浅析农作物需水量及节水灌溉

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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。

农业节水灌溉调研报告

农业节水灌溉调研报告

农业节水灌溉调研报告农业节水灌溉调研报告在人们素养不断提高的今天,报告使用的次数愈发增长,报告具有语言陈述性的特点。

那么报告应该怎么写才合适呢?下面是小编精心整理的农业节水灌溉调研报告,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

农业节水灌溉调研报告1**管理区属典型的农牧交错地带,缺水非常严重,素有“十有九旱”之称,农牧业生产频频遭灾,农业经济脆弱,环境恶化,农作物产量低而不稳,饲草短缺,严重制约了项目区农业、畜牧业的发展。

一、基本情况**管理区土地总面积34万亩。

其中耕地16万亩,草场12.9万亩,林地3.4万亩。

下辖四个管理处,24个自然村,总人口2.4万人。

区内地上水系主要有闪电河和沙井子河两条河流:闪电河南北贯穿全区,沙井子河东南、西北向流经小城子管理处大梁底草滩,汇入闪电河。

浅层含水层系指处于地层最上部的孔隙潜水含水层。

榆树沟管理处和小城子管理处位于闪电河两岸。

以闪电河冲积成因为主,含水层连续性较好。

闪电河两岸地下水水位埋深多为1—2m,其余地带地下水水位埋深一般在2—7m之间。

含水层底板的埋深一般不超过20m,局部地段达30—40m,黄土湾东北部的含水层底板埋深只有10m左右。

深层含水层为孔隙承压含水层,水量丰富。

单井出水量普遍在100m3/h至200m3/h之间,属富水性强的含水层,为人畜集中供水及农田供水的理想含水层。

当水位降深为10m时,各富水等级区的单井抽水影响半径均为387m。

深层含水层的岩性为含泥质砂砾石,且泥质含量较高,透水性能相对较差,富水性属较贫水区。

当含水层厚度为29m,水位降深值为10m,单井出水量为76m3/h。

其单井抽水影响半径为274m。

根据张市地质第三大队钻井记录和我区资料记载,项目区承压水含水层埋藏深度一般为150-175m之间,含水层厚度一般在20-65m左右,最大厚度为75.23m。

根据资料计算,总补给量8278万立方米/年,调节储量6923万立方米/年,动储量1355万立方米/年,静储量15558万立方米。

农业节水灌溉实验报告(3篇)

农业节水灌溉实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景随着全球气候变化和人口增长,水资源短缺问题日益严重。

我国作为农业大国,农业用水占全国总用水量的70%以上。

因此,农业节水灌溉技术的研究与推广具有重要意义。

本实验旨在探讨不同节水灌溉技术对作物生长、产量和水资源利用效率的影响,为农业节水提供理论依据和技术支持。

二、实验材料与方法1. 实验材料(1)作物:小麦、玉米等(2)节水灌溉设备:喷灌系统、滴灌系统、微灌系统等(3)实验地点:某农业科研试验基地2. 实验方法(1)实验设计:采用随机区组设计,将实验地划分为若干小区,每个小区采用不同的节水灌溉技术。

(2)灌溉制度:根据作物需水量和当地气候条件,制定合理的灌溉制度。

(3)观测指标:作物生长指标(株高、叶面积等)、产量、水资源利用效率等。

3. 实验步骤(1)准备阶段:确定实验方案,选择合适的实验材料,搭建节水灌溉设备。

(2)实施阶段:按照实验设计,对每个小区进行不同节水灌溉技术的处理。

(3)观测阶段:定期观测作物生长指标、产量和水资源利用效率。

(4)数据分析:对实验数据进行分析,得出结论。

三、实验结果与分析1. 作物生长指标实验结果表明,不同节水灌溉技术对作物生长指标的影响存在差异。

喷灌系统处理的作物株高和叶面积均高于滴灌系统和微灌系统,这可能是因为喷灌系统能够提供较均匀的水分分布,有利于作物生长。

2. 产量实验结果表明,喷灌系统处理的作物产量最高,滴灌系统和微灌系统处理的作物产量依次降低。

这可能是因为喷灌系统能够提供较充足的水分,有利于作物生长和产量提高。

3. 水资源利用效率实验结果表明,不同节水灌溉技术的水资源利用效率存在差异。

喷灌系统处理的水资源利用效率最高,滴灌系统和微灌系统处理的水资源利用效率依次降低。

这可能是因为喷灌系统能够减少水分蒸发和深层渗漏,提高水资源利用效率。

四、结论本实验结果表明,喷灌系统、滴灌系统和微灌系统均具有较好的节水效果。

其中,喷灌系统在作物生长、产量和水资源利用效率方面表现最佳。

农作物的水分利用效率与节水技术研究

农作物的水分利用效率与节水技术研究

农作物的水分利用效率与节水技术研究随着全球人口的增加和气候变化对农业产量的影响,农作物的水分利用效率和节水技术的研究变得尤为重要。

本文将探讨农作物的水分利用效率与节水技术,以及未来发展方向。

一、农作物的水分利用效率农作物的水分利用效率指的是单位面积农作物产量所需要的水量。

水分是植物生长过程中的重要因素,对于提高农作物产量至关重要。

1.1 农作物的需水量不同的农作物对水的需求不同,一般而言,水稻和玉米等作物需要的水量较大,而小麦和蔬菜等作物需要的水量相对较少。

研究表明,水稻的生长期内,每公斤产量所需的水约为1000-2000升,而小麦则只需要500-1000升。

1.2 提高农作物的水分利用效率的方法为了提高农作物的水分利用效率,农业界采用了一系列措施:首先,合理的灌溉方法可以帮助减少水分的浪费,例如滴灌、喷灌等方式,可以准确地将水分供给到作物根部,避免水分散失。

其次,选择抗旱性较强的品种对于提高水分利用效率非常重要。

育种工作者可以通过选择抗旱性较强的品种,使得作物在水分不足的条件下也能维持较高的产量。

另外,合理的田间管理也是提高水分利用效率的关键。

例如,优化植株的密植程度可以减少水分的蒸发,保持土壤的湿度。

二、节水技术的研究随着科技的进步,农业界也在不断研究和开发节水技术,以提高农作物在水资源有限的情况下的产量。

2.1 滴灌技术滴灌技术是一种高效的灌溉方式,它通过管道将水滴滴到农田中,准确地将水分供给到作物根部。

相比传统的洪灌和喷灌,滴灌技术可以节约大量的水资源,并且减少土壤侵蚀。

2.2 遥感技术在农业水利中的应用遥感技术可以通过卫星遥感图像来监测土壤湿度和作物状况,为灌溉提供实时有效的数据支持。

利用遥感技术可以精确计算出不同地区的作物需水量,实现精准灌溉,提高水分利用效率。

2.3 新型灌溉设施的应用一些新型灌溉设施的应用也为农作物的节水种植提供了可能。

例如,渗灌和喷粉灌等技术可以减少水分蒸发和散失,从而实现节水灌溉。

作物节水灌溉需水规律分析

作物节水灌溉需水规律分析

摘 要: 我 国作为一个农业大国每年 出口和进口的农业产片数量不计其数。对于我国而言其本身就是一个农耕民族因此农耕的技 术在五千 年的历史中一直在不断的发展和进步, 其 中应用时间最长的农业技术应当是灌溉技术, 灌溉技术的 出现应 当追溯到夏商时代, 而在战国时期灌溉 技术得 以快速发展例如郑国渠的 出现就是最好的证 明, 秦 国则开凿了举世 闻名的都江堰 , 唐宋年 间灌溉技术也有着明显的发展而到了近代我国 依 旧十分重视灌溉技术。但是在古代我 国的灌溉技术更加注重的是灌溉的范围而如今则更加注重灌溉的节扣挫以及农作物的需水规律。 关键词 : 节水灌溉; 需水规律; 农作物 我国是 —个农业大国,农作物的耕种行业是我 国自古以来的传统 期 , 棉花在花铃期, 油菜在开花期需水都较多 , 遇旱明显减产 , 均为需水 行业 , 而对于农作物的浇灌工作我国也早在古代就发明了灌溉法。 灌溉 的关键期。我们从上面的几种农作物就不难看出农作物对于需水量最 在我国拥有着数千年的历史并且在不断地发展 ,相对于古代灌溉以灌 高的使其还是在农作物的孕穗期和抽穗期之间。这是因为在这个 时期 溉范丽为衡量标准不同, 如今 的灌溉的标准更加多样化 , 我国目前提倡 作物有机体生长发育最旺盛 , 需水很多, 加上新的生殖器官处于幼嫩阶 的可持续性农业发展战略就已经将灌溉的节水性放在 了首要位置 , 因 段 ,对外界不良环境的抵抗能力很差 ,所以一遇干旱必然造成明显减 此节水灌溉 已经成为我国灌溉工作的一重中之重。但是节水灌溉不是 产。作物的需水关键期愈长 , 遇到不 良环境的机会也愈多, 愈需采取不 单纯的减少用水而是在科学的方法下根据农作物的需水规律合理地 向 懈的抗灾措施 。当作物需水关键期发生干旱 的时候 , 就需要及时灌溉 , 农作物供给水分和养分 ,下面笔者就来谈一谈关于作物节水灌溉需水 缓解 旱 睛。 规律 的相 关 问题 。 2节水灌溉与作物需水量计算 1作 物需 水量 的分析 节水灌溉需水量并不是一 — 个 主观的方法而是必须通过计算才能够 1 . 1 各种农作物需水量的分析。 不同种类的农作物的需水量有着明 得出的。节水灌溉需水量的计算有着几种不 同的方法下面我们就来一 显的不同,但是毫无疑问任何的农作物从播种到结出新种子都需要大 介 绍一下 。 量的水分作为支撑 。例如我们常见的玉米其在生长期单株玉米就要每 2 . 1 节水灌溉需水量计算法。 计算法是根据当地的天 隋况 、 作物生 天消耗掉 1 公斤多的水而其从播种一直到收获的整个农作物生命周期 长 情况与作物作物的具体种类来计算作物蒸发蒸腾总量 ,根据蒸腾重 更是需要消耗掉 2 0 0公斤左右的水。除 了食品类农作物诸如棉花类的 量的结果来对作物实施与其结果相同的水量 的灌溉。这种方法在节水 农作物其需水量也是十分巨大的 ,并且在不同的环境下其需水量也有 灌溉 中的实际应用效果并不太好 ,这一方面是因为其计算公式是极为 着一定的变化。每一公斤棉花从播种到收获所需要消耗掉的水量大概 复杂的并且能够影响它的因素过多 ,另一方 面则是因为它还要对作物 在四百到六百公斤。但是我们需要注意 的是并非其消耗的水量越多它 的生理参数进行估算 ,这使得这种方式在节水灌溉中施行起来非常困 所产出的棉花就会越多,往往大部分灌溉的水分实际上都会被浪费掉 难 , 仅能作为一种理论的计算方式。 只有一小部分的水分才会真正被 吸收 ,一次植物的需水量要根据植物 2 . 2 节水灌溉需水量土壤湿度检测法。土壤湿度检测法是一种通过 生长的不同环境以及不同阶段选择适合的给水量 。 事先在土壤内埋下土壤湿度传感器然后在灌溉前来测量土壤 的水势 , 1 . 2 作物蒸腾量 。作物所吸收的大量水分 , 除一小部分用于光合作 如果测试结果先是土壤的水势低于其设定的最低限值时 ,就必须施行 这种方式是 目前 自动化程度较高的一种灌溉需水量计算方法, 但 用以制造有机物质外 , 9 9 %的水分都是用于蒸腾作用消耗掉的。由于蒸 灌溉。 腾作用 , 使作物的体温得至 保持 , 不致于因温度急变而过热或过冷而影 是这种方法却也有着一些 问题存在 ,首先是土壤湿度传感器有着非线 响正常生长发育。各种作物的蒸腾量是不同的, 因此可用蒸腾系数( 作 性特点因此在数据传输上有着一定的延迟 ,其反应的土壤湿度实际上 物有机体每合成 1 克干物质所蒸腾的水分克数 )来表示作物的需水程 与真实的土壤湿度是有着一定差别的其一般都会造成超前灌溉或者是 度。蒸腾系数大 , 表明作物需水多 , 但利用效率低 , 即蒸腾效率( 作物有 滞后灌溉其同样并不适用于节水灌溉 。 机体每消耗 1 公斤水所制造的干物质克数 ) 低; 反之 , 表明作物需水少 , 2 . 3 农作物需水量模糊决策系统 。尽管对于灌溉需水量的测算还有 利用率高。例如 , 有调查显示 : 水稻的蒸腾系数达 1 0 0 0 , 豌豆为 7 8 8 , 棉 着农作物电阻检测法和农作物茎杆直径检测法 ,但二者的测算方式十 花为 6 4 6 , 马铃薯为 6 3 6 , 燕麦为 5 9 7 , 大麦为 5 3 4 , 小麦为 5 1 3 , 而玉米 、 分复杂在 目前进行应用还是有着很大 的困难尤其在节水灌溉上应用就 高粱 、 谷子仅为 3 6 8 、 3 2 2 、 3 1 0 。当然, 蒸腾系数不是固定不变的, 随着天 更加困难 了。因此我们 目前最好的灌溉需水量的计算方法就应当是农 气、 土壤条件和栽培措施的变化而变化。 作物蓄水量模糊量决策系统。这种系统是将计算法和土壤湿度传感器 1 . 3 农作物需水量的计算。上面我们已经说 了, 不 同的农作物其需 检测法相结合的一种灌溉需水量计算法。 这种方法结合的两者的优 , 水量是有所不同的,如果想要将节水灌溉的优势发挥到极致就必须先 根据农作物蒸腾量与土壤湿度检测器的水势数据两者相结合来决定节 做好农作物需水量的计算工作 。作物生长需水量估算方法一般可以分 水灌溉的需水量。 这样就避免了一种方法的偏激眭, 提高灌溉需水量计 为两类一 一 类是纯理沦I 生的通过公式直接计算 出农作物的需水量 ,另一 算 的准 确性 。 类则是先计算农作物的潜在需水量再根据它来计算弄总务的实际需水 结束语 量。这两类计算方法 中第二类计算方法在较为复杂的农作物生长环境 节水灌溉是我国 目 前必须发展的一种灌溉方式 ,但是这种灌溉方 中应用效果较好但是计算起来相对麻烦许多。在这里笔者就不对农作 式绝不能以降低农作物产量和危害农作物健康作为代价,因此做好节 物的需水量具体 汁算方法进行叙述了,毕竟我们更多所需要讲的是在 水灌溉与农作物需水量两者之间的平衡工作 ,一方面保证了植物的健 康生长另一方面也可以保证灌溉的节水性 ,这才是一种双赢的局面也 节水灌溉中农作物的需水规律问题。 l - 4 作物需水关键期。我们已经说过 , 在不同的农作物生长期其所 是我们所最应该提倡的一种节水灌溉方式。 需要的水量也是不同的,因此进行节水灌溉时其所灌溉的水量也要有 参考 文献 所不同。 在作物的生长发育过程中, 各个时期均需有充足的水分供应才 f 1 1 王立洪' 昝瑶节水灌溉技术I 1 . 北京: 水利水电出版社 , 2 0 1 1 . 能获得高产。其中, 有的时期不但需水量多 , 而且在遇到干旱时减产特 f 2 ] 张庆华, 李天科农 村水利与节水灌溉I M 1 . 北京 : 中国建筑工业出版社 , 01 别明显 , 这个时期便是作物的需水关键期。科研和生产实践表明 , 各种 2 作物 的需水关键期是不同的。小麦在孕穗至抽穗开花期是需水的关键 『 3 喜丰疾 用农业节水灌溉技术【 . 沈 阳: ' 辽宁科学技术出版社 , 2 0 0 2 . 期, 需水最多, 若遇干旱, 产量锐减。水稻在花粉母细胞减数分裂期( 从 『 4 1 高传 昌, 吴平. 灌溉工程 节水理论与技术 . 郑 州: 黄河水利 出版社 , 05 . 出�

第二章节水灌溉基础理论总结ppt课件

第二章节水灌溉基础理论总结ppt课件
式中:P为大气压强,kpa;Z为海拔高度,m。
(3)确定作物表面净辐射Rn
Rn Rns Rn1
n、N为实际日照
时数与最大可能日
照时数,N
24
s
Rs-太阳短波辐射
Rns 0.77 Rs
Rs
(as
bs
n N
) Ra
式中:as、bs为短波辐射比例系数,我国一些地方的as、bs值,可以从
表2-4中查的,如无实际的太阳辐射数据,可取as =0.25, bs=0.50。
修正后作物实际需水量公式: Kc Kcbks kw
Kc作物系数的修正
Kc Kcbks kw
式中: Kcb—基本作物系数,指土壤表面干燥、长势良好且供水充分时 作物需水量与ET0的比值; Ks—水分胁迫系数; Kw—反映降雨或灌水后湿土蒸发增加对作物系数影响的系数
(1)基本作物系数
• 介绍FAO推荐伦鲍斯和普鲁伊提出,并经豪威尔 等人修正的估算方法。
RHmin 100
eo (Tmin) 2
RHmax 100
其中:RHmax、RHmin为最大、最小相对湿度,%。
缺乏资料RHmax、RHmin, 而只有平均相对湿度的资
ea
RH min [ eo (Tmax) eo (Tmin) ]
100
2


(2)湿度计γ确定
0.665 103 P
P 101.3( 293 0.0065Z )5.26 293
(3)确定作物表面净辐射Rn
Rnl-净长波辐射
Rni
0.4903(Tm4ax,k
T4 m in,k
2
)(0.34 0.14
ea
)(1.35
Rs Rs0

作物需水规律与灌溉节水

作物需水规律与灌溉节水

作物需水规律与灌溉节水作者:张金平来源:《新农业》2015年第08期水是生命的源泉,是一切作物正常生长发育过程所必不可少的条件之一。

一个地方的水分条件好坏,对农业生产影响极大。

“风调雨顺,五谷丰登”,“有收无收在于水,收多收少在于肥”这两句农谚,就是水分条件与农业收成关系方面的简明总结。

今天,我国已建成了许多水利设施,但旱涝问题尚未彻底解决,即便将来真正解决了旱涝问题,还是要讲究科学用水,合理灌溉。

因此,为了夺取农业的高产稳产,注重灌溉与节水的协调,就需要了解和掌握农作物的需水规律,弄清降水、湿度、土壤水分与作物生长发育的关系。

1 作物体含水各种农作物体内含的水分很多,一般作物含80%左右,蔬菜和块茎作物含90%~95%,某些水生作物含水竟达98%以上。

作物体内富含水分,是为了使细胞保持膨压,以维持生长状态。

同时,作物的生理活动,包括光合作用、蒸腾作用、根系吸收作用和养分的运输等,均需有充足的水分供应,否则,作物就不能进行正常的生长和发育,也不能获得较好的产量和品质。

2 作物需水量2.1 作物耗水量各种农作物,从播种出苗到结出新的种子,都需要大量的水分。

例如,1株玉米,在生长期中每天要消耗1.64公斤水,一生要消耗200多公斤水。

小麦等粮食作物,形成1公斤干物质,在潮湿的气候条件下要消耗250~350公斤水;在较为干燥地区则要消耗450~500公斤水;在一般的气候条件下,亩产350公斤干物质需要消耗21万~28万公斤水,相当于1亩地上积有310~420毫米的水层。

每生产1公斤棉花茎、枝、叶等干物质,需耗水400~600公斤。

以亩产150公斤子棉计算,总干物质重约500公斤,就要消耗20万~30万公斤水。

随着棉花产量的不断提高,所需的营养物质逐渐增多,耗水量也相应增加。

但并不是产量越高,耗水量越多。

据试验,一般亩产225~300公斤子棉的总耗水量需35万~45万公斤。

2.2 作物蒸腾量作物所吸收的大量水分,除一小部分用于光合作用以制造有机物质外,99%的水分都是用于蒸腾作用消耗掉的。

四种主要农作物节水灌溉技术

四种主要农作物节水灌溉技术

四种主要农作物节水灌溉技术农作物从播种到收获都要经过不同的生长发育阶段,每个阶段由于自身的生理特性决定了需水量的不同。

形成了由少到多,再由多到少的特点。

只有掌握了作物需水关键期的一些规律,针对不同作物各阶段的生长发育情况,使用有利于作物高产的节水灌溉技术,才能达到费省效高的目的。

一、小麦每亩小麦一生总耗水量260~400立方米。

水地小麦亩产500千克时,从播种到返青耗水量每亩约80立方米,占全生育期总需水量的22.9%;返青到拔节的耗水量每亩约21立方米,占5.9%;拔节到抽穗的耗水量占总需水量的30.8%;抽穗到成熟的耗水量占总需水量的40.6%。

农谚说:小麦一生需要“八、十、三场雨”,也就是说农历八月播种时、十月越冬和来年三月拔节扬花时,如果有三场透雨,小麦丰产就有一定的把握。

一般来说就可以不灌或少灌。

要是缺雨或降雨与需水错位就必须灌溉。

小麦在播种期,0~30厘米深土层水分含量占田间持水率的75%~85%时出苗最好,墒情不足就必须浇播前水,节水灌溉定额是每亩30~40立方米:小麦越冬前,为促进冬小麦个体和群体冬前壮苗,安全越冬。

土壤田间持水率低于70%时需要冬浇。

节水灌溉定额是每亩40~50立方米;小麦灌浆期是一生的需水关键期,此时正是高温干燥的季节,土壤水分不足会影响籽粒饱满和群体产量,严重干旱时还会导致绝收,因此必须浇好灌浆水。

节水灌溉定额是每亩45~55立方米。

在水资源较丰富的地区。

降雨不足时还浇返青、拔节、抽穗三水。

冬小麦节水灌溉适宜的灌水技术对小块的责任田来说,应用最为普遍,也最实用的就是低压管道输水灌溉(简称:管灌),输水过程中水的利用率达到了95%以上:在经济条件较好的农村还可使用移动滴灌;对土地流转之后的大块田,可以使用喷灌节水技术等;地表水灌区使用“U”渠道防渗。

二、玉米每亩玉米一生需水200~550立方米。

玉米的生长阶段正是一年的雨季,但是由于降雨不足或降雨与作物需水的错位,致使雨水不能满足作物生长需要时要进行补充灌溉。

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浅析农作物需水量及节水灌溉
摘要:我国是农业大国,有大量的农民从事农业生产,传统的生产方式和老化的灌溉设施消耗了大量的水资源,本文从农作物需水量和节水灌溉两个方面论述,目的是开源节流,提高农业生产效率。

关键词:灌区农业需水量节水灌溉
1.前言
灌区是农业生产和农民致富的保障,也是农业、农村乃至国民经济的重要基础设施。

但随着现代工业及城镇的飞速发展,非农业用水挤占农业用水的趋势愈来愈烈,灌区水源紧张,用水不足情况极为严重。

因此,如何维持农作物需水量与节水灌溉是关系农业发展的一个重要且亟待解决的问题。

2作物需水量估算的方法和对节水灌溉的重要性
2.1作物需水量研究的背景及意义
我国是世界上人均水资源最为缺乏的国家之一,水资源短缺已成为制约国民经济发展和社会进步的重要因素。

在各用水部门中,灌溉用水最多,但其灌溉效率低下,用水浪费现象也相当严重。

全国灌溉水利用系数和单方水粮食生产率分别为0.43和1.0kg左右,远远低于发达国家0.70~0.80和2.0kg以上的水平[[[].王友贞,汤广民.节水灌溉与农业可持续发展[J].节水灌溉,2005,(2);33-34.]]。

节水灌溉技术对缓解我国日益突出的水资源供需矛盾具有十分重要的战略意义。

农业实现节水灌溉,包括多个方面,其中一个重要的方面是适时适量灌溉,要适量的灌溉就要对作物需水量能准确地计算。

2.2作物需水量的定义和影响因素
(1) 作物需水量的定义
作物需水量一般定义为:作物田间需水量,作物从种到收的整个生育期消耗于蒸发的水量,包括棵间蒸发量、叶面蒸腾量。

也有人定义为:作物需水量就是作物生长发育过程中所需的水量。

实际应用上,只是把作物生长期内棵间的地面蒸发量和植株本身的蒸腾量作为某种作物的实际需水量。

(2) 作物需水量的主要影响因素
根据大量灌溉试验资料分析,作物需水量的大小与气象条件(辐射、温度、日照、湿度、风速等)、土壤水分状况、作物种类及其生长发育阶段、农业技术措施、灌溉排水措施等有关[[[].蔡甲冰,刘钰,许迪.作物腾发量实时预报与田间
试验验证[J].水利学报,2008,39(6):674-679.]]。

①气象因素对作物需水量的影响。

②土壤水分状况对作物需水量的影响。

③作物的生物学特性对作物需水量的影响。

④农业技术措施对作物需水量的影响。

⑤灌溉排水措施对作物需水量的影响。

2.3作物需水量的估算方法
目前作物需水量的计算方法可分为三大类,第一类是先计算全生育期总需水量,然后用阶段需水模系数分配各阶段需水量的方法,即所谓的“惯用法”;第二类是直接计算各生育阶段作物需水量的方法;第三类是先用气象因素计算各阶段参考作物蒸发蒸腾量,然后乘以作物系数求各阶段作物需水量的方法。

(1) 惯用法
①以产量为参数的经验公式
作物产量是太阳能的积累与水、土、肥热气诸因素的协调及农业技术措施的综合结果,但在一定的气象和农业技术条件下,作物产量与需水量有较好的关系。

因而把作物在一定自然条件和农业技术措施下所获得的产量与其相适应的需水量联系起来,以需水系数K表示它们之间的关系:
式中:ET为作物全生育期总需水量;K为需水系数;Y为作物产量;n是经验指数,一般取0.3~0.5;c是经验常数[[[].孙宁宁,董斌,罗金耀.大棚温室作物需水量计算模型研究进展[J].节水灌溉,2006,(2):16-19.]]。

此法简便,只要确定了产量,便可算出此产量条件下的需水量,适用于旱作物需水量计算,同时有助于进行灌溉经济分析计算。

②积温法
积温法的公式采用的形式为:
式中:T为作物全生育期内的日平均气温积累值;为经验系数;s是经验常数。

积温法在我国南方某些地区被应用于计算水稻需水量,应用简便,气温资料易于取得。

③日照时数法
日照时数法的公式采用的形式为:
式中:H为全生育期积累日照时数;f为经验系数;c是经验常数。

此法最适用于夏季生长的作物,如水稻、玉米等。

(2) 直接计算作物需水量法
①水面蒸发量法
大量的灌溉试验资料表明,水面蒸发量与作物需水量之间存在一定程度的相关关系。

因此,可以用水面蒸发量这一参数来衡量作物需水量的大小。

这种方法的计算公式一般为:

式中:为与ET同时段的水面蒸发量;a、b为经验常数;是需水系数,也称蒸发系数,为需水量与水面蒸发量之比[[[].马灵玲,占车生,唐伶俐,等.作物需水量研究进展的回顾与展望[J].干旱区地理,2005,28(4):531-537.]]。

②以产量为参数的需水系数法
在一定的气象条件下和一定范围内,作物田间需水量将随产量的提高而增加,但是作物需水量的增加并不与产量成比例。

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,而必须同时考虑其他的能改善作物生长所需的条件。

作物总需水量的表达式为:

式中:Y为作物单位面积产量;K为以产量为指标的需水系数;n和c为经
验指数和常数[[[].刘晓英,李玉中,郝卫平.华北主要作物需水量近50年变化趋势及原因[J].农业工程学报,2005,21(10):155-159.]]。

上述公式中的K、n及c值可以通过试验确定。

该方法比较简便,只要确定计划产量后就可以算出需水量,同时便于进行灌溉经济分析。

③水量平衡法
用水量平衡法直接估算作物需水量是以农田水量平衡方程为基础的。

由此可得△t时段内的作物需水量计算公式为:
式中:P为时段内的有效降雨量;I为灌水量;S为地下水利用量;△W为时段始末土壤储水量之差。

2.3对节水灌溉的重要影响
作物需水量是一个最基础的数据资料。

从广义上讲,它可用于区域的水资源开发利用规划和优化配置,从狭义上讲,它可用于灌区的具体规划和管理。

以使农业需水量的预测更加简便易行且合理科学,进而为灌区水资源合理配置提供科学依据,并为进一步提出具体的节水措施和加快灌区节水改造提供技术支持。

3节水灌溉存在问题和对策
3.1存在问题
(1)现有水利基础设施萎缩衰老,工程维修更新配套任务大。

一方面灌区受初建时社会经济和技术条件的限制,灌区存在渠系不配套、工程标准低、工程老化、渠系水利用系数低等问题,水资源的浪费十分严重,影响了灌区效益的发挥。

另一方面灌区工程运行管理经费不足,工程更新改造甚至维修养护得不到落实,灌区一直以降低工程完好率为代价发挥着社会效益。

而且灌区仍不同程度地存在用水户的缴费意识不足,因而灌区无力对现有设施进行维修与改造,水综合利用的效益不高。

(2)灌区管理体制落后,水资源利用效率不高。

现行灌区管理体制仍然是计划经济的产物,灌区管理停留在行政管理、单一经营的低水平上。

用水者只顾用水,管水者因灌溉效益低而缺乏管水的积极性。

因此水资源管理手段粗放,对节水灌溉的开展带来一定的难度。

这种管理现状已不适应农村经济发展的要求。

3.2解决方法
(1)完善灌区水利设施,加强水资源保护措施
通过对灌区基础水利设施进行防渗护砌、险段加固和建筑物改造,改善灌溉条件,提高管道水利用系数和供水保证率, 增强灌溉能力,减少水资源量损失。

增加管道输水能力,改造分水、控水建筑物,规范和加强农田灌溉供水管理,改善农田用水状况,提高用水效率。

加强水资源生态环境保护。

(2)促进灌区现代化管理建设,提高水资源利用效率
实施科教兴业战略,提高灌区管理人员的科学素质和创新能力。

一方面加强职工培训,提高现有人员素质,另一方面要积极引进人才,建立一支精通技术、会建设、懂经营、善管理的现代化水利队伍,加快自动化建设,充分发挥效益。

(3)促进水资源优化配置,增强节水意识
建立相应的农业水价体系,实现水管理的制度化、科学化、规范化,促进用户提高节水意识。

以保障市场运作的法律制度为基础理论,建立既考虑灌区供水成本又适应市场经济的合理水价形成机制,充分发挥价格作用,实行按量收费,少用水少交费,多用水多交费,超量加价,建立行之有效的水费征收机制,依法收费。

4结语
灌区对农业发展做出了巨大贡献,但要保证灌区水资源的良性循环,还要坚持工程和资源水利及可持续发展水利相结合的治水思路。

通过节水工程措施和其他措施,大幅度节约农业用水,提高灌溉水的渠系利用系数和水分生产率。

通过开源节流,在保证粮食高产稳产的同时,为其他行业发展提供必要的水源。

只有取得经济效益、社会效益、生态效益和节水效益四丰收,才能为扩大灌溉面积、增加灌区粮食产量提供充足的水源保障,以灌区水资源的可持续发展促进高效农业的可持续发展。

参考文献:。

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