灌溉理论研究与进展
作物水分高效利用的技术和理论研究进展
作物水分高效利用的技术和理论研究进展作者：袁道梅来源：《现代农业科技》2010年第21期摘要从作物水分高效利用的技术依据、作物吸水的土壤有效水分含量范围、水分对作物生理生态特性的影响、作物和品种耗水特性差异、作物亏水后的补偿效应、水分利用效率与耗水量非同步性等理论领域对国内外研究成果进行了综述,为生物节水和管理节水提供理论依据。
关键词作物;水分利用效率;节水技术;节水理论中图分类号 S5-3;S-0 文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)21-0014-03ReviewonTechniqueandTheoryResearchProgressofCropWaterUtilizationYUANDao-mei(Agricultural Technique Extension Center of Yongdeng County in Gansu Province,Yongdeng Gansu 730300)AbstractThe achievement of technique and theory research on crop water utilization was reviewed in this paper. The main content included the effective soil moisture content for utilization of crops,the effect of water deficit on physiological and ecological characteristics of crop,the different of water consume characteristics of different crops or varieties,the water implement effect of crops after water deficit,the relationship between WUE and water consume amount,etc. This could be used as a theory guidance for bio-water-saving and management water-saving.Key wordscrop;water use efficiency;water-saving technique;water-saving theory随着淡水资源日趋紧缺以及人口增加对旱耕地压力的逐步增大,充分利用有限水资源、走节水型旱作农业的路子已成为旱农发展的主流。
灌溉渠道流量计算方法的原理与应用
灌溉渠道流量计算方法的原理与应用灌溉是农业生产中非常重要的一环，而灌溉渠道流量的准确计算则是确保灌溉效果的关键。
本文将介绍灌溉渠道流量计算的原理与应用，并探讨几种常见的计算方法。
一、灌溉渠道流量计算的原理灌溉渠道流量的计算主要依赖于水力学理论。
水力学是研究液体在流动过程中的力学性质的科学。
灌溉渠道作为导水工程的一种，其内部的水流行为也遵循着相应的水力学规律。
灌溉渠道流量计算的基本原理是根据渠道断面的形状、水流速度以及流量的守恒等原理来推导和计算。
在实际应用中，我们常使用流体力学的公式和理论进行计算，例如Bernoulli方程、曼宁方程等。
二、灌溉渠道流量计算的应用灌溉渠道流量的准确计算对于确保农田的灌溉效果至关重要。
准确计算渠道流量可以帮助农民合理规划灌溉时间和用水量，提高农田的产量和灌溉效率。
灌溉渠道流量计算在以下几个方面有着广泛的应用：1. 确定灌溉渠道的设计参数：灌溉系统的设计需要根据灌溉渠道的流量来确定渠道的尺寸、坡度以及水流速度等参数。
通过对灌溉渠道流量的准确计算，可以确保渠道的合理设计，提高灌溉的效果。
2. 确保灌溉水源的充足供给：灌溉渠道流量的计算可以帮助农民评估灌溉水源的供给能力，以确保灌溉过程中水源的充足性，避免因水源不足而影响农田的灌溉效果。
3. 监测和管理灌溉水量：通过定期对灌溉渠道流量的计算和监测，农民可以及时了解到灌溉水量的变化情况，进行合理的调整和管理，及时解决灌溉中的问题，提高水资源的利用效率。
4. 评估和改进灌溉系统的效果：通过对灌溉渠道流量的计算和分析，可以评估灌溉系统的效果，发现问题和不足之处，并通过相应的改进措施来提高灌溉效果和水资源利用率。
三、常见灌溉渠道流量计算方法1. 曼宁公式：曼宁公式是灌溉渠道中最常用的流量计算公式之一。
它基于经验公式，通过利用渠道横断面的几何特征和水流速度来计算流量。
曼宁公式的形式为Q = K * A * R^(2/3) * S^(1/2)，其中Q表示流量，A为渠道横断面积，R为湿周与湿面积的比值，S为渠道坡度。
探究节水灌溉发展现状与管理模式
２ 节水 灌溉 工程 管理 中存在 的 主要 问题
我 国节水 灌溉起步 于上世纪 ７ Ｏ年代 ， ４ ０多年来 发展 比较迟缓 ， 主 ３ 加 强对 节水 灌溉 工程 管理 的注 意事 项 ． １ 对 土地 制 度 进 行 改 革 要是管理水 平低下而 导致 的，进而造 成节水灌溉工 程没有 充分发挥其 ３ 就农村地区而 言， 土地制度核心 是家庭联产 承包责任 制 ， 在土 地规 应有 的作用 。 关于节水灌溉 工程， 在管理 的过程中主要存 在以下几种 问 划 和利用 中发挥着 不可替代的重要作用 ， 然而 ， 随着社会 的不断进步， 这 题：
探 究节水 灌溉发 展 现状 与管理模 式
刘 立 库 王 军 海
（ １ ． 咸 阳兴平市水利局 陕西省 兴平 市 ７ １ ３ １ ０ ０ ２ ． 咸阳市武功县水利局 陕西省 咸阳市 武功 ７ １ ２ ０ ０ ０ ） 摘 要： 近年来 ， 我 国农业面临着用 水短缺 的问题 ， 严重影 响了我 国农业 经济 的发展 ， 在 此情况之 下 ， 节 水灌溉 的重 要作用越 来越 突出 ， 发展 节水灌溉势在 必行 ， 这意味 着必须将节水 灌溉摆在重要 位置 ， 加强灌溉 管理 ， 切 实为我 国的农业作 出贡献 ， 推 动我 国经济 的
发展 。
关键词 ： 节水灌溉 ； 管 理： 农业
中 图分 类 号 ： ￥ ２ ７ ４ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） １ ４ — ０ １ ４ ２ — ０ ２
随着我 国经济 的迅速发展 ， 再加上人 口数 量与 日俱增 ， 我 国农业灌 （ １ ） 许 多政府和相关 部门在节水灌溉 工程的建 设过程 中， 将设 计和 溉 所面临 的压 力越来越大 ， 而且我 国人 口基 数在迅速增 大的 同时， 粮食 施工 作为重点 工作 ， 但是当工程投 入使用之后 ， 却没有设置 专 门的管理 不足等 问题逐渐 显现出来， 扩大灌溉面积 已经成 为社会进步和发展 的必 人 员进行工程管理 ， 而且用于 管理经费不足 ， 这 样不仅会缩 短工程 的使 要。近年来 ， 虽然我国在节水灌溉领域取 得了较 为不错 的成绩 ， 但是仍然 用寿命 ， 而且无法达到预期的工程运行效果。 不可避 免地存在一系列 问题 ， 不仅无法 很好地 解决当前用水短缺乃 至粮 （ ２ ） 节 水灌溉 工程 中 ， 没有及时地调整产业结构 。以喷灌 工程为例 ， 食不足 问题， 而且严重制约 了我 国农业 的进一步发展 ， 鉴于此 ， 必须针对 该工程在灌 水质量和工效等方 面表现 出明显 的优势 ，那 么在喷 灌工程 我 国目前 的节水灌溉发展现状进行 反思， 针对存在的 问题 ， 找准切入 点， 中， 种植 的作物应当具有较 高的经济价值 ， 然而许多地 区虽然建 成了喷 采取针对 性的管理措 施， 对灌溉 管理进行改善 ， 以期取得很好 的节水 灌 灌工程， 但是却忽略了调整作物 品种 ， 最终导致无法发挥工程效益。 溉效果 。本文即将针对我 国 目前的节水灌溉发展现状展开探 政府是主要 的投 资者， 那么在工程建 成之后 ， 政府便顺理 成章地管理工程 ， 虽然政府投入 对于工程 的建设提 提 出几种加强节水灌溉管理 的有效措施。 供 了充足的资金条件 ， 但是包办管 理的模式 比较落后 ， 极易 引发腐败 问 １ 我 国节水 灌溉发 展 现状 题 ， 更无法有效地对节水灌溉 工程进行 管理 。 从我 国 目前节水 灌溉 情况来看 ， 在全部 国土 面积 中， 干 旱和半 干旱 （ ４ ） 对节水灌溉工程 的管理模式 而言， 有着名 目繁多 的特 点， 然而在 地 区占有相 当大 的比例 ， 甚至高达一半 以上 ， 相应地 ， 从世 界平均水平来 这些模 式不够 规范 ， 存 在产权 模糊 、 政 企不分 的现 看， 人均水资源 占有量非常之少 ， 许 多地 区的耕 地缺乏灌溉设施 ， 存在严 实际的管理 工作 中， 而且没有严格相关 规范要求进行管理 ， 关于折 旧和维修 费， 没有按照 重的供水不足 问题。除此之外 ， 近年来， 我国加快了现代城 市化的发展步 象， 这样的一种经 营管理模式 ， 非常不利于节 水灌溉工程 的 伐， 由此显 著增加 了生 活和工业用水量 ， 而用于农业灌 溉的供水 量则呈 规定流程提取 ， 现逐渐下降的趋势 ， 为我 国农业用水构 成了严重的威胁 。在这种背景之 发展 。 （ ５ ） 虽然大部分地 区意识到 了节 水灌 溉工程 的重要性 ， 且投 入了大 下， 我国大力推广节水灌溉。目前适宜于我国的节水灌溉工程 ， 主要包括 但始终缺乏理论研究 。 我国国情 比较特殊 ， 对于 微灌工程、 喷灌工程、 低压管道输水灌溉工程 等。 这些技术与大水漫灌相 量的精力加大建设力度， 我们 不应当一味地 照搬 过来使用 ， 而且对 于不 同 比之 下， 喷灌 、 微灌 和低压管道输 水灌溉在节约 用水量方面 有着 明显的 外 国先进 的管理模式 ， 在水资源、 作物种类等方面各不相 同， 所采用管理模式也存在 优势 ， 因此 ， 在实际生产 中得 到了更加广泛的运用 。近年来 ， 节水灌溉工 地区而言， 定 的差异 ， 因此 ， 关 于节水灌 溉管理 ， 我们 不仅要 对共性 原则 进行研 程 引起 了相关 部门的重视 ， 并相继 修建 了大量 的示范工程 ， 使节水 灌溉 还要注重在不同情况下需求的变 化， 确 定相应 的权变 原则 。我国在管 得到 了大力地推广 ，而且从近年来我 国节水灌溉 面积 发展趋 势来看 ， 覆 究 ， 理理 论这方面 的研 究还 比较匮乏 ， 不管是在选择 管理模式 时， 还是在 确 盖率越来越高 ， 喷灌 、 微灌和低压管灌面积也在逐步增大。 定操作程序 时， 存在严重的盲 目选择 现象。
我对农业节水灌溉的认识
我对农业节水灌溉的认识我对农业节水灌溉的认识，可归结为两点：第一，农业节水灌溉节水的实质是减少灌区蒸发蒸腾耗水量，或者说是减少灌区农业耗水量。
在资源性缺水地区实施农业节水灌溉，目标是把灌区的农业耗水量减少到等于或小于当地水资源可利用量。
否则，采用的一切先进技术的建设成果都不能认为是取得了完满的成功。
第二，在适合打井灌溉的地方，农业生产应以开发利用地下水作为应对气候变化和旱涝盐碱综合治理的基础设施和重要手段。
基于以往参与旱涝盐碱综合治理和农业节水灌溉的科研与生产实践，总结出在种植小麦、玉米、棉花、马铃薯和花生等旱作物的北方地区，作物复种指数与农业耗水量的对应关系大致如下：农业复种指数 1.0~1.2 1.5 1.7 1.9农业耗水量( mm) 400~500 500 650 750此处所说的农业耗水量，是灌区内包括耕地与非耕地的综合耗水量。
因为耕地与非耕地通过地下水运动，二者有水力联系，应作为一体研究。
上述与作物复种指数对应的耗水量经验数值，出于各地农业栽培技术、作物品种特性、生长发育状况和产量等差异，可能有正负5%至10%的变幅。
在我国北方地区，如当地多年平均可利用的降水量达到或超过与当地作物复种指数对应的农业耗水量，这类地区打井提取地下水灌溉，地下水位在多年系列里可保持动态平衡。
如当地可利用的多年平均降水量达不到与当地作物复种指数相对应的农业耗水量，则应当从境外引水，实行地表水地下水联合运用、井渠结合的灌溉方式。
从境外引水数量，只需补充可利用降水量不足；过多引水就需多排水，否则，就可能引发土壤次生盐碱化和沼泽化灾害。
如果当地多年平均利用的降水量达到与当地复种指数对应的农业耗水量，且又无条件引境外水灌溉，则应进一步加强节水措施，调整作物种植结构，甚至缩小灌溉面积，以降低农业耗水量，使地下水在多年系列里保持基本平衡和可持续利用。
以农业耗水量为基准进行多种水资源开发利用的管理，其基础为农作物科学灌溉和开发利用地下水，内容不同于当前讨论的水资源供水管理和需水管理，应称之为水资源耗水管理。
我国农业节水灌溉发展研究
如何 实 现可 持续 发展 ？ 答 案 是 要 则 可 大 大 缓 解 农 业 缺 水 状 况 ， 保 速 增 长 。 近 ３ ０年 喷 灌 面 积 占灌 大力 发展 节水 灌 溉 ， 大 幅 度 提 高 持 农 业 可 持 续 发 展 。 我 国农业 用水 效率 ， 保 持 农 业 持 溉 面 积 的 比例 由 ２ ５ ． ５ ％增 加 到
一
、
我 国农 业 一方 面 严 重缺 水 ， 程 院院 士 曾德超 指 出 ， 作 物 生 长
以色列 的 国土面 积很 小 ， 南
另 一 方面 用水 却浪 费惊 人 。 我 国 活 动 根 区 深 度 ， 在 不 同 的 生 长 期 北 长 ４ ７ ０ ｋ ｍ，东 西 最 宽处 １ ３ ５ ｋ ｍ。
编§ 基 疆 ｊ － 。 ｊ 节 水 灌 溉 发 展 研 究
口 李 晓 勇 秦 海 生
水 是 生命 之源 ， 缺 水 困扰 着 溉 ４ ． ３ ８亿 亩 ， 其 中喷 灌 、 微灌 、 就 是 节 水灌 溉 的 理论 基 础 。 农业。 为 了 改 变 农 业 靠 天 吃 饭 的 低 压 管 道 输 水 等 高 效 节 水 灌 溉 现状 ， 新 中 国成 立 以来 ， 特 别 是 面 积 １ ． ８ ７亿 亩 ） ， 灌溉 用 水缺 口 气 壮 山河 的水利 建设 ， 取 得 了 举
一
二 、 国外 农 业 节 水 灌 溉
世 界 一 些 节 水 灌 溉 技 术 发
改 革 开放 以来 ， 我 国 人 民 开 展 了 ３ ０ ０多 亿 立 方 米 。但 农 业 用 水 有 经 验 半 左 右 在 输 送 过 程 中损 失 掉 ， 世 瞩 目 的 巨 大 成 就 。 但 人 多 水 进 入 田 间 的 水 又 有 一 半 采 取 大 达 的 国家 ，从 本 国 国 情 出 发 ， 因 少、 水 资 源 时 空 分 布 不 均 是 我 国 水 漫 灌 而 渗 漏 、 蒸发损失 ， 真 正 地 制 宜 进 行 节 水 技 术 的 研 究 与 的 基 本 国情 水 情 。 洪 涝 灾 害 频 繁 被 有 效 利 用 的 水 只 占 用 水 量 的 应用 ， 成就 卓著 ， 可 司借 鉴 。 ０ ％ 。 由 于 水 资 源 利 用 率 仍 然 是 中华 民族 的 心 腹 大 患 ， 水 不 足 ４
浅析果树水分灌溉管理技术研究
高 地 下 水位 而 引起 土 壤 盐 碱 化 。 与地 面灌 溉 相 比较 ， 喷 灌 可
节水 ２ ０ ％ ３ ０ ％。 喷 灌 可 用 于 地 形 复 杂 、 土壤 透 水 性 强 、 地 面
多 的是 工 程 节 水 技 术 和 水 管 理 节 水 技 术 ， 是利 用 果 树 的 遗 传 特 性 和 其 生 长 发 育 的规 律 采 取 技 术 措 施 提 高 灌 溉 水 利 用 率 。
现就 农 艺 及 生 物 节 水 技 术 在 果树 生产 中 的应 用 进 行 综 述 。
期 才 有 学 者 研 究 作 物 水 分 胁 迫 后 复 水 出 现 的 生 长 和 光 合 作
（ １ ）喷 灌 。 我 国从 ２ ０世 纪 ７ Ｏ年 代 开 始 发 展 喷 灌 ， 至
２ ０ ０ １年底 喷灌 面积 ２ ３ ６万 公 顷 。 取 得 了显 著 的 节 水 、 增 产 效
益 。喷灌 是 一 种 先 进 的灌 水 方 法 ， 是 把 经 过 水 泵 加 压（ 或 水 库 自压） 的水通过 管道送到 田间 ， 由喷头（ 水枪） 射到 空中 ， 变 成
选择 ． 节 水 生化 制 剂 的应 用 ， 并 指 出了农 业 节水 技 术 的 发展 方 向 。
【 关键 词】 果树
农艺节水
生物节水
灌溉
供 水 减 小 株 间 土 壤 无 效 蒸 发 损 失 和 深 层 渗 漏 达 到 节 水 优 质 高产的效果。
果树是多年生植物 ， 根 系深 而发 达 ， 与草本植物相 比， 果 树 单 位 面 积 土 壤 的根 密 度 低 ，可 充 分 利 用 土 壤 深 层 水 分 ， 故 能维 持 适 宜 的水 势 及 蒸 腾 能 力 。 为 实 施 果 树 节 水 灌 溉 栽 培 提 供 了 基础 。 目前 我 国水 资 源 相 对 缺 乏 ， 那 么 节 水 技 术 势 在 必 行。 节 水 技 术是 一 项 综 合 的技 术 体 系 ， 是 集 合 了农 业 、 土壤 化 学、 微生物学 、 生理学 、 环境和气象 、 农 业 工 程 等 多 门 学 科 的 综合应用技术 ， 通常归纳为工程节水技术 、 农艺节水技术 、 生 物ｆ 生理 ） 节 水 技 术 和水 管理 节 水 技 术 四类 。对 于节 水研 究较
渗流理论在农业节水灌溉技术
渗流理论在农业节水灌溉技术一、渗流理论概述渗流理论是研究液体或气体在多孔介质中运动规律的科学。
在农业节水灌溉技术中，渗流理论的应用至关重要，它能够帮助我们更好地理解水分在土壤中的运动过程，从而提高灌溉效率，减少水资源的浪费。
本文将探讨渗流理论在农业节水灌溉技术中的应用，分析其重要性、挑战以及实现途径。
1.1 渗流理论的基本原理渗流理论基于达西定律，该定律描述了在一定条件下，流体通过多孔介质的流速与压力梯度成正比的关系。
在农业灌溉中，土壤被视为多孔介质，水分的渗透和运动遵循这一基本原理。
1.2 渗流理论在农业中的应用渗流理论在农业中的应用主要体现在以下几个方面：- 灌溉系统设计：通过渗流理论，可以优化灌溉系统的布局，确保水分均匀分布，提高灌溉效率。
- 土壤水分管理：利用渗流理论，可以更准确地预测土壤水分的动态变化，为灌溉决策提供科学依据。
- 作物生长模型：渗流理论可以结合作物生长模型，预测作物对水分的需求，实现精准灌溉。
二、农业节水灌溉技术的发展农业节水灌溉技术是现代农业发展的重要组成部分，它通过科学的方法减少农业用水，提高水资源的利用效率。
本节将分析农业节水灌溉技术的发展现状、关键技术和未来趋势。
2.1 农业节水灌溉技术的发展现状随着全球水资源的日益紧张，农业节水灌溉技术得到了快速发展。
目前，滴灌、喷灌等高效节水灌溉技术已经被广泛应用，显著提高了农业用水效率。
2.2 农业节水灌溉技术的关键技术农业节水灌溉技术的关键技术包括以下几个方面：- 精准灌溉技术：通过精确控制灌溉量和时间，满足作物的水分需求，减少浪费。
- 土壤水分监测技术：利用土壤水分传感器等设备，实时监测土壤水分状况，为灌溉提供数据支持。
- 智能控制系统：结合现代信息技术，实现灌溉系统的自动化控制，提高灌溉管理的智能化水平。
2.3 农业节水灌溉技术的未来趋势未来农业节水灌溉技术的发展趋势将更加注重以下几个方面：- 系统集成：将灌溉技术与作物生长、土壤管理等系统集成，实现农业生态系统的优化。
【百度精品】关中灌区灌溉管理体制改革探讨
关中灌区灌溉管理体制改革探讨摘要随着社会主义市场经济的发展，灌区的管理体制不顺、机制不活、经费短缺、人员过剩、管理粗放、工程保障程度低等问题日益突出，已经不能跟上社会经济发展的步伐，这不仅对国民经济带来安全隐患，而且严重影响到了灌区自身的发展。
长期以来在计划经济条件下形成的灌区的管理和经营体制，很难适应社会主义市场经济和灌区经济良性循环的要求。
因此，全面推进灌区工程管理体制改革势在必行。
本文首先介绍了关中灌区，整理了关中灌区管理体制改革的演变过程，接着对关中灌区的五个灌溉管理体制改革形式进行研究，分析了各自的特点以及存在的问题，最后在以上研究基础上提出了改进建议，关中灌区更新改造工程的实施，对量大面广的田间工程的投入与管护问题找出了一条根本的解决途径，对我国灌区工程更新改造都有一定的指导意义。
关键词：关中灌区，管理体制改革，农民用水户协会Irrigation Management System Reform in Guanzhong Irrigation DistrictABSTRACTWith the development of socialist market economy, irrigation management system is not smooth, the mechanism is not active, the shortage of funds, personnel surplus, extensive management, low degree of engineering security problems have become increasingly prominent, can not keep up with the pace of socio—economic development, which not only bring security risks to the national economy, but also seriously affects the development of the irrigation district. For a long time, under the condition of planned economy, it is difficult to adapt to the requirements of the socialist market economy and the virtuous circle of irrigation district. Therefore, it is imperative to comprehensively promote the reform ofirrigation project management system.This paper firstly introduces the evolution process of Guanzhong irrigation district, finishing the reform of management system of irrigation district of Guanzhong, and then studied the five irrigation district of Guanzhong irrigation management system reform, analyzes their characteristics and problems, finally the study puts forward suggestions for improvement, implementation of Guanzhong Irrigation improvement project, investment and management of field engineering of large quantity to find a fundamental solution, have certain guiding significance for the renovation project of irrigation district in our country.Keywords:Guanzhong irrigation districts;management system reform;Water Users’Association目录一、关中灌区概况（一）关中灌区地理位置（二）关中灌区运行现状（三）灌区改制的目的和意义二、关中灌区灌溉管理体制改革的演变（一）集体化管理阶段（１９４９—１９８５）（二）灌溉管理民营化阶段（１９８５—１９９６）（三）参与式灌溉管理及农民用水户协会的发展（１９９６年至今）三、关中灌区灌溉管理体制改革的主要形式及成效（一）承包经营（二）拍卖（三）租赁拍卖（四）股份合作供水社（五）农民用水户协会四、关中灌区改制的对策建议（一）争取政府支持（二）广泛宣传，提高认识（三）水价改革（四）灌区改革必须因地制宜（五）主系统改革与支斗渠改制相结合关中灌区概况（一）关中灌区地理位置陕西有着悠久的灌溉历史，早在秦国时期就有兴修水渠的记载，关中地区位于陕西中部（包括西安、渭南、宝鸡、铜川、咸阳），属于暖温带半干旱半湿润气候，降水量非常丰富，光热资源充足，日照时间长，霜期比较短，适宜种植经济作物和粮食作物。
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四、非充分灌溉理论
非 充 分 灌 溉 研 究 进 展
（3）在SPAC的物质和能量利用、动态模拟
的非充分灌溉学科前沿，取得了一些初步进
展。如根系吸水量的宏观模型、叶水势的电
模拟、缺水条件下作物腾发的数值模拟、土 壤水分有效性的系统评价及水分生态环境等 ，均有所进展。为非充分灌溉理论的深入、 机制揭示和探讨各个环节的节水作用与节水 潜力提供科学依据。
无论是旱作农业还是灌溉农业，都必 须解决好“水”这个举足轻重的大问题。
一、作物与水分的关系
▶
水是农作物的命脉
◘ 作物生命活动的维持及其生长发育都离不开水 ◘ 作物干物质形成与积累的过程就是水分大量消耗的过 程，如玉米每形成一单位重量的干物质要利用或消耗 1000单位重量的水 ◘ 从构成植物干物质的化学成分上看，植物只利用通过 植物体的水分的0.2%左右，其余99.8%的水分则是通过 叶片被植物蒸腾而散失到大气中 ◘ 作物缺水时，轻则减产，严重时可能造成绝产
四、非充分灌溉理论
非 充 分 灌 溉 的 基 本 概 念
当作物在各个生育阶段所需的水分都
得到充分满足，即作物生长发育处于最佳
水分环境，配合相应的农业管理技术，使
作物产量达到最高（Ymax）,此时大田作物
的实际蒸发蒸腾量称ET
max,这种灌溉则称
为充分灌溉。由此即可定义如下：
四、非充分灌溉理论
非 充 分 灌 溉 的 基 本 概 念
三、节水农业的基本概念与节水途径
源头节水——开源与节流——水资源合理开发利用
节 水 途 径
输水节水——减少渗漏、蒸发和径流损失 田间节水——减少棵间无效蒸发，降低奢侈蒸腾 管理节水——适时适量灌水
三、节水农业的基本概念与节水途径
农业水资源合理开发利用技术措施
主 要 技 术 措 施
水 资 源 优 化 分 配 技 术
节 水 灌 溉 制 度
土灌 壤溉 墒预 情报 监技 测术 与
灌 区 配 水 技 术
灌 区 量 水 技 术
现 代 化 灌 溉 管 理 技 术
四、灌溉管理的节水潜力
9000
产量（kg/hm 2 ）
8
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 2500 3000 3500 4000
（一）水分与作物生长发育的关系
1. 水是构成作物有机体的主要成分
作 物 的 含 水 量
◘ 叶片含水量可达叶重的 80％～95％ ◘ 根部的含水量可占根部重量的70％～90％ ◘ 干燥种子的含水量占种子重量的10％～15％ ◘ 蔬菜作物其产品均是柔嫩多汁的器官，含水 量都在90％以上，其中白菜、甘蓝、芹菜等 的含水量达到93％～96％
坐 水 种 枝 术
沟 畦 改 造 技 术
三、节水农业的基本概念与节水途径
农艺节水技术措施
主 要 技 术 措 施
耕 作 保 墒 技 术
覆 盖 保 墒 技 术
水 肥 耦 合 技 术
节 水 品 种 筛 选 技 术
化 控 保 水 节 水 技 术
三、节水农业的基本概念与节水途径
节水管理技术措施
主 要 技 术 措 施
（一）水分与作物生长发育的关系
4. 水是调节作物生长环境的媒介
农作物的生长发育及产品器官的形成，都需要在一定的环 境条件下才能进行。其主要的环境条件包括： 温度：空气温度和土壤温度； 水分：土壤含水量和空气相对湿度； 光照：光的组成、光的强度及光周期； 土壤：土壤中的理化性状及土壤肥力等； 空气：大气、土壤中的空气； 生物条件：土壤微生物、杂草、病虫害等。
＋ 2 707千焦 ＋ 6O2↑
（一）水分与作物生长发育的关系
3. 水是作物体内运输养料的载体
• 作物体内所需的各种矿质营养元素是通过根系从土壤 中吸取的 • 经过根系吸收进来的矿物质营养元素，除少量就地参 与新陈代谢活动外，大部分元素离子由导管向地上各 部分的组织运送，在向顶部运输的同时，还进行横向 运转，养分输送的动力来自于蒸腾作用 • 作物叶片进行光合作用所制造的有机物也要在水溶液 状态下，借助于体内的输导组织，将养分运送到茎、 花、根、种子等器官中积累供作物生长需要。
四、非充分灌溉理论
非 充 分 灌 溉 研 究 进 展
（2）在吸收、消化国外非充分灌溉理论与
技术的同时，结合国情开展了作物—水模型
的考核和筛选、参数的推求、并探索新的模
型建模。对缺水条件下的作物反应及对产量 的影响，从土壤物理、植物生理、农田微气 候、节水高产和灌溉原理等多学科的结合方 面，开展了综合学科的有益探索，有助于非 充分灌溉原理的深化研究。
灌溉农业是指种植业在土壤水分不足的情况下，通 过人工对土壤进行有节制的灌水，以补充水分的不足， 保持作物容根层水分有一个最优状态，从而满足作物 生长发育对水分的需要，以获得农作物高产高效栽培
目的的农业。反之，只靠自然界降水补给，不进行人
工灌溉的农业，称为旱作农业，也称“雨养农业”。
二、我国灌溉农业的发展历程
灌溉理论研究与进展
提 纲
一、作物与水分的关系 二、我国灌溉农业发展的历程
三、节水农业的基本概念与节水途径
四、灌溉管理的节水潜力 五、作物非充分灌溉理论
六、调亏灌溉理论
七、控制性交替灌溉理论
一、作物与水分的关系
生产实践证明，农作物从播种到收获， 每时每刻都离不开水。因此，水对农作物 生长发育至关重要。
新中国成立以后，随着农业生产的发展，我国 农田水利事业得到了迅速的发展，兴建了大量的农 田水利工程。这些水利工程在抗御水旱灾害中发挥 出了重要的作用，为发展我国农业生产和多种经营 奠定了物质基础，使全国的农田灌溉面积从解放初 期的2.4亿亩，发展到2000年初的8.9亿亩，粮食产 量达 52005×108千克，其中相当大的部分是在我国 北方地区。农田灌溉事业的发展，对保证我国农作 物的高产高效起着重要的作用。
（一）水分与作物生长发育的关系
作 物 体 内 水 分 存 在 的 状 态
水分在作物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态 束 缚 水 靠近原生质胶体微粒而被胶体吸附不易自由 流动的水分。不参与代谢作用，其数量多少 与作物的抗性大小有密切的关系。
自 由 水
Hale Waihona Puke 距离胶体较远且可以自由流动的水分。自 由水参与各种代谢作用，它的数量制约着 作物的代谢强度，如光合速率、呼吸速率、 生长速率等。
“农业节水”与节水灌溉的涵义类 似，但其节水的范围更广、更深，包括 生物节水、农艺节水和旱作农业节水等。 它是以水为核心，研究如何高效利用农 业水资源，保障农业可持续发展。农业 节水的最终目标是建设节水高效农业。
“节水农业”类似“节水型农业”， 是指农业的一种类型，重点研究如何按 照节水的要求规划、建设和管理农业。 两种提法的研究内容和重点不同，适用 的场合不同，不能混淆或相互代替。
二、我国灌溉农业的发展历程
西汉农学家汜胜之在“瓠区种法”中就提出 了“遥润”这一十分科学的灌溉技术。 后魏贾思勰著《齐民要术》一书，在《种瓜》、 《种芋》等提出了“旱则浇之”的灌溉原则。
到了元代，王祯进一步明确了“旱则浇灌，涝 则泄去”的灌溉与排水的关系。以后的历代对灌溉 又有了新的发展。
二、我国灌溉农业的发展历程
水源
灌 溉 农 业
输水工程 灌水方式 灌溉管理
二、我国灌溉农业的发展历程
早在夏商时期，我国劳动人民在作农田规划的 时候，就已注意到了灌溉的水源问题。 到了商代，沟、洫工程开始有了文字记载（洫 指的是田间的水道，沟和洫都是灌溉农田的逐级渠 系）。
春秋战国时期，为了适应农田灌溉的需要，兴 建了较大规模的农田灌溉工程，如漳水十二渠、四 川都江堰以及陕西的郑国渠等工程。
（一）水分与作物生长发育的关系
水 分 在 作 物 生 命 活 动 中 的 作 用
• • • •
水分能保持作物的固有状态
水分是原生质的主要成分
水分是作物代谢过程的反应物质
水分是作物对物质吸收和运输的溶剂
（一）水分与作物生长发育的关系
2. 水是制造养分的原料
6CO2＋6H2O
光能 C H O 6 12 6 叶绿素
农业节水
节水农业
三、节水农业的基本概念与节水途径
要将自然界的水转化为农作物产量，一般要经 过以下四个环节：
节 水 途 径
（1）对水资源进行合理开发，使其成为农业可用水源 （2）将水从水源输送至田间 （3）把引入田间的水，均匀地分配到指定的面积上贮 存到土壤中 （4）作物经根系吸收土壤水，通过作物体内生理、生 化过程转化形成经济产量
（1）当灌溉时的腾发量符合以下等式约束条件，则
成为充分灌溉。
ETa = ETm
式中：ETa——实际腾发量（即蒸发蒸腾量简称）；
ETm ——使作物产量达到 Ymax 的相应腾发量， 即最佳水分环境的作物腾发量ET max 的简称（或简 写为ET c）。 （2）当灌溉时的腾发量符合以下不等式约束条件， 则称非充分灌溉。
四、非充分灌溉理论
我国非充分灌溉研究开始较晚、但发展
非 充 分 灌 溉 研 究 进 展
较快。主要体现在以下几个方面： （l）在国家行业标准灌溉试验规范（SL13－ 90）中增加了作物受旱试验及灌溉效益试验 内容。近10年来，一批试验站在高等院校和 科研单位帮助下，开展了非充分灌溉的专门 试验研究。
多 水 源 联 合 运 用 技 术
雨 水 汇 集 利 用 技 术
地 下 水 利 用 技 术
劣 质 水 安 全 利 用 技 术
三、节水农业的基本概念与节水途径
节水灌溉工程措施
主 要 技 术 措 施
管 道 输 水 灌 溉 技 术
渠 道 防 渗 技 术
喷 灌 技 术
微 灌 技 术
膜 上 灌 技 术