需水量增加； 2、土壤条件含水量大，砂性大，则需水量大（棵间蒸发大） 3、作物条件水稻需水量较大，麦类、棉花需水量中等，高粱、薯类需水量较少； 4、农业技术措施地面覆盖、采用滴灌、水稻控灌等能减少作物需水量。 （二）作物需水特性 1、中间多，两头少；开花结实期需水量最大 2、存在需水临界期 需水临界期：在作物全生育期中，对缺水最敏感，影响产量最大的时期。 几种作物的需水临界期： 水稻孕穗至开花期 棉花开花至幼铃形成期
定额法计算灌溉需水量
摘要根据灌溉分区确定灌溉用水基准定额的调节系数，根据作物、保证率和土壤性质确定不同保证率的灌溉用水基准定额，由灌溉用水基准定额及其调节系数计算不同保证率的灌溉用水定额，根据作物复种指数，采用定额法计算不同保证率的灌溉需水量。以种植玉米为例分析计算灌溉需水量，并讨论定额法计算灌溉需水量时应注意的问题。 关键词灌溉用水基准定额；调节系数；灌溉用水定额；灌溉需水量；灌溉水利用系数在计算农田灌溉需水量时通常采用定额法计算，即确定某作物灌溉用水基准定额及灌溉方式所产生的调节系数，计算不同保证率下的灌溉用水定额，再与种植面积相乘进而求得灌溉需水量。值得一提的是灌溉用水定额的计算需要注意如下问题：一是灌溉分区及灌溉方式的确定；二是种植作物、保证率和土壤性质的确定；三是以上2点确定灌溉用水基准定额及调节系数。 灌溉需水量采用定额法计算时还应注意作物的种植结构及复种指数。特别指出定额法求得灌溉需水量为净灌溉需水量，一般根据实际需要的是毛灌溉需水量，因此还应再考虑灌溉水利用系数的问题。下面以实际例子来计算灌溉需水量。分析区种植作物为玉米，种植面积为92.998 8 hm2，耕作制度为一年一熟。 1 灌溉用水定额 1.1 灌溉分区及灌溉方式 根据《河北省用水定额第1部分：农业用水（DB13/T1161.1 —2009）》[1]中的表1河北省灌溉用水定额编制分区表，分析区所处分区名称为冀西北山间盆地（分区编号Ⅱ）。 根据《灌溉与排水工程设计规范（GB50288—99）》[2]和《节水灌溉工程技术规范（GB/T50363-2006）》[3]，分析区内采用“机井+水泵提水”的方式灌溉，区内布井均匀，地埋管连接喷灌设备进行灌溉，地埋管道只设置干管一级管道。 1.2 灌溉用水基准定额 根据灌溉分区、种植作物、保证率和土壤性质来确定灌溉用水基准定额。分区内种植作物全部为玉米，保证率为50%、75%，土壤性质为壤土，按以上条件参考河北省用水定额确定不同保证率下分析区灌溉用水基准定额为：P=50%为90 m3/667 m2，P=75%为135 m3/667 m2。 1.3 调节系数 根据灌溉分区及灌溉方式确定分析区调节系数。分析区取水水源为地下水，灌溉规模大于13.33 hm2，采用喷灌方式灌溉，参考河北省用水定额表2农业灌溉用水基准定额调节系数，确定分析区规模调节系数1.10、工程形式调节系数0.50、水源调节系数1.00。 1.4 灌溉用水定额 灌溉用水基准定额和调节系数的乘积即为灌溉用水定额。根据以上数据计算，不同保证率下的灌溉用水定额为：P=50%为49.5 m3/667 m2，P=75%为74.25 m3/667 m 2。 2 灌溉水利用系数 分析区灌溉水利用系数计算公式如下：η=ηs×ηf 式中，η—灌溉水利用系数，ηs—渠系（管道）水利用系数，ηf—田间水利用系数，ηf
灌溉制度的计算
一、灌溉制度的计算 根据《灌溉与排水工程规范》（GB50288-1999）规范，使用水量平衡图解法确定旱作物的灌溉制度。 a ET M K P W W W T t -+++=-00 式中 t W ——时段末土壤计划湿润层内的储水量（2 3 hm /m mm 或） 0W ——时段初土壤计划湿润层内的储水量（2 3hm /m mm 或） T W ——由于计划湿润层增加而增加的水量（)]d hm /(m ([mm 23?或） 0P ——土壤计划湿润层内保存的有效降雨量（2 3hm /m mm 或） K ——时段t 内的地下水补给量（2 3hm /m mm 或） M ——时段t 内的灌溉水量（2 3hm /m mm 或） ET ——时段t 内的作物需水量（2 3hm /m mm 或） 二、旱作物播前的灌水定额1M 计算。 一般可按下式计算： )(1000 0max 1θθ-=H M 式中：H ——计划湿润层深度（m ） m a x θ——允许最大土壤体积含水率（3 3 m /m ） 0θ——灌前计划湿润层深度内土壤平均体积含水率（3 3m /m ） 根据所给资料，可以得到播前灌溉定额为 )mm (5.50%)50%5.50%75%5.50(4.01000)(10000max 1=?-???=-=θθH M
播前灌水的目的在于保证作物种子发芽和出苗所必需的土壤含水量。通过查阅油菜的种植技术知油菜种子发芽时的土壤含水量为田间持水量的60%~70%，因此在这里保证生育初期的土壤含水量为70%。在播前灌水后，土壤的含水率为75%，考虑到蒸发损失及土壤较好的保水性，将播前灌水时间提前在生育初期5天进行，即播前灌水时间定为3月23日。 三、作物需水量ET 的计算： 使用“K 值法”计算，计算公式为： KY ET = 式中：ET ——作物全生育期内的总需水量（2 3 hm /m mm 或） Y ——作物单位面积产量（2 hm /kg ） K ——需水系数（kg /m 3 ） 则作物全生育期内的总需水量)mm (5406006.0=?==KY ET 。 按照需水模系数法进行分配得到作物各生育阶段的需水量，计算公式为 ET K ET i i = 式中：i ET 为某一生育阶段作物需水量；i K 为需水量模系数；ET 的意义同前。 各生育阶段的作物需水量计算结果如下表： 日期 28/3~6/5 7/5~28/5 29/5~6/6 7/6~20/6 21/6~9/7 10/7~25/7 模比系数 20 10 10 15 24 10 各生育阶段作物需 水量（mm ） 108 54 54 81 129.6 54 四、计算渗入土壤内的降雨量 各旬有效降雨量及逐旬有效降雨累积量如下表：
作物灌溉制度表
竭诚为您提供优质文档/双击可除 作物灌溉制度表 篇一：主要作物节水灌溉制度 （一）冬小麦的节水灌溉制度 冬小麦是跨年度生长的作物，生长过程有两个峰期。与此相应，需水过程也呈双峰型。出苗后，随着群体不断加大，需水强度也明显增加，达到冬前峰期。之后，随着气温不断下降，需水强度也相应降低，并在整个越冬期间维持在较低的水平。来年春天返青后，随着气温不断上升，群体逐渐加大，耗水量也迅速增加，至抽穗后达到最大。这一阶段是穗分化与形成的关键阶段，缺水会严重影响产量。研究资料表明，这一时期的土壤含水量低于70%，即会对作物生长产生 明显的影响。此外，鄂西北地区这一时期降雨少，又经常出现持续大风天气，并且经过返青后一段时期的利用，土壤贮水消耗程度也较重，所以冬小麦田的土壤含水量常常会接近允许的低限值。这一阶段要随时监测土壤含水量，出现严重干旱时应及时进行补充灌溉。抽穗～成熟期是小麦整个生育期中至关重要的时期，籽粒形成及干物质积累都发生在其中，因而这一阶段也是决定产量高低的重要时期。生产中应当尽
可能地使这一阶段土壤水分状况保持在较高的水平。尤其是这一阶段的前期，是冬小麦的需水临界期（水分敏感系数最大的时期），土壤含水量应当不低于田间持水量的70%。这一阶段的后期对水分的要求有所降低，但仍然不应低于60%。这一时段的平均降雨量有明显增加，缺水状况有表1冬小麦节水灌溉制度 应当随时监测，视土壤水分状况变化，及时进行补充灌溉。根据河南引黄人民胜利渠试验站，山西省晋中、晋南灌溉试验站、山东省菏泽地区灌溉试验站的资料，并进行理论分析，得出如下地区的冬小麦节水灌溉制度仅供参考（表1）。（二）玉米的节水灌溉制度 表2是根据灌溉试验资料确定的玉米各生育阶段的水分敏感指数。依照敏感指数从大到小的排序，玉米各生育阶段实施灌溉的优先考虑次序为：抽雄～灌浆，拔节～抽雄。灌浆～成熟，播种～拔节。这一次序中没有包括播前灌溉，但在实际生产中，播前灌溉是经常需要考虑的。播种时良好的土壤水分状况才能保证全苗、壮苗，也是后期作物良好生长的先决条件，因此播前灌溉应予以特别重视。播种时如果墒情较差，要优先动用贮水实施灌溉。播前补灌宜采用穴灌或细流沟灌，灌水量10～15mm即可。 表2玉米各生育阶段的水分敏感指数 表3夏玉米节水灌溉制度
灌溉制度
1.该研究的目的、意义，国内外研究现状及发展趋势并列出主要参考文献 1.1研究的目的、意义 1.1.1选题背景 水是自然资源的重要组成部分，是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和反复循环。因此水在自然环境中，对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。地球上的水资源，从广义来说是指水圈内水量的总体。 海水是咸水，不能直接利用，所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源，如河流水、淡水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量2.53％，其中大部分（近70％）是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川，还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及浅层地下水，储量约占全球淡水总储量的0.3％，只占全球总储水量的十万分之七。据研究，从水循环的观点来看，全世界真正有效利用的淡水资源每年约有9000千立方米。节约水资源是我们每个人都要做到得！！我国地表水年均径流总量约为2.7万亿立方米，相当于全球陆地径流总量的5.5％，占世界第5位，低于巴西、前苏联、加拿大和美国。我国还有年平均融水量近500亿立方米的冰川，约8000亿立方米的地下水及近500万立方千米的近海海水。目前我国可供利用的水量年约1.1万亿立方米，而1980年我国实际用水总量已达5075亿立方米，占可利用水资源的46％。 建国以来，在水资源的开发利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作，取得较大的成绩。 在城市供水上，目前全国已有300多个城市建起了供水系统，自来水日供水能力为4000万吨，年供水量100多亿立方米；城市工矿企业、事业单位自备水源的日供水能力总计为6000多万吨，年供水量170亿立方米；在7400多个建制镇中有28％建立了供水设备，日供水能力约800万吨，年供水量29亿立方米。 农田灌溉方面，全国现有农田灌溉面积近7.2亿亩，林地果园和牧草灌溉面积约0.3亿亩有灌溉设施的农田占全国耕地面积的48％，但它生产的粮食却占全国粮食总产量的74％。 防洪方面，现有堤防20万多千米，保护着耕地5亿亩和大、中城市100多个。现有大中小型水库8万多座，总库容4400多亿立方米，控制流域面积约150万平方千米。 水力发电，我国水电装机近3000万千瓦，在电力总装机中的比重约为29％，在发电量中的比重约为20％。 然而，随着工业和城市的迅速发展，需水不断增加，出现了供水紧张的局面。据1984年196个缺水城市的统计，日缺水量合计达1400万立方米，水资源的保证程度已成为某些地区经济开发的主要制约因素。 水资源的供需矛盾，既受水资源数量、质量、分布规律及其开发条件等自然因素的影响，同时也受各部门对水资源需求的社会经济因素的制约。 我国水资源总量不算少，而人均占有水资源量却很贫乏，只有世界人均值的1／4（我国人均占有地表水资源约2700立方米，居世界第88位）。按人均占有水资源量比较，加拿大为我国的48倍、巴西为16倍、印度尼西亚为9倍、前苏联为7倍、美国为5倍，而且也低于日本、墨西哥、法国、前南斯拉夫、澳大利亚等国家。 我国水资源南多北少，地区分布差异很大。黄河流域的年径流量只占全国年径流总量的约2％，为长江水量的6％左右。在全国年径流总量中，淮、海河、滦河及辽河三流域只分别约占2％、1％及0.6％。黄河、淮河、海滦河、辽河四流域的人均水量分别仅为我国人均值的26%、15％、11.5％、21％。 随着人口的增长，工农业生产的不断发展，造成了水资源供需矛盾的日益加剧。从本世纪初
主要作物节水灌溉制度
（一）冬小麦的节水灌溉制度 冬小麦是跨年度生长的作物，生长过程有两个峰期。与此相应，需水过程也呈双峰型。出苗后，随着群体不断加大，需水强度也明显增加，达到冬前峰期。之后，随着气温不断下降，需水强度也相应降低，并在整个越冬期间维持在较低的水平。来年春天返青后，随着气温不断上升，群体逐渐加大，耗水量也迅速增加，至抽穗后达到最大。这一阶段是穗分化与形成的关键阶段，缺水会严重影响产量。研究资料表明，这一时期的土壤含水量低于70%，即会对作物生长产生明显的影响。此外，鄂西北地区这一时期降雨少，又经常出现持续大风天气，并且经过返青后一段时期的利用，土壤贮水消耗程度也较重，所以冬小麦田的土壤含水量常常会接近允许的低限值。这一阶段要随时监测土壤含水量，出现严重干旱时应及时进行补充灌溉。抽穗～成熟期是小麦整个生育期中至关重要的时期，籽粒形成及干物质积累都发生在其中，因而这一阶段也是决定产量高低的重要时期。生产中应当尽可能地使这一阶段土壤水分状况保持在较高的水平。尤其是这一阶段的前期，是冬小麦的需水临界期（水分敏感系数最大的时期），土壤含水量应当不低于田间持水量的70%。这一阶段的后期对水分的要求有所降低，但仍然不应低于60%。这一时段的平均降雨量有明显增加，缺水状况有 表1 冬小麦节水灌溉制度
应当随时监测，视土壤水分状况变化，及时进行补充灌溉。 根据河南引黄人民胜利渠试验站，山西省晋中、晋南灌溉试验站、山东省菏泽地区灌溉试验站的资料，并进行理论分析，得出如下地区的冬小麦节水灌溉制度仅供参考（表1）。 （二）玉米的节水灌溉制度 表2是根据灌溉试验资料确定的玉米各生育阶段的水分敏感指数。依照敏感指数从大到小的排序，玉米各生育阶段实施灌溉的优先考虑次序为：抽雄～灌浆，拔节～抽雄。灌浆～成熟，播种～拔节。这一次序中没有包括播前灌溉，但在实际生产中，播前灌溉是经常需要考虑的。播种时良好的土壤水分状况才能保证全苗、壮苗，也是后期作物良好生长的先决条件，因此播前灌溉应予以特别重视。播种时如果墒情较差，要优先动用贮水实施灌溉。播前补灌宜采用穴灌或细流沟灌，灌水量10～15mm 即可。
需水系数法计算作物需水量及灌溉定额计算方法
需水系数法计算作物需水量及灌溉制度 1、以水面蒸发为参数的需水系数法（简称“α值法”或蒸发皿法） 大量的灌溉试验资料表明，气象因素是影响作物需水量的主要因素，而当地的水面蒸发又是各种气象因素综合影响的结果。因腾发量与水面蒸发都是水汽扩散，因此可以用水面蒸发这一参数估算作物需水量，其计算公式为： 0E ET α= （式2-1） 或 b E ET +=0α （式2-2） 式中： ET ——某时段内的作物需水量，以水层深度计，mm ； 0E ——与ET 同时段的水面蒸发量，以水层深度计，mm ；0E 一般采用80cm 口径蒸发皿的蒸发值，若用20cm 口径蒸发皿，则20808.0E E =； α——各时段的需水系数，即同时期需水量与水面蒸发量之比值，一般由试验确定，水稻α=0.9~1.3，旱作物α=0.3~0.7； b ——经验常数。 由于“α值法”只需要水面蒸发量资料，所以该法在我国水稻地区曾被广泛采用。在水稻地区，气象条件对ET 及0E 的影响相同，故应用“α值法”较为接近实际，也较为稳定。对于水稻及土壤水分充足的旱作物，用此式计算，其误差一般小于20%~30%；对土壤含水率较低的旱作物和实施湿润灌溉的水稻，因其腾发量还与土壤水分有密切关系，所以此法不太适宜。 根据资料提供的20cm 口径逐日蒸发量，可求得80cm 口径逐日蒸发量，并求出生育期内蒸发量的总和，即：
利用需水系数值α根据（式2-1）可求得生育期的作物需水量总和，根据地区生育期各生育阶段的需水量分配比，可得各生育阶段的作物需水量。根据生育阶段天数的不同，将各生育阶段的作物需水量平均到每天，即逐日耗水量，则求得各生育阶段的逐日耗水量。 2、水量平衡方程 ET M K P W W W T t -+++=-00， 式中：W t 、W 0 ：时段初和任一时间t 时的土壤计划湿润层内的储水量。 W T ：由于计划湿润层增加而增加的水量。 P 0 ：降雨入渗量，即有效降雨量。本灌区的降雨入渗量可根据降雨量与次降雨有效利用系数求得。即以连续降雨日期中降雨最大的日期为降雨日期，降雨量为该阶段的降雨量之和P ，用该降雨阶段雨量之和乘以次降雨有效利用系数σ，即P 0 = σP ，σ选取原则如下：次降雨量P （mm ）< 5, σ=0 , P=5~50 , σ= 1.0, P=50~100 , σ= 0.9, P=100~150 ,σ= 0.75 , P>150，σ=0.70。 K ：时段t 内的地下水补给量，用所占玉米生育期需水量的百分数表示，这里忽略不计。 M ：时段t 内的灌溉水量。 ET ：时段t 内的作物田间需水量，已由第一步计算求得。 3、灌溉定额即允许储水深度上、下限的计算 式中：m —灌水定额，m 3/亩； H —时段内土壤计划湿润层的深度，m ； γ—计划湿润层内土壤的干容重，t/m 3； —时段内允许的土壤最大含水率和最小含水率，
灌溉制度习题
灌溉制度习题 灌溉制度习题 1. 冬小麦播前灌水定额计算 播前灌水的目的是使土壤在播种时的含水率适于发芽需要，并供给苗期蒸发蒸腾的需水，同时使最大计划湿润层内储存足够的水分，以便在作物根系深扎后使用。 基本资料：(1)土壤最大计划湿润层H=0.8m。(2)土壤平均孔隙率n=41.3%(占土体%)。 (3)土壤田间持水率θmax=75.0%(占孔隙体积的百分比)。(4)播前土壤天然含水率 θ0=48.0%(占孔隙体积的百分比)。 要求：计算播前灌水定额。 2. 用水量平衡方程式估算冬小麦全生育期的灌溉定额 基本资料：某灌区冬小麦全生育期田间需水量E=380m3/mu，设计降雨量 P=150mm，降雨有效利用系数σ=0.8，全生育期地下水补给量K=30m3/mu。生育初期 土壤计划湿润层的深度取0.3m，生育后期取0.8m。土壤孔隙率n=48%(占土体)，田间持水率θ田=70%(占孔隙体积的百分数)。在冬小麦播前进行灌溉，灌后使土壤最大计划湿润 层范围内的含水率皆达到田间持水率，收割时可使土壤含水率降至田间持水率的80%。 要求：用水量平衡法，估算冬小麦全生育期的灌溉定额M2。 3. 西北干旱地区春小麦灌溉制度设计——图解法 基本资料：西北内陆某地，气候干旱，降雨量少，平均年降雨量117mm，其中3~7月 降雨量65.2mm，每次降雨量多属微雨(5mm)或小雨(10mm)，且历时短；灌区地下水埋藏深 度大于3m，且矿化度大，麦田需水全靠灌溉。土壤为轻、中壤土，土壤干容重为 1.48t/m3，田间持水量为28%(干土重的百分数计)。春小麦地在年前进行秋冬灌溉，开春 解冻后进行抢墒播种。春小麦各生育阶段的田间需水量、计划湿润层深度、计划湿润层增 深土层平均含水率及允许最大、最小含水率(田间持水量百分数计)，如表1所列。据农民 的生产经验，抢墒播种时的土壤含水率为75%(田间持水量百分数计)。 要求：用图解法制定春小麦灌溉制度。 表1 春小麦灌溉制度设计资料表 4. 南方湿润地区早稻灌溉制度设计——列表计算法 基本资料：(1)根据该地区灌溉试验站多年观测资料，早稻各生育阶段需水量、田间 允许水层深度及渗漏强度，见(2)根据当地气象资料，中等干旱年（相应的降雨频率75%）
微灌灌溉制度的制定步骤详解及实例说明
微灌灌溉制度的制定步骤详解及实例说明 微灌灌溉制度的制定步骤 1、收集资料 首先要手机当地气象资料，包括常年降水量、降水月分布、气温变化、有效积温等。其次要收集主要作物种植资料，包括播种期、需水特性、需水关键期及根系发育特点、种植密度、常年产量水平等。最后要收集土壤资料，包括土壤质地、田间持水量等。 2、确定微灌灌溉定额 灌溉的目的是补充降水量的不足，因此从理论上讲，微灌灌溉定额就是作物全生育期的需水量与降水量的差值。表示为： 式中：W总——灌溉定额（mm或m3）； P w——作物全生育期需水量（mm或m3）； R w——作物全生育期的常年降水量（mm或m3）。 确定日光温室的灌溉定额时因为没有降水量，主要考虑作物全生育期的需水量P w，可以通过作物耗水强度计算。
P w=（作物日耗水量×生育期天数）/灌溉水利用系数 灌水定额主要依据土壤的存贮水能力，一般土壤存贮水量的能力顺序为：黏土＞壤土＞砂土。以每次灌水达到田间持水量的90%计算，黏土的灌水定额最大，其次是壤土、砂土。灌水定额计算时需要土壤湿润比、计划湿润深度、土壤容重、灌溉上限与灌溉下限的差值和灌溉水利用系数等参数。 3、确定灌水定额 灌水定额是指一次单位面积上的灌水量，通常以m3/亩或mm表示。每次灌水量因作物生长发育阶段的需水特性和土壤现时含水量的不同而不同，因此，每个作物生育阶段的灌水定额都需要计算确定。 灌水定额的计算公式为：M=1000×phγ（θmax-θmin）/η/ρ 式中：M——灌水定额（mm）； p——土壤湿润比（%），参见表1-1； h——计划湿润层深度（mm）； γ——土壤容重（g/cm3），用于计算该土壤中土壤重量，因为田间最大持水量为重量含水量； θmax——灌溉上限，以占田间持水量的百分数表示（%），下同； θmin——灌溉下限（%）； η——灌溉水利用系数，微灌条件下一般选取0.9~0.95； ρ——灌溉水的密度，一般取1.0g/cm3； 1000——单位换算，将米换算为毫米。 4、确定灌水时间间隔 灌水时间间隔取决于上一次灌水定额和作物耗水强度。当作物确定之后，在不同质地的土壤上要想获得相同的产量，总的耗水量相差不会太大，所以灌溉频率应该是砂土最大，壤土次之，黏土最小，灌水时间间隔应该是黏土最大，壤土次之，砂土最小。 灌水时间间隔（灌水周期）可采用以下公式计算：T=M/E 式中：T——灌水时间间隔（d）； M——上一次灌水定额（mm）； E——作物需水强度或耗水强度（mm/d）；
主要作物节水灌溉制度
一）冬小麦的节水灌溉制度 冬小麦是跨年度生长的作物，生长过程有两个峰期。与此相应，需水过程也呈双峰型。出苗后，随着群体不断加大，需水强度也明显增加，达到冬前峰期。之后，随着气温不断下降，需水强度也相应降低，并在整个越冬期间维持在较低的水平。来年春天返青后，随着气温不断上升，群体逐渐加大，耗水量也迅速增加，至抽穗后达到最大。这一阶段是穗分化与形成的关键阶段，缺水会严重影响产量。研究资料表明，这一时期的土壤含水量低于70%，即会对作物生长产生明显的影响。此外，鄂西北地区这一时期降雨少，又经常出现持续大风天气，并且经过返青后一段时期的利用，土壤贮水消耗程度也较重，所以冬小麦田的土壤含水量常常会接近允许的低限值。这一阶段要随时监测土壤含水量，出现严重干旱时应及时进行补充灌溉。抽穗～成熟期是小麦整个生育期中至关重要的时期，籽粒形成及干物质积累都发生在其中，因而这一阶段也是决定产量高低的重要时期。生产中应当尽可能地使这一阶段土壤水分状况保持在较高的水平。尤其是这一阶段的前期，是冬小麦的需水临界期（水分敏感系数最大的时期），土壤含水量应当不低于田间持水量的70%。这一阶段的后期对水分的要求有所降低，但仍然不应低于60% 这一时段的平均降雨量有明显增加，缺水状况有
所缓解。但由于降雨的年际间变异很大，所以经常会发生严重的干旱，应当随时监测，视土壤水分状况变化，及时进行补充灌溉。 根据河南引黄人民胜利渠试验站，山西省晋中、晋南灌溉试验站、山东省菏泽地区灌溉试验站的资料，并进行理论分析，得出如下地区的冬小麦节水灌溉制度仅供参考（表1）。 （二）玉米的节水灌溉制度 表2 是根据灌溉试验资料确定的玉米各生育阶段的水分敏感指数。依照敏感指数从大到小的排序，玉米各生育阶段实施灌溉的优先考虑次序为：抽雄～灌浆，拔节～抽雄。灌浆～成熟，播种～拔节。这一次序中没有包括播前灌溉，但在实际生产中，播前灌溉是经常需要考虑的。播种时良好的土壤水分状况才能保证全苗、壮苗，也是后期作物良好生长的先决条件，因此播前灌溉应予以特别重视。播种时如果墒情较差，要优先动用贮水实施灌溉。播前补灌宜采用穴灌或细流沟灌，灌水量10～15mm 即可。
(完整版)经济作物灌溉制度
棉花的节水高效灌溉制度 1、棉花的地域分布 我国棉花产地分布很广，但主要集中在华北、华中、西北与华东地区。形成黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区，为我国三大棉区。 （1）黄河流域棉区 位于长江流域棉区以北，河北内长城以南，大约北纬34度～40度之间。包括：河北长城以南、山东、河南（除南阳和信阳地区）、山西南部、陕西关中、甘肃陇南、江苏及安徽的淮河以北、北京和天津地区等。本区属暖温带半湿润季风气候区，棉花生长期间（4～10月）平均温度19～22摄氏度，大于或等于15摄氏度积温3500～4000摄氏度，无霜期180～230天,年降水量500～800mm，年日照时数2200～2900小时。春秋日照充足，水热条件适中,有利于棉花生长发育和吐絮。降雨集中在7～8月。常有春季初夏连旱，播前需重视贮水灌溉。秋季降温较快，不利于秋桃成熟和纤维发育。土壤以壤质的潮土为主，海河平原地势低，滨海地带盐碱地较多，大多数土壤适于植棉。本区水热条件适中，春秋日照充足，有利于棉花早发稳长和吐絮,但虫害及枯黄萎病较重，适宜栽培中早熟陆地棉，实行一年一熟或粮棉两熟套种。 （2）长江流域棉区 主要分布在北纬25度以北，秦岭、淮河及苏北灌溉总渠以南，川西高原以东地区。包括：浙、沪、赣、湘、鄂，苏皖淮河以南，四川盆地，河南的南阳和信阳地区，以及陕南和滇、黔、闽三省北部等地区。本区属亚热带湿润气候区，热量条件较好，4～10月平均温度21～24摄氏度，大于或等于15摄氏度积温4000～5500度，无霜期220～300天，年降水量800～1200mm，年日照时数1200～2400小时。春季和秋季多阴雨，常有伏旱。土壤在平原地区以潮土和水稻土为主，肥力较好；丘陵棉田多为酸性的红壤、黄棕壤，肥力较差；沿海有大片盐碱土。适宜栽培中熟陆地棉。实行粮棉套种，一年两熟或多熟。 （3）西北内陆棉区 位于六盘山以西，大约北纬35度以北、东经105度以西。包括：新疆、甘肃河西走廊及沿黄灌区。本区日照充足，气候干燥，温差大，有利于棉花稳长和吐絮，经济产量系数高。但土壤地力瘠薄，水资源贫乏，限制了棉花生产的发展。适宜栽培中、早熟陆地棉或海岛棉。实行一年一熟种植。目前已成为我国最具活力和发展潜力的棉区。其水资源矛盾和环境保护是棉花发展的主要限制因子。 本区属中温带和暖温带大陆性干旱气候区，年降水量不足200毫米，全靠灌溉植棉，日照充足，年日照时数高达2700～3300小时，热量条件好，昼夜温差大，有利于棉花高产优质，土壤以灰漠土和棕漠土为主，均有不同程度盐渍化，并呈强碱性反应，肥力较低。按热量条件，吐鲁番盆地（大于或等于10摄氏度积温4000～4500摄氏度）适于种植中熟海岛棉，南疆（大于或等于10摄氏度积温4000摄氏度以上）适于种植中早熟陆地棉和发展一部分中早熟海岛棉，北疆(大于或等于10积温3450～3600摄氏度)适于种植短季陆地棉。西北内陆是
(完整word版)灌溉水利用系数计算参考值
2012年陕西省灌溉水利用系数测算中有关参数的确定 1、毛灌溉用水总量确定 灌溉用水总量是指灌区全年用于农田灌溉的从水源地引入（取用）的总水量，其等于从水源地取水总量扣除由于工程保护、防洪除险等需要的渠道（管路）弃水量。当农田灌溉输水与城市、工业或农村生活供水使用同一渠道或管路时，还应扣除相应的城市、工业或农村生活供水量。年毛灌溉用水总量是根据灌区从水源地实际取水测量值统计取得，而非其它如计收水费等目的收费计量水量数值。 存在有塘堰坝灌区，塘堰坝与骨干灌溉水源联合对灌区进行灌溉供水。塘堰坝的蓄水一部分来自拦蓄当地降雨产生的地表径流，同时可能还有一部分来自渠道的补水。因此在统计灌区毛灌溉用水总量时，应考虑将塘堰坝拦蓄降雨径流增加的供水量或其它水源灌溉供水量加进来。塘堰坝或其它供水水源灌溉供水量按以下要求测算： ①如果有实际塘堰坝或其它供水水源灌溉供水量统计资料，则以统计资料为准，需要说明的是供水量中不包括灌区渠系引水蓄入塘堰坝的水量。 ②如果没有统计资料，应对2012年塘堰坝或其它供水水源灌溉供水情况进行代表性典型调查，并依据调查结果进行估算。 2、净灌溉用水量确定 不同灌区种植结构、灌溉水源、灌溉方式等均有不同，本技术方案中只针对充分灌溉、非充分灌溉、水稻灌区等几种主要灌溉情况，提出相应的净灌溉用水量测算方法。 如果灌区范围较大，不同区域气候气象条件、灌溉用水实际情况差异明显，则应在灌区内分区域进行典型分析测算，再以分区结果为依据汇总分析整个灌区净灌溉用水量。7.1旱作充分灌溉情况 （1）若样点灌区有2012年各类种植作物净灌溉用水量的试验观测或统计资料，则可直接采用其进行净灌溉用水量的计算。 （2）若样点灌区缺乏2012年各类种植作物净灌溉用水量的试验观测或统计资料，可依据2012年的水文气象资料，通过计算分析得出各类作物的净灌溉定额和灌溉制度，并对当年实际灌溉情况进行调查，根据调查结果对净灌溉定额进行适当调整，以此为依据测算实际净灌溉用水量（在充分灌溉条件下，作物实际净灌溉用水量应能充分满足净灌溉需
农作物灌溉制度分类与制定
农作物灌溉制度分类与制定 第1章灌溉用水量 一、名词解释 1. 吸湿系数 吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。 2. 凋萎系数 植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。 3. 田间持水率 农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大含水量。 4. 作物需水量
指生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产潜力的条件下为满足植株蒸腾、土壤蒸发及组成植株体所需的水量。 5. 灌溉制度 按作物需水要求和不同灌水方法制定的灌水次数、每次灌水的灌水时间和灌水定额以及灌溉定额的总称。 6. 灌水定额 一次灌水在单位灌溉面积上的灌水量。 7. 灌溉定额 各次灌水定额之和。 8. 灌水率(灌水模数) 单位灌溉面积上的灌溉净流量q净。 9. 灌溉设计保证率
是指灌区灌溉用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般以正常供水的年数或供水不破坏的年数占总年数的百分比表示。 二、简答 1. 简述农田土壤水分的存在形式。 按农田土壤水分存在的三种基本形式为地面水、土壤水和地下水。其中土壤水是与作物生长关系最密切的水分存在形式，按形态可分为气态水、吸着水、毛管水和重力水。 2. 土壤含水量的表示方法有哪几种？它们之间的换算关系怎 样？ 主要有四种：质量百分数，以水分质量占干土质量的百分数表示；体积百分数，以土壤水分体积占土壤体积的百分数表示，或以土壤水分体积占土壤孔隙体积的百分数表示；相对含水率，以土壤实际含水率占田间持水率的百分数表示；水层厚度，将某一土层所含的水量折算成水层厚度，以mm计。 3. 简述土壤水的有效性。
灌溉排水工程学复习资料
灌溉排水工程学复习资料 1.多年平均降水量少于400mm的常年灌溉地带； 这一地区远离海洋，雨量稀少，特别是平原地区，年降水量不足200mm，而年蒸发量则达200～300mm，是我国最干旱的地区。即：西北陆地区和黄河上游地区 2.年平均降水量大于400mm、小于1000mm的不稳定灌溉地带； 3.平均降水量大于1000mm的水稻灌溉地带。 4.灌溉排水工程学的任务： ①是研究和利用灌溉排水工程措施，来调节农田水分状况； ②改变和调节地区水情，以消除水旱灾害，合理而科学地利用水资源，为发展农业生产服务。 5.改变和调节地区水情措施：①蓄水、保水措施； ②调水、排水措施。 6.农田水分存在的4种基本形式：①大气水 ②地面水 ③土壤水 ④地下水 7.能被植被根系吸收的水，称为有效水；能被土壤吸收的水，称为无效水。 8.土壤含水率的上限：田间持水率 土壤含水率的下限：大于凋萎系数（毛管断裂含水量） 9.吸湿系数：土壤的吸湿水达到最大时的土壤含水率，又称最大吸湿量，不能被作物吸收利用。 10.凋萎系数：作物产生永久凋萎是的土壤含水率。 11.作物需水量定义：生长在大面积上无病虫害作物，土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取得高产，潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发、组成植株体所需要的水量。 12.如确定作物需水量：①直接算出作物需水量 ②通过计算参照作物需水量来推算实际作物需水量。 13.农田水分消耗的途径：植株蒸腾、棵间蒸发、深层渗漏或田间渗漏、地表径流。 14.如确定作物需水量？ ①直接计算出作物需水量； ②通过计算参照作物需水量来推算实际作物需水量。
15.作物需水量包括：生理需水、生态需水。 ①生理需水：作物生长过程中各种生理活动（如蒸腾作用、光合作用等）所需要的水分。植株蒸腾实际上是作物生理需水的一部分。 ②生态需水：指生育过程中，为给作物正常生长发育创造良好的生长环境所需要的水分。棵间蒸发即属于作物的生态需水。 16.作物在不同生育时期对缺水的敏感程度不同，在作物整个生育期常把对缺水最敏感，缺水对产量影响最大的时期称为作物需水临界期或需水关键期。 17.灌溉制度是指作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期的灌水次数、每次灌水的灌水日期、灌水定额、灌溉定额。 ①灌水定额：指一次灌水单位面积上灌水量。 ②灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。 18.土壤计划湿润层： ①计划调节土壤水分状况的土层深度； ②它是变化的，它随作物根系的活动深度，土壤，地下水埋深等确定； ③作物生长初期：30-40cm ； ④作物生长末期：80-100cm ； ⑤具体数据通过实验确定。 19.充分灌溉制度：是指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水量要求而设计制定的灌溉制度。 包括：①旱作物灌溉制度 ②水稻灌溉制度 20.土壤适宜含水率（田适）及允的最大、最小含水率： 允最大含水率（m ax θ）一般以不致造成深层渗漏为原则，田θθ=max ，田θ为土壤田间持水率。 允最小含水率（m in θ）应不大于调位系数。 22.非充分灌溉:是指由于可供灌溉的水源不足，不能充分满足作物各个生育阶段的需水量要求，而允作物受一定程度的缺水和减产，但仍可使单位水量获得最大的经济效益的一种灌溉式。 或：在有限灌溉水量条件下，为获得最佳的产量目的，对作物灌水时间和灌水定额进行最优分配的优化灌溉制度。