节水灌溉方式下作物需水量和灌溉需水量研究综述

中国是一个严重缺水的国家,农业用水浪费严重,发展节水农业势在必行。作物生长需水量与灌溉需水量密切相关,作物生长需水量估算方法各异,并以彭曼公式为主,该公式与参照作物需水量(ET0)和作物生长系数(Kc)有关。计划灌溉需水量是节水灌溉管理的一个重要因素,其定额方式各有利弊,仍然以农田水量平衡方程为主要评估手段。     

云南蒙自坝子主要作物需水量及灌溉需水量研究

根据蒙自坝子中部蒙自气象站1980—2010年逐月气象资料和相应的作物数据及CROPWAT软件,计算了蒙自坝子近31年来的作物需水量和灌溉用水量,通过排频,确定了不同作物在相应保证率下的灌溉用水量。研究结果表明,水稻、玉米、马铃薯、烤烟、花生等大春作物的多年平均作物需水量分别为696．2、427．7、517．8、414．0和469．0mm,作物需水量离差系数较小。大春作物生育期有效降雨量较多,故灌溉需水量很少,但水稻因为泡田用水、秧田用水、生长期渗漏等,导致灌溉用水量很大,成为灌溉需水量最大的作物;小春作物蚕豆、小麦、油菜的多年平均作物需水量分别为394．8、412．5、476．2mm。因为生育期内有效降雨量相对较少,小春作物灌溉需水量很大;甘蔗、蔬菜为全年种植（生长）作物,作物需水量分别为1308．3和1186．9mm,灌溉需水量分别为675．2和523．51／11／1,成为仅次于水稻的第2和第3位灌溉需水量最大的作物。该研究为蒙自坝子灌溉制度制定、作物种植结构调整提供了理论依据。     

作物需水量与灌溉农业、气候变化的关系

本文论述发展灌溉农业的重要性和发展途径,把作物需水量的规律作为灌溉农业的科学依据,而作物需水量又受控于气候条件,特别是受人为气候变化的影响,需要引起重视。     

作物需水量计算方法研究

介绍了作物需水量的影响因素,并针对这些影响因素将作物需水量的计算方法分为3类,每类选取有代表性的几种方法进行探讨,指出它们的优缺点和适用条件,对今后的作物需水量研究有重要的参考价值。     

滴灌条件下核桃树需水量研究

滴灌条件下核桃需水量研究结果表明,核桃生育期内各土层的土壤含水量的变化趋势是一致的,灌水后土壤含水量均增大,但增加的幅度不相同,随着灌水时间的推移,各土层的含水量逐渐减小。核桃生育期的灌溉总量为725.28mm,需水总量为727.34mm,年日均耗水量为4.75mm。核桃生育期的平均作物系数和需水系数分别为1.14和1.04。     

宁夏地区春玉米灌溉需水量特征研究

【目的】提高宁夏地区春玉米的灌溉效率,优化农业资源配置。【方法】依据宁夏地区11个站点1960-2019年的气象资料,确定宁夏地区年际及春玉米生育期不同水文年型的有效降雨量;然后,利用ET₀ Calculator软件计算参考作物腾发量,并结合作物系数法计算作物需水量,求得宁夏地区年际及不同水文年型下春玉米各生育期的作物需水量、灌溉需水量、耦合度和水分盈亏指数。【结果】1960-2019年间,宁夏地区年有效降雨量波动较大(158.5~424.2 mm),北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米生育期有效降雨量分别为123.9,205.4和334.4 mm。宁夏全区春玉米生育期需水量为482.0~690.7 mm,其中南部山区和中部干旱带春玉米需水量有降低趋势,而北部引黄灌区有增大趋势。北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米灌溉需水量分别为566.8,413.0和147.6 mm;在枯水年、平水年和丰水年宁夏全区春玉米灌溉需水量分别为448.5,378.9和317.0 mm。南部山区降雨对作物需水量的满足程度最高,耦合度为0.70,是北部引黄灌区的3.89倍。【结论】宁夏南部山区应以集雨技术为基础发展雨养玉米种植;北部引黄灌区和中部干旱带需要大力发展节水灌溉,其中在北部引黄灌区春玉米大喇叭口期、抽雄期和乳熟期需要分别补灌87.2,79.6和275.6 mm,在中部干旱带需要分别补灌65.7,62.4和212.8 mm。     

滴灌灌溉量和频次对小麦—青贮玉米复播体系蒸发蒸腾量和作物系数的影响

为了探索不同灌溉量和滴灌频次处理对北疆地区滴灌小麦—青贮玉米复播体系蒸发蒸腾量(ET值)和作物系数(K值)的影响,以新春6号和新饲玉13号为试验材料,整个复播体系设置3个灌溉量(660、520、320 mm)、3个滴灌频次(10次、8次、6次)互作条件下的9个滴灌处理,结合当地气象数据,对不同处理滴灌小麦—青贮玉米复播体系的ET值及K值进行分析。结果表明,滴灌小麦—青贮玉米复播体系4、5、9、10月份参考作物蒸发蒸腾量(ET_0值)较小,6、7、8月份ET_0值较大;灌溉量对滴灌小麦—青贮玉米复播体系ET值及K值影响显著,灌溉量越高,ET值和K值越大;灌溉频次对复播体系ET值和K值在不同灌溉量下的影响各不相同,在中灌溉量中频次下作物产量最高。建议北疆地区滴灌小麦—青贮玉米复播体系的灌溉方案以小麦灌溉量300 mm滴灌5次、青贮玉米灌溉量220 mm滴灌3次为宜。     

作物需水量的计算方法

作物需水量是农业用水的主要部分,也是整个国民经济中消耗水量的最主要部分,它是水资源开发利用的必需资料;是确定作物灌溉制度以及地区灌溉用水量的基础,是制定流域计划、地区水利规划,以及灌排工程规划、设计、管理和农田灌排实施的基本依据。在我国,作物需水量的计算方法有三大类,其中第三类彭曼-蒙特斯方法应用最为广泛。     

不同灌溉方式对生菜蒸发蒸腾量及作物系数的影响

为了解云南省滇中地区生菜生育期内蒸发蒸腾量、作物系数、水分利用效率对微喷灌、不覆膜滴灌和覆膜滴灌的响应规律,于2020年11月至2021年1月、2021年11月至2022年1月在云南省灌溉试验中心站开展了生菜灌溉试验。结果表明：对于蒸发蒸腾量及日蒸发蒸腾强度而言,在全生育期及各生育阶段覆膜滴灌模式下最大,其次为不覆膜滴灌,最小为微喷灌。覆膜滴灌、不覆膜滴灌和微喷灌模式下全生育期蒸发蒸腾量,2020年分别为82.1、60.2和52.0 mm;2021年分别为88.4、77.2和72.8 mm。生菜作物系数,在全生育期覆膜滴灌模式下最大,其次为不覆膜滴灌,最小为微喷灌;在各生育阶段,不同年景生菜作物系数变化规律存在差异。受灌溉方式的影响,覆膜滴灌下的生菜产量及水分利用效率大于不覆膜滴灌和微喷灌,不覆膜滴灌下的生菜产量及水分利用效率大于微喷灌。覆膜滴灌、不覆膜滴灌和微喷灌模式下生菜水分利用效率,2020年分别为45.65、42.01和41.58 kg·m^-3,2021年分别为50.33、45.86和36.82 kg·m^-3。     

作物需水量预报的优化模型

作物需水量预报是灌区墒情预报和灌溉矛盾的基础。通过对关中泾惠、洛惠和交口抽渭灌区气象资料的分析，用彭曼法计算了历史潜在蒸散量ＥＴ。，利用因子分析法建立了灌区作物需水量了随气温、天气而变化的ＥＴ。预报模型，对建立的每月六种模型八进一步的相关分析、符合性、显著性检验，进上综合评判优选出了适合于灌区ＥＴ。预报的数学模型，开发了作物需水量矛盾模型建立与优化的通用计算机软件。     

丘陵半干旱区作物需水规律的研究进展

对目前国内外丘陵半干旱区作物需水量的主要理论和方法,包括水量平衡法、蒸渗仪法、波文比-能量平衡法、经验公式法和遥感方法进行了总结,探讨了其使用中存在的问题,预测了作物需水量在测定和估算研究方面的发展趋势。     

景天属植物需水特性及节水灌溉研究

[目的]研究景天属植物的耗水规律及需水特征,为景天属植物在北方干旱地区进行抗旱节水生态建设提供理论依据。[方法]以草地早熟禾为对照,研究了德景天、八宝景天、三七景天、卧茎景天4种景天属植物的耗水规律和需水特性。[结果]浇水后进行控水,4种景天属植物及草地早熟禾的土壤水分在控水约10 d内大量蒸发,土壤相对含水量下降了60%左右,土壤已达重度干旱;4种景天属植物及草地早熟禾的日蒸散量随土壤水分的减少而减少,在控水约10 d内大量蒸散,之后日蒸散量极小。4种景天植物的年蒸散量为177.09~247.22 kg/m2,草地早熟禾年蒸散量为811.05 kg/m2,当地年降雨量为474.50 kg/m2,理论上4种景天植物均无需灌溉,草地早熟禾需年补充水分336.55 kg/m2、年浇水10次;园林绿化实践中4种景天属植物的浇水应为2次/年,草地早熟禾的浇水应为12次/年。[结论]景天属植物抗旱性极强,能够耐受极端干旱环境而保持正常生长和景观,从而实现节水灌溉。     

基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统研究

我国水资源短缺与水资源浪费并存的现象十分严重,而农业用水效率不高,农田灌溉水的利用效率低下就是其中之一。其原因主要是灌溉方式不合理,造成水资源浪费严重、利用效率低下,加剧了水资源的短缺。近年来,国家对节灌技术的发展愈加重视,出现了许多新型的节水灌溉装置,提出基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统,是以单片机为自动化控制中枢,采用Arduino技术设计,可以实时监测大田不同部分的缺水情况,并对缺水部分田地定点喷灌直至达到适宜含水量范围,从根本上改变了以人为经验为依据的粗犷的灌溉方式,可以节省大量的资源。     

设施栽培中百合需水量、需水规律及灌溉方式初探

 以协调水分和作物关系为核心,对设施栽培中百合的需水量、需水规律进行了全面、系统、定量研究;开展百合水分利用机理,不同灌溉方式对百合生长环境、产量、质量和水分利用效率影响的研究,确定其最佳灌溉方式;探讨百合优质高产的灌溉理论、技术,为实现百合的优质、高产和高效用水提出指导和实施措施。     

基于土壤条件的边缘绿洲典型灌区灌溉需水研究

【目的】土壤性状是影响作物灌溉水生产力（IWP）与灌溉需水的关键因子。以土壤性状与作物灌溉水生产力及灌溉需水的定量关系为依据、结合区域土壤性状的空间分布,估算绿洲典型灌区作物灌溉需水及空间分布,为灌区尺度的合理用水分配及节水潜力评估提供科学依据。【方法】选择黑河中游临泽边缘绿洲平川灌区,对118个农田土壤进行取样分析,确定土壤性状的空间分布;通过不同土壤质地和肥力水平的农田玉米灌溉试验,确定土壤性状与灌溉水生产力及灌溉需水量的关系、进而依据土壤条件估算灌区尺度的灌溉需水及空间分布。【结果】平川灌区农田0-20 cm耕层土壤砂粒含量为29.4%-91.9%,平均53.6%,土壤有机质含量范围为1.37-17.7 g•kg-1,平均10.9 g•kg-1;20-100 cm土层砂粒平均含量51.3%。土壤质地为壤沙土和沙土的面积占农田总面积的50%以上;有机质含量低于10.0 g•kg-1的面积占26%,土壤持水性能弱;土壤性状在空间分布上存在高度的变异性。玉米IWP平均为1.11 kg•m-3（沙土）-2.44 kg•m-3（壤土）,与0-20 cm土层黏粉粒含量（CS1,%）、20-100 cm土层黏粉粒含量（CS2,%）、0-20 cm土层有机质含量（OM,g•kg-1）呈极显著正相关。依据土壤性状与灌溉水生产力的关系,得出平川灌区玉米灌溉水生产力平均为（2.36±0.77）kg•m-3,变动范围为0.75-3.92 kg•m-3,IWP小于2.0 kg•m-3的面积为970 hm2,占总面积的18.5%。灌区玉米生育期平均灌溉需水量为558 mm,总灌溉需水量为28.4×106 m3。【结论】土壤条件决定作物的灌溉需水与灌溉水生产力,在灌溉尺度农业水管理方面,应依据不同土壤性状的斑块单元进行地表水与地下水的合理分配与配置,并重视有利于土壤结构改善和肥力提升的施肥、耕作、灌溉等农业技术的应用。     

Research on Forecasting Water Requirement of Well Irrigation Rice by Time Series Analysis Method

The paper builds up the forecasting model of air temperature according to the data(1994-1998)of Fu Jin area.At the same time,the writer inquires into the relation of water requirement of well irrigation rice(ET)and average air temperature(T).Furthermore,the rice irrigation water reuqirement(ET)of Fu Jin area has been forecast in 1999.Thus,we can apply the model in irrigation management.     

作物精确化栽培原理与技术

阐述了作物精确化栽培产生的背号、基本原理和主要支持技术,并对作物精确化栽培的发展前景进行了展望。