农田水利学:2章1作物需水量与影响因素
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作物需水量作物需水量,指农业作物为了生长发育需要消耗的水量。
影响因素受植物、土壤因素,以及灌溉等条件。
在正常生育状况和最佳水、肥条件下,作物整个生育期中,农田消耗于蒸散的水量。
一般以可能蒸散量表示,即为植株蒸腾量与株间土壤蒸发量之和,以毫米或立方米/亩计。
作物需水量是研究农田水分变化规律、水分资源开发利用、农田水利工程规划和设计、分析和计算灌溉用水量等的依据之一。
影响田间作物需水量的主要因素有:气象条件、作物种类、土壤性质和农业措施等。
气温高,空气干燥,风速大,作物需水量就大;生长期长、叶面积大、生长速度快、根系发达以及蛋白质或油脂含量高的作物需水量就大;就生产等量的干物质而言,多数碳3作物需水量大于碳4作物。
作物不同发育期的需水量差别很大。
一般在整个生育期中,前期小,中期达最高峰,后期又减少。
生殖生长时期,往往是需水临界期。
如禾谷类作物的孕穗期,对缺水最为敏感,此期缺水,对生长发育极为不利,常造成大幅度减产。
确定作物需水量的基本方法有水量平衡法和能量平衡法。
前者简便易行,用简测法、坑测法和田测法即可测定;后者测定项目有净辐射量、乱流热通量、土壤吸收或放出的热量等。
在资料短缺时常采用彭曼公式等经验或半经验方法估计可能蒸散量。
作物需水量主要受气象因素的影响,此外也受植物、土壤因素,以及灌溉、排水和耕作栽培技术等人为措施对植物、土壤因素造成的影响。
气象因素,包括气温、空气温度、太阳辐射、日照和风速等,是影响作物需水量的主要因素。
作物需水量因地区和时间而有明显差异。
在同一气候地带,干旱和半干旱地区的需水量又大于湿润和半湿润地区的需水量。
同一种作物在不同水文年份和生长发育阶段,需水量也不同。
此外,作物需水量与单位面积产量也有关系,一般来讲在一定范围内产量越高,需水量越大,但后者并不随前者成比例地增加。
确定作物需水量的可靠方法是通过试验来确定,当实测资料不足时,可用计算方法。
常用的计算方法可分两类。
·直接计算法即根据分析试验观测资料与影响作物需水量的主要因素之间存在的数量关系,用统计分析建立计算公式的方法。
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小麦拨节至灌浆期了解作物需水临界期的意义:1、合理安排作物布局,使用水不至过分集中;2、在干旱情况下,优先灌溉正处需水临界期的作物。
农田水利作业(二)班级:环规(规划)10-03 姓名:杨蕾学号:201045521、影响作物需水量的因素有哪些?作物需水模系数及用途?作物需水临界期?答:因素:①植物蒸腾、株间蒸发、深层渗漏、作物品种、土壤、气候、生产力水平。
②:作物需水模系数:即在生育阶段作物需水量占全生育期作物需水量的百分数,可从实验资料中取得。
用途:可以估算作物各生育阶段的需水量。
③:作物需水临界期:指作物对水分胁迫特别敏感的生长发育阶段。
2.灌水方法?全面灌溉?局部灌溉?全面与局部灌溉的区别及适用条件?局部灌溉优点?答:①:灌水方法:就是灌溉水进入田间并湿润根区土壤的方法与方式。
②:全面灌溉:灌溉时湿润整个农田根系活动层内的土壤,比较适合于密植植物,分为地面灌溉和喷灌两种。
③:局部灌溉:灌溉时枝湿润作物周围的土壤,远离作物根部的行间或棵间的土壤仍然保持干燥。
④:区别:全面灌溉全面湿润整个农田,适用于水量充足,坡度均匀的地方。
局部灌溉只湿润作物周围土壤,适用于水量较少,地形叫平坦的地方。
⑤:局部灌溉的优点:灌水均匀,节约能量,灌水流量小;对土壤和地形适应能力强;能提高作物产量,增强耐盐能力;便于自动控制,明显节省劳力。
3.节水灌溉技术包括哪些?节水灌溉工程措施有哪些?答:①:节水灌溉有喷灌、渗灌、滴灌、为喷灌、涌灌、膜上灌。
②:工程措施:坎儿井、节制闸、渡槽、倒虹吸、桥梁等。
4.以地表水为水源的灌溉取水方式有几种?适用条件?答:①:无坝引水,适用于灌区附近河流水位、流量均能满足灌溉要求时。
②:有坝(低坝)引水,适用于河流水源虽较丰富,但水位较低时。
③:抽水取水,适用于河流水量比较丰富,但灌区位置较高,修建其他自流引水工程困难或不经济时。
④:水库取水,适用于河流流量、水位均不能达到要求时。
5.排水沟的沟深与沟距的关系?答:在同一排水沟深度条件下,排水沟的间距愈小,地下水下降速度愈快,在一定时间内地下水的下降值愈大;反之,排水沟的间距愈大,地下水下降愈慢,在规定时间内地下水的下降值愈小。
农田水利学1.影响作物需水量的因素有哪些?作物需水模系数及用途?作物需水临界期?答;①影响作物需水量的因素有;气象条件,土壤含水状况,作物种类及其生长发育阶段、农业技术措施、灌溉排水措施。
②作物需水模系数是作物某一生育阶段田需水量占生生育期需水量的百分比,它的用途;估算作物各生育阶段的需水量,即先确定全生育期作物需水量,然后在按照各生育阶段需水规律,以一定比例进行分配。
③作物需水临界期:作物全生育期中因需水得不到满足,最易影响生长发育并导致减产最大的时期2.灌水方法?全面灌溉?局部灌溉?全面与局部灌溉的区别及适用条件?局部灌溉优点?答;①灌水方法:灌水方法就是灌溉进入田间并湿润根区土壤的方法与方式。
②全面灌溉,包括地面灌溉(畦灌、沟灌、淹灌、漫灌)和喷灌;局部灌溉,包括渗灌、滴灌、微喷灌、涌灌和膜上灌。
③全面灌溉与局部灌溉的区别,全面灌溉;灌溉时湿润整个农田根系活动层内的土壤。
局部灌溉;灌溉时只湿润作物周围的土壤,远离作物根系部的行间或课间的土壤仍然保持干燥。
适用条件;④局部灌溉的优点;第一,水的利用率高;第二,灌水均匀性好;第三,对土壤透水性的适应性好,第四,不破坏土壤的团粒结构强,第五,管理劳动力高3.节水灌溉技术包括哪些?节水灌溉工程措施有哪些?答;节水灌溉技术包括;喷灌技术、微灌技术、低压管道灌溉技术、管道灌溉工程施工与运行管理、渠道衬砌与防渗、地面灌溉节水技术节水灌溉工程措施;渠道衬砌、管道输水灌溉、低压管道灌溉、喷灌、微喷灌。
4.以地表水为水源的灌溉取水方式有几种?适用条件?答;①以地表水为水源的灌溉取水方式:无坝引水、有坝引水、抽水取水、水库取水。
②无坝引水适用条件;灌区附近流水位、流量均能满足灌溉要求。
有坝引水适用条件;河流水源丰富,但地下水位较低抽水取水使用条件;河流流量比较丰富,但灌区位置比较高,修建其他自流引水工程困难或不经济水库取水适用条件;河流流量、水位均不能满足灌溉需求5.排水沟的沟深与沟距的关系?答;排水沟的沟深与沟距的关系;在同一排水沟深度的情况下,排水沟的间距愈小,地下水下降速度愈快,在一定的时间内地下水的下降值愈大;反之,排水沟的间距愈大,地下水位下降愈慢,在规定时间内地下水下降值也愈小。
1作物需⽔量§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⼩麦拨节⾄灌浆期了解作物需⽔临界期的意义:1、合理安排作物布局,使⽤⽔不⾄过分集中;2、在⼲旱情况下,优先灌溉正处需⽔临界期的作物。
三、经验公式法确定作物⽥间需⽔量(⼀)全⽣育期作物⽥间需⽔量的确定1、α值法(蒸发⽫法)前⾯已讲过,⽓温、⽇照、湿度、风速、⽓压等⽓象因素是影响作物需⽔量的最重要的因素,⽽⽔⾯蒸发正是上述各种⽓象因素综合作⽤结果,因此作物的⽥间需⽔量与⽔⾯蒸发量之间存在⼀定程度的相关关系。