土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水特征共3篇
土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水
特征1
土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水特征
随着全球气候变化日趋严重，农业生产受到了越来越大的冲击，水资源的不足和不合理利用更是成为了制约农业持续发展的重要因素之一。如何研究土壤作物系统中的水分动态和氢氧稳定同位素，了解农田耗水特征，对于解决农业生产中的水资源问题具有重要的现实意义。
水分动态是土壤作物系统中最基本的过程之一，它涉及到水分的进入、运移、蒸发、渗漏等一系列复杂的过程。研究水分动态主要是通过水分平衡法、定位器法、剖面取样法等方法对土壤水分含量和变化进行监测和测量，以量化水分的进出和转移过程。具体来说，在不同的土壤深度和季节，土壤水分含量和变化规律是不同的。通常情况下，冬季土壤水分较高，春季土壤水分下降，夏季土壤水分最低，秋季土壤水分有所回升。在种植作物的过程中，增施有机肥、改善排水条件、控制灌溉等方法可以有效的提高土壤水利用率和作物产量。
除了水分含量和变化，土壤中水分的氢氧稳定同位素也具有重要的研究价值。氢氧稳定同位素可以用来反映水分的来源、转
移和蒸发等过程，并在一定程度上反映降水和蒸发的情况。在土壤作物系统中，氢氧同位素分布和变化不仅与气候、土壤和植物等因素有关，同时也受到人为因素的影响。例如，普遍采用的化肥和农药等农业生产方式都会对土壤的酸碱度和粘粒性等影响土壤水分的含量和计量。因此，如何准确的研究土壤水分稳定同位素的变化，对于科学制定合理的农业生产方案具有重大意义。
掌握农田耗水特征，可以更好的合理管理农田水资源，节约用水，提高农业生产效益。根据统计数据显示，我国耕地总面积达1.4亿公顷，其中近90%为旱作区，旱作区粮食产量占全国总产量的70%以上，然而由于土壤质量不佳、气候条件复杂和农业生产方式老旧，导致许多农业区的水资源严重匮乏。针对该问题，需要深入研究提高农田水资源利用率的方法和技术，努力降低耕地用水量和灌溉量等。
综上所述，土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态是研究农业生产中的重要问题，这不仅对提高农业生产水平具有重要的现实意义，同时也为发展可持续农业提供了重要的理论支持。在今后的研究工作中，需要通过科学的实验设计和综合利用多项研究方法，深入探究土壤水分动态和氢氧同位素的变化规律，建立科学的耗水模型和管理方法，为农村经济发展和生态环境保护做出更大的贡献
综合分析土壤水分稳定同位素的变化规律和农田耗水特征，可以有效提高农田水资源的利用效率，为农业生产的可持续发展提供重要的科学依据。在今后的研究工作中，需要加强对土壤
水分动态和氢氧同位素变化的深入探究和实验研究，结合实际的农业生产和水资源管理，发展出科学、高效、可行的耗水模型和管理方法，为促进农业生产的现代化和推进乡村振兴发挥积极的作用
土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水
特征2
土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水特征
随着全球人口不断增加，水资源的稀缺性日益突显。而农业作为人类最基本的生产活动之一，其耗水量也占到了总用水量的相当比例。因此，研究土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态及影响因素，可以帮助我们更好地认识农田耗水特征，合理利用水资源，保障农业生产和人类生活的可持续发展。
土壤作物系统中水分的动态
土壤作物系统中水分的动态受多种因素影响，其中包括气候条件、土壤类型、作物生理特性等。气候条件包括降雨量、气温、风速等因素，对土壤水分的影响最为显著。在干旱地区，由于降雨量较少，土壤水分极易缺乏，影响作物的正常生长和发育。而在湿润地区，降雨量较大，土壤水分充足，但水分过多则会引起土壤酸化、病虫害滋生等问题。
土壤类型也对土壤水分的动态产生了极大的影响。不同的土壤类型导致其持水能力、渗透性等特性不同，从而影响土壤水分
的储存和分布。例如，沙质土壤更容易渗透，但储水能力较差，而黏土质土壤则储水能力较强，但渗透性较差。因此，在土壤作物系统中，对不同土壤类型的水分管理策略也需要进行不同的调整。
作物生理特性也直接影响着土壤水分的动态。植物通过根系吸收土壤水分，使土壤水分得以重新输送到植物体内。植物的生长和发育的需要所对应的作物类型对土壤水分的需求也不同。因此，对于不同类型的作物，需给予针对性的管理策略，使其在不同生长阶段得到适宜的土壤水分。
土壤作物系统中水分的氢氧稳定同位素
而土壤作物系统中水分的氢氧稳定同位素是近年来常常被用来进行水文地质研究的工具。土壤水分的氢氧稳定同位素分布更能够指示出大气对土壤水分的影响以及水分补给的来源及其变化。农田水文地质研究下的氢氧稳定同位素探究带来了对土壤水分和渗漏水稳定同位素学解析及田间水分运动的新理解。
和准稳态（steay-state）场下的研究不同，土壤水分的动态
变化定义了氢氧稳定同位素值的动态变化。空气中的水分，表土水分以及深层水分都对土壤水分动态产生了影响。同位素技术可以追踪水分在不同环境下的起源和寻找水的来源（大气降水或地下水）以及了解水分在土壤中的传输方式。
农田耗水特征
农田耗水特征又是土壤作物系统中水分的重要组成部分。在耕作管理过程中，过量地灌溉和无序排放废水也会造成浪费和污染。因此，合理的耗水管理策略也是保障农田水资源的重要方式。
在农田耗水管理过程中有几个关键因素的作用非常重要。首先，农田所处的区域特性和气候条件是非常重要的决定因素。在干旱地区，尽量减少浪费水资源。而在湿润地区，需要合理利用雨水，减轻灌溉压力。其次，农民的耕作管理能力和意识也会对农田耗水管理产生巨大的影响。拥有更多的资金和技术的农民倾向于更科学地管理耗水，节约用水，减轻对水资源的需求。农民的意识也决定了他们是否会选择合理的提高用水效率的技术和措施，避免对水资源造成过多的耗损。
结论
在土壤作物系统中，水分的动态和耗水特征是研究的重要方面。因此，我们需要了解土壤作物系统中水分动态的影响因素，运用同位素技术研究土壤水分的来源和变化规律，并合理利用农民的耕作管理策略，保障农田水资源的可持续利用
综上所述，土壤作物系统中的水分动态和耗水特征是农业可持续发展的关键因素之一。在了解水分动态的基础上，合理利用耕作管理策略和技术，减少浪费和污染，减轻对水资源的需求，提高用水效率，是保障农田水资源可持续利用的重要方法。同时，需要加强农民的意识培养和技术支持，不断推进现代农业
的发展，实现水资源的科学、高效利用和保障农业生产的可持续发展
土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水
特征3
土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水特征
土壤水分是土壤作物系统中非常重要的组成部分。在农业生产中，了解土壤水分动态变化及其氢氧稳定同位素特征，可以为合理调控灌溉、增产节水提供科学依据。
土壤水分动态变化
土壤水分的动态变化受到多种因素的影响，如降水量、蒸散发量、土壤类型、土地利用方式等。不同土壤类型对水分的保持能力也不同，粘土质土壤保水能力强，而砂质土壤保水能力弱。此外，土地利用方式对土壤水分动态变化的影响也很大。例如，在水稻田中，灌溉对土壤水分动态的影响远远大于降雨量，而在旱地上，降雨量对土壤水分动态的影响则要显著得多。
土壤水分稳定同位素特征
土壤中的水分含有丰富的氢氧稳定同位素信息。氢氧稳定同位素是指水分中氢、氧的同位素相对丰度比值，是一种标志水分来源、迁移、蒸发和降水的信息。土壤中的水分稳定同位素组成主要受到土壤类型、水分来源以及不同时间、不同深度的水
分动态变化的影响。例如，降雨的氢氧稳定同位素与地表水、土壤水和植被水的稳定同位素有明显的差异；在同一斑块内，土壤水和地下水的稳定同位素也可能不同。
农田耗水特征
在农田中，耗水量与土壤水分动态变化密切相关。不同作物的生长期、生育阶段和不同土壤水分状况下，所需水分量也不同。例如，水稻的生长期需水量大，而玉米等作物的生长周期短，所需水量相对较少。合理的灌溉措施能够减少浪费、提高农田利用效益，对于现如今全球水资源短缺的情况更显得尤为重要。
结论
土壤作物系统中的水分动态变化及其氢氧稳定同位素特征是研究土地水分管理的重要内容。对于农业生产，理解土壤水分动态变化对于农田灌溉、增产节水都至关重要。在未来，受到气候变化和社会经济发展的影响，农业面临着更加严峻的挑战，因此探究土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素特征，将会有着更大的意义
综上所述，土壤作物系统中水分动态变化及其氢氧稳定同位素特征是与农业生产密切相关的重要研究方向。研究表明，不同的土壤类型和作物种类对于土壤水分稳定同位素特征的影响明显。因此，在实施农田灌溉管理和增产减水措施时，需要更加关注土壤水分动态变化的特征，并结合氢氧稳定同位素特征，从而更加有效地利用农业水资源，提高农业生产效益，实现可
持续发展。总之，土壤作物系统中水分的管理和利用对于农业生产和可持续发展具有重要的意义
土壤含水量及农田作物需水量 一、土壤含水量的计算 1．土壤重量含水量（重量百分数） 指必然重量的土壤中水分重量占干土重的百分数。干土指在105℃下烘干的土壤（干土≠风干土），通常要求烘干时间达8小时以上，准确则要求烘至衡重。它是普遍应用的一种表示方式，也是经典方式。一般情况下，若是文献中未做任何说明，则均表示“重量含水量”。如烘干法测定的结果，其含水量的重量百分数（水重%）可由下式求得： 例1：测得湿土重为95克，烘干后重79克，求重量含水量。 2．土壤容积含水量（水容积百分数） 指必然土壤水的容积占土壤容积的百分数。它可以表明土壤水充满土壤孔隙的程度及土壤中水、气的比率。常温下如土壤的密度为1克/厘米3，因此土壤容积含水量或水容积百分数（水容积%）可由下式求得： 土壤容重 自然状态下，单位体积内干土重，单：g/cm3。容重是土壤的一个十分重要的大体参数，在土壤工作顶用途较广，以下举例说明。 （1）判断土壤的松紧程度容重可用来表示土壤的松紧程度，疏蓊或有团粒结构的土壤容重小，紧实板结的土壤则容重大，如下表。 容重（g/cm3 松 紧程度 孔隙 度（%）
） < 1.00 最 松 > 60 1.00 ~1.14松60~ 56 1.14 ~1.26 适 合 56~ 52 1.26 ~1.30 稍 紧 52~ 50 > 1.30 紧< 50 （2）计算土壤重量每公顷或每亩耕层土壤有多重，可用土壤的平均容重来计算，一样必然面积土壤（地）上的挖土或盆裁填土量，也要利用容重来计算。 例1：一个直径为40cm，高为50cm的盆，若是按1.15g/cm3容重计算，问需装多少（干）土？ 解：(40/2)2 3.14 50 1.15 = 72220克= 72千克 如一亩地面积（6.67106cm2）的耕层厚度为20cm，容重为1.15g/cm3，其总重量为： 6.67 10620 1.15 = 1.5 108(g) = 150(t) =
农田水力学 绪论复习思考题 1．名词解释： ①农田水利学②农田水分状况③地区水情 2．农田水利学的研究对象及其调节措施第一章农田水分状况和土壤水分运动复习思考题：１．名词解释： ①田间持水率②凋萎系数③土壤水④最大分子持水率⑤ 吸湿系数２．农田水分存在的形式３．土壤水的分类４．土壤水的有效性５．旱作物的适宜含水率６．计算土壤含水率 ７.了解土壤水运动的基本方程８．求解入渗速度和入渗总量９．了解SPAC系统１０．计算土壤含水量计算题 【习题1-1】农田土壤有效含水量的计算基本资料 某冲积平原上的农田，1m深以内土壤质地为壤土，其空隙率为47％，悬着毛管水的最大含水率为30％，凋萎系数为9.5％，（以上各值皆按整个土壤体积的百分数计），土壤容重为1.40t/m3，地下水面在地面以下7m处，土壤计划湿润层厚度定为0.8 m。要求 计算土壤计划湿润层中有效含水量的上、下限，具体要求有： （1）分别用m3/亩，m3/ha和mm水深三种单位表示有效含水量的计算结果； （2）根据所给资料，将含水率转换为以干容重的百分比及用空隙率体积的百分比表示（只用m3/亩表示计算结果） 【习题1-2】土壤入渗水量的计算基本资料 某土壤经实验测定，第一分钟末的入渗速度i1=6mm/min，α=0.4。要求 运用土壤入渗（渗吸）经验公式计算30min内的入渗水量及平均入渗速度，以及第30min末的瞬时入渗速度。 第二章作物需水量和灌溉用水量复习思考题： １．农田水分消耗的途径主要是哪些，各自特点２．直接主算需水量的方法３．惯用法的计算 ４．了解修正的彭曼公式 ５．作物灌溉制度的内容及确定方法６．水稻的水量平衡方程７．水稻灌溉制度的拟定
农田水分状况系指农田地面水、土壤水和地下水的多少及其在时间上的变化。一切农田水利措施，归根结底都是为了调节和控制农田水分状况，以改善土壤中的气、热和养分状况，并给农田小气候以有利的影响，达到促进农业增产的目的。因此，研究农田水分状况对于农田水利的规划、设计及管理工作都有十分重要的意义。 第一节农田水分状况 一、农田水分存在的形式 农田水分存在三种基本形式，即地面水、土壤水和地下水，而土壤水是与作物生长关系最密切的水分存在形式。 土壤水按其形态不同可分为汽态水、吸着水、毛管水和重力水等。 （1）汽态水系存在于土壤空隙中的水汽，有利于微生物的活动，故对植物根系有利。由于数量很少，在计算时常略而不计。 （2）吸着水包括吸湿水和薄膜水两种形式：吸湿水被紧束于土粒表面，不能在重力和毛管力的作用下自由移动；吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。薄膜水吸附于吸湿水外部，只能沿土粒表面进行速度极小的移动；薄膜水达到最大时的土壤含水率，称为土壤的最大分子持水率。 （3）毛管水毛管水是在毛管作用下土壤中所能保持的那部分水分，亦即在重力作用下不易排除的水分中超出吸着水的部分。分为上升毛管水及悬着毛管水，上升毛管水系指地下水沿土壤毛细管上升的水分。悬着毛管水系指不受地下水补给时，上层土壤由于毛细管作用所能保持的地面渗入的水分（来自降雨或灌水）。 （4）重力水土壤中超出毛管含水率的水分在重力作用下很容易排出，这种水称为重力水。
在这几种土壤水分形式之间并无严格的分界线，其所占比重视土壤质地、结构、有机质含量和温度等而异。可以假想在地下水面以上有一个很高(无限长)的土柱，如果地下水位长期保持稳定，地表也不发生蒸发入渗，则经过很长的时间以后，地下水面以上将会形成一个稳定的土壤水分分布曲线。这个曲线反映了土壤负压和土壤含水率的关系，亦即是土壤水分特征曲线（见图1-1），这一曲线可通过一定试验设备确定。在土壤吸水和脱水过程中取得的水分特征曲线是不同的，这种现象常称为滞后现象。曲线表示吸力（负压）随着土壤水分的增大而减少的过程。在曲线中并不能反映水分形态的严格的界限。 根据水分对作物的有效性，土壤水也可分为无效水、有效水和过剩水（重力水）。吸着水紧缚于土粒的表面，一般不能为作物所利用。低于土壤吸着水（最大分子持水率）的水分为无效水。当土壤含水率降低至吸湿系数的1.5～2.0倍时，就会使植物发生永久性凋萎现象。这时的含水率称为凋萎系数。不同土质，其永久凋萎点含水率是不相同的。相应的土壤负压变化于7×40×105Pa（105Pa＝l巴＝0.987大气压）之间，一般取为15×105Pa。凋萎系数不仅决定于土壤性质，而且还与土壤溶液浓度、根毛细胞液的渗透压力、作物种类和生育期有关。重力水在无地下水顶托的情况下，很快排出根系层；在地下水位高的地区，重力水停留在根系层内时，会影响土壤正常的通气状况，这部分水分有时称为过剩水。在重力 水和无效水之间的毛管水，容易为作物吸收利用，属于有效水。一般常将田间持水率作 为重力水和毛管水以及有效水分和过剩水分的分界线。在生产实践中，常将灌水两天后 土壤所能保持的含水率叫做田间持水率。相应的土壤负压约为0.1～0.5×105Pa。由于土 质不同，排水的速度不同，因此排除重力水所需要的时间也不同。灌水两天后的土壤含 水率，并不能完全代表停止重力排水时的含水率。特别是随着土壤水分运动理论的发展 和观测设备精度的提高，人们认识到灌水后相当长时间内土壤含水率在重力作用下是不 断减少的。虽然变化速率较小，但在长时间内仍可达到相当数量。因此，田间持水率并 不是一个稳定的数值，而是一个时间的函数，田间持水率在农田水利实践中无疑是一个 十分重要的指标，但以灌水后某一时间的含水率作为田间持水率，只能是一个相对的概 念。 二、旱作地区农田水分状况 旱作地区的各种形式的水分，并非全部能被作物所直接利用。如地面水和地下水必须适时适量地转化成为作物根系吸水层（可供根系吸水的土层，略大于根系集中层）中的土壤水，才能被作物吸收利用。通常地面不允许积聚水量，以免造成淹涝，危害作物。地下水一般不允许上升至根系吸水层以内，以免造成渍害，因此，地下水只应通过毛细管作用上升至根系吸水层，供作物利用。这样，地下水必须维持在根系吸水层以下一定距离处。 在不同条件下，地面水和地下水补给土壤水的过程是不同的，现分别说明如下： 1）当地下水位埋深较大和土壤上层干燥时，如果降雨（或灌水），地面水逐渐向土中入渗，在入渗过程中，土壤水分的动态约如图l-2所示。从图中可以看出，降雨开始时，水自地面进入表层土壤，使其接近饱和，但其下层土壤含水率仍未增加。此时含水率的分布如曲线l；降雨停止时土壤含水率分布如图中曲线2；雨停后，达到土层田间持水率后的多余水量，则将在重力（主要的）及毛管力的作用下，逐渐向下移动，经过一定时期后，各层土壤含水率分布的变化情况如曲线3；再过一定时期，在土层中水分向下移动趋于缓慢，此时水分分布情况如曲线4；上部各土层中的含水率均接近于田间持水率。
土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水特征共3篇 土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水 特征1 土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态与农田耗水特征 随着全球气候变化日趋严重，农业生产受到了越来越大的冲击，水资源的不足和不合理利用更是成为了制约农业持续发展的重要因素之一。如何研究土壤作物系统中的水分动态和氢氧稳定同位素，了解农田耗水特征，对于解决农业生产中的水资源问题具有重要的现实意义。 水分动态是土壤作物系统中最基本的过程之一，它涉及到水分的进入、运移、蒸发、渗漏等一系列复杂的过程。研究水分动态主要是通过水分平衡法、定位器法、剖面取样法等方法对土壤水分含量和变化进行监测和测量，以量化水分的进出和转移过程。具体来说，在不同的土壤深度和季节，土壤水分含量和变化规律是不同的。通常情况下，冬季土壤水分较高，春季土壤水分下降，夏季土壤水分最低，秋季土壤水分有所回升。在种植作物的过程中，增施有机肥、改善排水条件、控制灌溉等方法可以有效的提高土壤水利用率和作物产量。 除了水分含量和变化，土壤中水分的氢氧稳定同位素也具有重要的研究价值。氢氧稳定同位素可以用来反映水分的来源、转
移和蒸发等过程，并在一定程度上反映降水和蒸发的情况。在土壤作物系统中，氢氧同位素分布和变化不仅与气候、土壤和植物等因素有关，同时也受到人为因素的影响。例如，普遍采用的化肥和农药等农业生产方式都会对土壤的酸碱度和粘粒性等影响土壤水分的含量和计量。因此，如何准确的研究土壤水分稳定同位素的变化，对于科学制定合理的农业生产方案具有重大意义。 掌握农田耗水特征，可以更好的合理管理农田水资源，节约用水，提高农业生产效益。根据统计数据显示，我国耕地总面积达1.4亿公顷，其中近90%为旱作区，旱作区粮食产量占全国总产量的70%以上，然而由于土壤质量不佳、气候条件复杂和农业生产方式老旧，导致许多农业区的水资源严重匮乏。针对该问题，需要深入研究提高农田水资源利用率的方法和技术，努力降低耕地用水量和灌溉量等。 综上所述，土壤作物系统中水分及其氢氧稳定同位素的动态是研究农业生产中的重要问题，这不仅对提高农业生产水平具有重要的现实意义，同时也为发展可持续农业提供了重要的理论支持。在今后的研究工作中，需要通过科学的实验设计和综合利用多项研究方法，深入探究土壤水分动态和氢氧同位素的变化规律，建立科学的耗水模型和管理方法，为农村经济发展和生态环境保护做出更大的贡献 综合分析土壤水分稳定同位素的变化规律和农田耗水特征，可以有效提高农田水资源的利用效率，为农业生产的可持续发展提供重要的科学依据。在今后的研究工作中，需要加强对土壤
绪论 1.《农田水利学》是一门研究利用灌溉排水工程措施来调节农田水分状况及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，为农业生产服务的科学。 2.农田水利学研究对象：①调节农田水分状况【灌溉措施和排水措施】②改变和调节地区水情。【蓄水保水措施和调水排水措施】 第一章：农田水分状况和土壤水分运动 1.农田水分三种基本形式：地面水，土壤水【吸着水，毛灌水和重力水】和地下水。 2.凋萎系数：作物产生永久凋萎时的土壤含水量，其数量包括全部的吸湿水和部分薄膜水。 3.田间持水量：土壤中悬着毛管水达到最大时的土壤含水量。 4.田间持水率：常将灌水两天后土壤所能保持的含水率。 5.旱作物对农田水分状况的要求：大气干旱；土壤干旱；作物生理干旱。 6.农田水分过多的原因：①大气降水补给农田水分过多；②洪水泛滥、湖泊漫溢、海潮侵袭或坡地地面径流汇集等使低洼地积水成灾；③地下水位过高，上升毛管水不断向上补给；或因地下水从坡地溢出，大量补给农田水分；④地势低洼，出流条件不好。 7.农田水分不足的原因：降雨量不足；降雨入渗量少，径流损失较多；土壤保水能力差，渗漏及蒸发损失水量过大。 8.SPAC系统：土壤、作物、大气构成的水循环系统。 第二章：作物需水量和灌溉用水量 1.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；组成植株体的一部分。 2.作物需水量：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、棵间蒸发、组成植株体所需要的水量。【作物需水量就等于植株蒸腾量和棵间蒸发量之和，即所谓的“蒸发蒸腾量”】 3.作物耗水量，简称耗水量：就某一地区而言，指具体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量。 4.作物需水临界期：作物在不同生育时期对缺水的敏感程度不同，在作物整个生育期中通常把对缺水最敏感、缺水对产量影响最大的时期。 5.水面蒸发量法（蒸发皿法或α值法），一般水稻用α值法比旱作物用此法好。．水面蒸发量法（蒸发皿法或α值法）：水面蒸发量与作物需水量之间存在一定程度的相关关系，因此可用水面蒸发量这一参数来计算作物需水量：ETc =αE0 或ETc = aE0＋b式中：ETc - 作物需水量（mm）；E0 –表示与ETc同时段的水面蒸发量（mm），采用蒸发皿或蒸发器的测定值。 6.．产量法（K值法）：用作物产量计算作物需水量的表达式为：式中：ET―全生育期的需水量（mm）；Y―作物单位面积的产量（kg亩-1）；K―需水系数（m3kg-1），为单位产量的需水量。此法简便，只要确定计划产量后便可算出需水量；同时，此法使需水量与产量相联系，便于进行灌溉经济分析。 7.农作物灌溉制度：作物播种前及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和灌水定额以及灌溉定额。指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效，所制订的向农田灌水的方案。【灌水定额：指一次灌水单位面积上的灌水量。灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。灌水次数：农作物在整个生育期中实施灌溉的次数。】 8.充分灌溉条件下的灌溉制度：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。【确定的方法1总结群众丰产灌水经验2根据灌溉试验资料制定3按水量平衡原理分析制定4根据作物的生理生态指标制定】 9.非充分灌溉的基本原理：就是要让水量适当减少使其小于Wy，如果用水量减少到Wd，这时净效益最好等于获得最高产量时的净效益。【非充分灌溉不以追求传统的单产最高为目标，而是求得高效用水条件下的
生态水文学中的氢氧同位素分析 一、生态水文学基础 生态水文学是研究地表水和地下水在生态系统中的过程及其生 态效应的一门交叉学科。它紧密结合了生态学、土壤学、气候学、水文学等多学科知识，是理解和管理自然水系统和生态系统的关键。生态水文学的主要任务是评估水资源开发和利用的生态风险，确定生态保护与水资源利用的平衡点。 氢氧同位素分析在生态水文学中起着至关重要的作用。氢氧同 位素分析可以用来研究水循环、水稳定同位素的来源、改变和在 不同地理环境中的分布规律，从而推断出水文地质特征和生态水 文环境的演变历程。 二、氢氧同位素分析的原理 氢氧同位素分析利用水稳定同位素中的氢原子和氧原子的不同 相对丰度，确定不同水样之间的关系。水稳定同位素分别表现为 δD和δ18O，并且比常规微生物探测技术更为敏感和精确。 水的氢氧同位素分布不仅受到各种自然因素的影响，例如降水、蒸发、渗漏等，也受到人为活动等人为因素的影响。因此，在生 态水文学中，氢氧同位素分析可以用来追踪衡量水体和生物之间 的互动关系，并进行相关研究。 三、氢氧同位素分析的应用
1. 研究地面水循环 地球的气候和水文循环以及全球变化要素之间的相互作用是复 杂且错综复杂的，而氢氧同位素分析可以用来研究这些过程。 氢氧同位素分析可以直接检测地表水蒸发及水循环的过程。通 过分析δD和δ18O，可以推断蒸发水的重要性，了解水稳定同位 素在雨水中的分布规律和地下水水文地质形态的特点，以及水循 环的速率和过程。 2. 研究水的来源和变化 氢氧同位素分析可以揭示水的来源和变化过程。例如，在山区、平原、河流、湖泊和草地等不同地理环境中分别采集水样并进行 分析，可以了解不同水体的来源及其变化过程。氢氧同位素分析 还可用于分析水与土壤、地下水及大气的相互作用，并推断水的 运动方向和热力学变化。 3. 研究河流水生态环境 河流是生态系统和水资源系统紧密联系的环节，而氢氧同位素 分析则可以用来研究河流水生态环境。氢氧同位素分析可以揭示 河流的水源、流量和水文水质特征，指示河流水的循环和运动趋势，构建河流生态系统的重要网络。 同时，对于河流中的鱼类和水生动物而言，水稳定同位素的分 析还可以用来研究它们的迁移和交互。通过比较河流中携带的不
氢氧稳定同位素在植物水分提升机理研究上的应用 祁亚淑;朱林;许兴 【摘要】Through the promotion effect of moisture, the plant root system in the soil deep can move water from moist deep soil to drier and shallow soil layers supplying water for plant roots of shallow layers. In arid regions, the phenomenon not only has a positive role in ecological terms, but also can improve the water used efficiency, promote plant absorption of soil nutrients, promote decomposition and maturity of soil system organic, and also can improve crop yields and change the community structure of plants. But hydraulic lift of plant roots and water transport mechanism is a difficulty in the way of conventional experimental research, therefore, in order to study the path process on hydraulic lift more clearly, domestic and foreign scholars combined application of stable isotopes techniques in the plant roots hydraulic lift process, in order to better reveal the mechanisms and ways to promote the moisture.%植物在土壤深层的根系通过水分提升作用可以把土壤深处的水分运移到浅层较干的土壤中，为浅层植物根系补给水分。在干旱地区，这种现象不仅在生态方面具有一定的积极作用，而且还可以提高水分的利用效率，促进植物对土壤养分的吸收，促进土壤中有机质的分解及腐熟，并且还可以提高作物的产量，改变植物的群落结构。利用常规的试验方式对植物根系水分提升运移机制的研究还不完善，因此，为了更清楚地研究水分提升的路径，国内外学者将稳定同位素技术的应用结合到研究作物根系水力提升的过程之中，以便更好地揭示水分提升的机制以及途径。
作物需水耗水规律的研究进展 张和喜1，迟道才1，刘作新2，尹光华2，刘伟群1 （1. 沈阳农业大学水利学院，沈阳110161； 2. 中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳110016） 摘要：本文对目前国内外作物需水耗水的主要理论和方法, 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, 预测了作物需水耗水在测定和估算研究方面的发展趋势。 关键词：需水量；耗水量；研究进展 Study of the Crop water requirement and Crop water consumption in farmland Zhang he xi1, Dao cai chi1, Liu zuo xin2, Yin Guang hua2 (1.College of Water Resource,shenyang agriculture university, Shenyang, 110161; 2. Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Science, Shenyang, 110016) Abstract: This paper summarized the main theories and methods in the estimating and determining of Crop water requirement and Crop water consumption , including water balanc e,using lysimeters method,EBBR-energy balance,experience formulas and remote sensing method. The shortcomings in the application of these theories and methods were discussed ;furthermore , the future trends on estimating and determining of Crop water requirement and Crop water consumption in farmland were forecasted. Key words: Crop water requirement ; Crop water consumption ; research progress 作物需水量是农业用水的主要组成部分，也是整个国民经济中消耗水分 的最主要部分。它是水资源开发利用是必不可少的资料，是确定作物灌溉制 度以及地区灌溉用水量的基础，也是流域规划、地区水利规划、灌排工程规 划、设计、管理的基本依据。作物需水量的预测是灌溉预报的关键，为了较 准确地确定灌水周期或估计非充分灌溉引起的减产率，必须预测未来一段时 间内作物需水量及其变化过程。因此，作物需水量理论及其计算方法一直是 灌溉排水领域中的最主要研究课题之一，历来受到国内外学者的高度重视。 土壤—植物—大气系统(SPAC)是地球表层中能量循环和物质转化最为强烈的活动层，在这一系统中水的运动最为活跃，而作物需水耗水在水分运动过程中又占有极为重要的地位，它既是水量平衡，又是能量平衡的重要组成部分，同时又与植物的生理活动以及生物产量的形成有着密切的关系[1]。因此，作物需水耗水问题的研究，一直是农学、气象、水文、土壤以及自然地理等相关学科、领域共同关注的重要课题。全面了解作物需水耗水规律，对于节水农业的发展、加强水资源的集约管理、水分利用效率的提高和生物产量的模拟预测，均具有重要意义和作用。随着人口剧增、全球气候变暖，水资源紧缺己成为全球性的环境问题，加强水的科学管理和合理利用，势在必行。因此，作物需水耗水规律的研究工作必会得到人们的日益重视。 1 作物需水耗水量的概念 作物需水量（Crop Water Requirement）,系指生长在大面积上的无病虫害作物，土壤水
农田土壤水的动态模型及应用 农田土壤水的动态模型是指通过建立数学模型来模拟和预测农田土壤水分的变化情况。这种模型可以帮助农民和农业管理者科学地管理农田水资源，合理安排农田灌溉和排水，以提高农作物的产量和质量。在农业水资源管理和节水灌溉方面应用广泛。 农田土壤水的动态模型常用的方法有物理模型、统计模型和数学模型等。物理模型主要基于土壤物理性质和水文过程的基本方程，以估计土壤水的变化；统计模型则通过历史数据的统计分析，建立相关的统计模型，预测未来水分变化。数学模型在物理模型和统计模型的基础上，利用微分方程或差分方程来描述土壤水分的变化规律，模拟农田土壤水动态。常见的农田土壤水动态模型包括SWAP模型、SWAT模型、HYDRUS模型等。 农田土壤水的动态模型可以应用于以下几个方面： 1.灌溉调度：通过模拟土壤水分的动态变化，可以合理地确定灌溉的时间和量，避免土壤水分的过度或不足，提高灌溉水的利用率。 2.潜在蒸散量估算：利用土壤水动态模型，可以估算农田潜在蒸散量和作物需水量，为灌溉管理提供科学依据。
3.土壤水分盈亏平衡分析：通过模拟土壤水分的动态变化， 可以评估不同灌溉方案对土壤水分的影响，为决策者提供科学 依据。 4.土壤水分胁迫分析：模型可以通过模拟不同环境条件下土 壤水分的变化，评估土壤水分胁迫对农作物生长和产量的影响，从而指导农民选择合适的农作物品种和灌溉管理措施。 5.水资源管理和决策支持：土壤水动态模型可以结合地理信 息系统（GIS）等技术，对农田水资源进行管理和规划，为水资源的合理利用和决策提供支持。 总之，农田土壤水的动态模型是农田水资源管理和节水灌溉 的重要工具，在合理利用水资源、提高农作物产量和质量方面 具有重要的应用价值。
基于氢氧稳定同位素识别干旱区棉花水分利用来源的报告， 800字 报告题目：基于氢氧稳定同位素识别干旱区棉花水分利用来源 摘要 本文旨在利用氢氧稳定同位素识别技术来确定干旱区棉花水分利用来源。为此，我们采集了包括田间地表水、地下水、雨水以及棉花土壤水中的氢氧稳定同位素组成进行分析。结果表明，氢氧稳定同位素比例能够很好地分辨出棉花水分的来源，其中地下水占比最大，其次为雨水，棉花土壤水和田间地表水占比则更小。当地下水和雨水的比例占总水分的80%以上时，棉 花水利用资源充足；而当地下水和雨水的比例低于80%时， 棉花水利用资源将不足。因此，通过氢氧稳定同位素分析可以为决策者提供重要信息，从而更好地管理干旱区棉花水利用资源。 介绍 水作为农业生产的关键资源，其可用性受到气候变化的严重影响，特别是在干旱的各类农田中。棉花作为一种水耗量大的作物，其灌溉面积占到全球灌溉面积的10%以上，因此对于管 理棉花水利用资源至关重要。近年来，氢氧稳定同位素技术已被证实可用于追踪水利用来源。本研究旨在通过氢氧稳定同位素识别技术来确定干旱区棉花水利用来源，为棉花水资源管理提供参考依据。 方法 为了确定干旱区棉花水利用来源，我们采集了棉花田间地表水、
地下水、雨水以及棉花土壤水的氢氧稳定同位素组成。所有样本分别在实验室内以精密氢氧同位素分析仪进行分析，以获得棉花水分的氢同位素比例信息。计算结果采用STATA软件进 行分析处理，以探讨不同水分来源的比例变化趋势。 结果 从氢氧稳定同位素比例结果来看，地下水同位素比例较高 （δ2H= -104.0‰，δ18O= -7.0‰），表明地下水占到棉花水分的比例最大。其次是雨水（δ2H= -112.0‰，δ18O= -9.9‰），表明雨水参与到棉花水分的比例也相当可观。棉花土壤水 （δ2H= -127.0‰，δ18O= -13.7‰）和田间地表水（δ2H= -105.0‰，δ18O= -8.3‰）的氢氧稳定同位素比例显著低于地 下水和雨水，表明其参与到棉花水分中的贡献量比较小。从数据分析可知，地下水和雨水的比例占总水分的80%以上时， 棉花水利用资源充足；而当地下水和雨水的比例低于80%时，棉花水利用资源将不足。 讨论 本研究结果表明，氢氧稳定同位素技术可以用于识别干旱区棉花水分的来源，而且地下水占比最大，其次为雨水，棉花土壤水和田间地表水占比则更小。因此，我们将氢氧稳定同位素技术作为管理棉花作物水利用资源的有力参考，能够为决策者提供重要
农田水利与土壤水分管理的研究与创新 近年来，随着全球气候变化和人类生活水平的提高，农田水利 和土壤水分管理变得越来越重要。农田水利是指通过灌溉和排水 系统来保证农作物的生长需要的水资源，而土壤水分管理则是指 合理利用和管理土壤中的水分来提高农作物的生产力和水分利用 效率。本文将探讨农田水利与土壤水分管理的研究与创新，并分 析其对农业可持续发展的影响。 首先，农田水利的研究与创新对农业的可持续发展起着重要作用。通过研究灌溉技术，可以实现高效用水，减少水资源的浪费。例如，利用滴灌和微喷灌等节水灌溉技术，可以将水直接输送到 农作物的根部，减少水分蒸发和流失。此外，还可以利用计算机 模拟和智能控制系统来精确测量土壤水分，根据实时数据进行精 准灌溉，提高水分利用效率。这些创新技术不仅可以减少水资源 的利用，还能降低农业对地下水的开采，保护地下水资源的可持 续利用。 其次，土壤水分管理的研究与创新对提高农作物的生产力和抗 旱能力具有重要意义。土壤是农作物的重要生长介质，水分是农 作物生长发育的基本需求。通过研究土壤水分的变化规律和管理 方法，可以提高土壤的保水能力和供水能力，增加农作物的抗旱 能力。例如，利用有机肥料和深耕等措施，可以改善土壤结构，
增加土壤的持水能力和保水能力。此外，还可以利用遥感技术和 地理信息系统来监测土壤水分，根据土壤水分的空间分布，合理 调整农作物的种植布局和灌溉方案，以提高农作物的产量和质量。 此外，农田水利与土壤水分管理的研究与创新还对环境保护和 生态恢复具有积极意义。水资源的稀缺和过度开采对环境造成了 严重的影响，同时，不合理的水文循环和土壤侵蚀也对生态系统 造成了破坏。通过研究农田水利和土壤水分管理，可以寻找解决 方案来减少农业对水资源的需求，防止水资源的过度开采。同时，通过合理管理土壤水分，可以减少土壤蓄水量的减少和土壤溢流 的发生，降低土壤侵蚀的程度，保护土壤的质量和生态系统的稳 定性。 然而，要实现农田水利与土壤水分管理的研究与创新，还需解 决一系列挑战。首先，相关技术和设备的研发需要大量的经费和 人力投入，对于许多发展中国家来说是一个巨大的挑战。其次， 由于气候变化和土地利用变化导致的水资源和土壤水分的动态变化，需要加强对农田水利和土壤水分管理的研究和监测，以适应 不断变化的环境条件。最后，政府和农民需要加强合作，制定和 执行相关的农田水利和土壤水分管理政策，促进技术的推广和应用。 综上所述，农田水利与土壤水分管理的研究与创新对农业的可 持续发展、农作物的生产力和抗旱能力以及环境保护和生态恢复
黄土高原典型农作物耗水规律与水分生产率研究 黄土高原典型农作物耗水规律与水分生产率研究 引言： 黄土高原地区地势起伏，土地贫瘠，水资源匮乏，这对农作物的种植和农业产业的发展带来了巨大的挑战。因此，研究黄土高原地区典型农作物的耗水规律与水分生产率，对于实现农业生产水资源的合理配置和促进农业可持续发展具有重要意义。 一、黄土高原典型农作物耗水规律 1. 大麦的耗水规律 大麦是黄土高原典型农作物之一，在生长过程中的水分需求量较大。研究表明，大麦的水分耗用主要分为生长期、抽穗期和籽粒灌浆期。其中，生长期耗水量一般占总用水量的30%，抽 穗期占40%，而籽粒灌浆期占30%。根据不同生长阶段的耗水 需求，科学合理地供给水分，可以提高大麦产量和水分利用率。 2. 小麦的耗水规律 小麦是黄土高原典型的冬季作物，对土壤水分的需求和利用具有相对稳定的规律。小麦的需水周期主要分为起始阶段、生长阶段、抽穗阶段、籽粒灌浆阶段和成熟阶段。其中，生长阶段的需水量最大，占总用水量的50%，其次是籽粒灌浆阶段，占 总用水量的30%。因此，在合理的灌溉和排水措施下，优化小 麦的生长阶段和籽粒灌浆阶段的供水，有助于提高小麦的水分利用率和农产品产量。 二、黄土高原典型农作物的水分生产率研究 1. 大麦的水分生产率 大麦是黄土高原地区种植面积较大的农作物之一，其水分生产率的研究对于提高农田水资源利用效率至关重要。通过调整种
植密度、施肥量和灌溉水量等措施，可以显著提高大麦的水分生产率。研究发现，合理的灌溉和施肥管理可以提高大麦的单位面积产量，从而提高水分利用效率。 2. 小麦的水分生产率 小麦是黄土高原地区的主要农作物之一，研究其水分生产率对于提高农田水资源利用效益具有重要意义。通过合理的灌溉和施肥管理，调整种植密度和改变播种技术，可以提高小麦的水分生产率和产量。同时，合理的农田排水和农田塘建设也对小麦的水分利用效率有着积极的影响。 结论： 黄土高原地区的农作物耗水规律和水分生产率研究是实现农业可持续发展和促进农业生产的重要基础。通过深入研究黄土高原地区典型农作物的水分需求规律和耗水规律，可以为实现农业生产和水资源合理配置提供理论支持和技术指导。总之，通过科学合理地利用农田水资源，改善黄土高原地区的耕地环境，促进农业产业发展，实现农业可持续发展 综上所述，黄土高原地区农作物的水分生产率研究对于提高农田水资源利用效率和农产品产量具有重要意义。通过合理的灌溉和施肥管理，调整种植密度和改变播种技术，可以显著提高大麦和小麦的水分生产率。此外，合理的农田排水和农田塘建设也对水分利用效率起到积极的影响。通过深入研究农作物的水分需求规律和耗水规律，可以为农业生产和水资源合理配置提供理论支持和技术指导，促进农业可持续发展。因此，科学合理地利用农田水资源，改善黄土高原地区的耕地环境，促进农业产业发展，是实现农业可持续发展的关键措施
基于同位素示踪的农田水分转化规律研究研究土壤水分转化规律对合理利用水资源和农业高效用水具有重要意义。本文以2013-2014年大兴区冬小麦-夏玉米农田为例,综合运用田间定位监测和氢氧稳定同位素示踪技术,研究了不同灌水施肥处理条件下土壤水分季节动态及其沿剖面的分布特征,分析了降水、土壤水、灌溉水以及作物茎水的同位素组成,量化了作物根系吸水来源及其贡献比例,阐明了作物耗水规律,从而揭示了大兴区农田土壤水分转化规律。 研究结果表明:夏玉米期间土壤水分动态受降水影响较大。2013生育季为丰水季,降水频繁且强度较大,土壤水分主要变化层为0-60cm。 2014生育季为枯水季,土壤水分主要变化层为0-100cm。不同处理之间土壤水分变化规律的差异主要受底墒影响,底墒越大水分变化幅度越小。 冬小麦生育季内土壤水分主要变化层为0-100cm,其中拔节-抽穗期为作物需水高峰期,土壤水分变化最为剧烈,土壤剖面水分变化幅度随灌水量的增加而减小。研究区大气降水线为δD=7.1145δ18O+1.7407(R2=0.9298),土壤水δD、δ18O关系曲线为δD=6.1496δ18O-9.066(R2=0.6924),同位素发生明显的蒸发分馏。 0-100cm土壤水同位素季节变化明显,100cm以下相对稳定。夏玉米不同处理土壤水同位素富集程度受土壤底墒的影响,土壤底墒越大,同位素越贫化。 冬小麦土壤水同位素受灌水影响,灌水量越大,土壤水同位素越贫化。苗期茎秆水同位素较富集,生长旺盛期茎秆水同位素较贫化,冬小麦茎秆水同位素较夏玉米贫化。 2013季夏玉米主要利用0-50cm土层内水分,不同处理之间土壤底墒越大,根
水稳定同位素技术的应用 水是人们日常生活中必不可少的基本物质，也是生物体的重要 组成部分，在自然界中占据着重要的地位。随着科学技术的发展，水稳定同位素技术在环境科学、地质科学、生态学等领域得到了 广泛应用。本文将介绍水稳定同位素技术的基本原理、应用领域 及其对环境保护和资源管理的重要作用。 一、水稳定同位素技术的基本原理 水稳定同位素技术是指利用水分子中同位素的丰度比值，研究 水在地球上的循环、分布、变化规律的一种技术。水分子中的氧、氢同位素主要有氢同位素（D、H）和氧同位素（^18O、^16O）。其中，氧同位素是研究水的同位素组成最为常用的指标，其丰度 比值由δ^18O表示。 水稳定同位素技术基于以下两个原理：一是不同同位素在自然 界的分配比例是一定的，即所谓的同位素效应；二是不同同位素 在物理和化学过程中的反应速率不同。利用这两个原理，可以对 不同水体的同位素组成进行比较和分析。同时，还可以通过水稳 定同位素技术对水的来源、蒸发和降水过程、地下水与地表水的 关系等进行研究。
二、水稳定同位素技术的应用领域 1.地质科学。水稳定同位素技术广泛应用于地质领域，尤其是矿床研究。通过对矿床中水的同位素组成进行分析，可以了解矿床的成因及其形成环境。同时，还可利用同位素技术研究地下水在岩石中的运动和循环规律，为地下水资源的开发和管理提供依据。 2.生态学。水稳定同位素技术可以应用于生态系统的研究，如田间水文研究、生态恢复、蒸腾作用等。通过对生态系统中不同水体的同位素比例变化进行分析，可以了解生态系统的水循环、土壤水分的来源与利用等。 3.环境科学。水稳定同位素技术可以应用于污染源追踪、水体污染的评估、水生态与环境污染的关系等方面。例如，在监测水质污染时，可以通过对水中同位素的分析，了解污染物的来源、移动和分布规律，为水质污染控制和环境保护提供科学依据。 三、水稳定同位素技术对环境保护和资源管理的重要作用
第一章农田水分状况与土壤水运动规律 §1 农田水分状况 农田水分：指农田中的地表水、土壤水和地下水。地表水：地表积水。 土壤水：包气 带中的水分。 地下水：饱水带中的水分（可自由流动的水体）。 与作物生长最密切的是土壤水。 、土壤水 （一）土壤水分形态土壤水又可分为吸着水、毛管水和重力水等几种水分形态。 1．吸着水 （1）吸湿水分子力、紧紧束缚在土粒表面、不能移动、分子状态水 吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。 （2）膜状水 分子力、束缚在土粒表面、可沿表面移动但不能脱离土粒表面、液态水膜 膜状水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水率。 2．毛管水 对于单个土粒,只能依靠分子力吸附水分, 但对于由许多土粒集合而成的土壤, 其连续不断的孔隙相当于毛细管, 因此还存在一种毛管力, 依靠毛管力保持在土壤中的水分称为毛管水。按水份供给情况不同，分悬着毛管水和上升毛管水。 （1）悬着毛管水灌溉或降雨后，在毛管力作用下保持在上部土层中的水分。土壤储存水的主要形式。 悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称为田间持水率。 （2）上升毛管水在地下水位以上附近土层中，由于毛细管作用所保持的水分。上升毛管水达到根系，则可被作物吸收利用，但地下水位不允许上升到根系，以防渍害。盐碱地区应严格控制地下水位，发防发生次生盐碱化。 3．重力水 土壤中超过田间持水率的那部分水为重力水。重力水以深层渗漏的形式进入更下的土层，或地下水。旱地应避免深层渗漏，以防止水的浪费和肥料的流失。
水田保持适宜的深层渗漏是有益的，会增加根部氧分，有利于根系发育。（二）土壤水分的有效性 土壤对水分的吸力：1000MPa—0.0001MPa 作物根系对水分的吸力：1.5 MPa 左右 （1 MPa=9.87 大气压=100m水柱） 如果水分受土壤的吸力小于1.5 MPa, 作物可吸收利用;如水分受土壤的吸力大于MPa, 则作物不能吸收利用。 1.5 MPa 是有效水和无效水的分界点。 土壤水分的有效性可以用下图来说明： 图：土壤水分有效性图）二、农田水分状况 （一）旱田适宜的农田水分状况不允许地表积水土壤适宜含水率: 凋萎系数~田间持水率 凋萎系数=0.6 3田地下水水质较好, 则地下水位可较高, 但一下水位不能达到根系层。有盐碱威胁地区, 应严格控制地下水位, 以免发生盐碱化。 （二）水田适宜的农田水分状况水稻是喜水作物,除适时晒田处, 田面要经常维持一定的水层。但水层不能过深, 使根系缺氧, 使根部发生无氧呼吸, 有毒物质增加, 影响根系生长发育, 甚至烂根。 目前多用浅水勤灌, 适时晒田。缺水地区应推广控制灌溉技术。 地下水位不宜过高, 应保证一定的深层渗漏。适量的深层渗漏对水稻生长有利, 根部氧分。深层渗漏也不宜过大, 会浪费水, 流失肥料。 （三）农田水分状况的调节 农田水分状况并不是总处于适宜的水分状况, 农田水分可能过多,也可能过少, 多和过少都对作物生长不利。下面分析农田水分过多的原因及调节措施。 1．农田水分过多的原因及措施 原因: 降水量大; 洪水泛滥; 地下水位过高等。形成的灾害 洪灾——河湖泛滥而形成的灾害。 涝灾——降水过多，积水难排，造成灾害。渍害——土壤长期过湿，危害作物生长，造成灾害。措施：防洪——整治排洪河道，兴算修水库，加固堤防等。防涝——开挖排水河道，修建排涝闸、站等。防渍——开挖田间排水沟，防止过量灌溉等。2．农田水分过少的原因及调节措施 1.5 否则会可增加水分过
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。