浅析农作物需水量及节水灌溉
- 格式:doc
- 大小:30.00 KB
- 文档页数:5
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。
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。
节水灌溉标准
节水灌溉标准主要根据不同植物的需水量、气候条件、土壤状况等因素来制定,以最大限度地减少水资源的浪费。
一般而言,以下是一些常见的节水灌溉标准:
1. 花草灌溉:每次灌溉保持土壤湿润即可,避免过度浇水。
通常每周灌溉一次,每次水量为每平方米10-20升。
2. 蔬菜灌溉:根据不同蔬菜种类的需水量,通常每周灌溉两到三次,每次水量为每平方米20-40升。
3. 果树灌溉:根据果树的生长阶段和需水量,通常每周灌溉一到两次。
初次灌溉后保持土壤湿润,后期灌溉量逐渐减少。
每次灌溉的水量为每平方米30-50升。
4. 农田灌溉:根据农作物的生长阶段和需水量,通常分为不同的灌溉阶段。
灌溉量要根据土壤水分含量和农作物需水量进行调控,避免过度灌溉或干旱。
除了以上的常规节水灌溉标准,还应根据具体情况进行灌溉系统的优化设计,比如使用滴灌、雨水收集等节水灌溉技术,减少水的流失和蒸发。
同时,加强水资源管理,合理利用大气降水和地下水等水源,提高水资源利用效率,实现可持续发展。
农业用水需用水量计算标准农业灌溉用水农业是国民经济的基础,而水是农业生产中不可或缺的资源。
在农业生产中,准确计算农业灌溉用水的需用水量至关重要,它不仅关系到农作物的生长和产量,还与水资源的合理利用和保护密切相关。
农业灌溉用水的需用水量受到多种因素的影响。
首先是农作物的种类。
不同的农作物在生长过程中对水分的需求差异较大。
例如,水稻是一种需水量较大的作物,而小麦相对来说需水量较少。
其次,气候条件也是重要的影响因素。
在干旱地区,农作物需要更多的灌溉用水来补充水分;而在湿润地区,自然降水可能在一定程度上满足农作物的需求。
土壤类型同样会影响需水量,保水能力差的土壤,灌溉频率和用水量通常会增加。
此外,农作物的生长阶段也决定了其对水分的需求,例如在开花结果期,农作物往往需要更多的水分。
为了准确计算农业灌溉用水的需用水量,我们需要综合考虑以上因素,并采用科学合理的计算方法。
目前,常用的计算方法主要包括直接计算法和间接计算法。
直接计算法是通过对农作物的田间耗水量进行实测和分析来确定需用水量。
这需要在田间设置专门的观测设备,如土壤水分传感器、蒸渗仪等,对农作物生长期间的土壤水分变化、蒸腾蒸发量等进行实时监测和记录。
通过对这些数据的分析和计算,可以得出农作物在不同生长阶段的需水量。
这种方法虽然准确,但需要投入较多的人力、物力和财力,而且观测范围有限。
间接计算法相对较为简便,常用的有彭曼公式法和水量平衡法。
彭曼公式法主要基于气象数据,如气温、日照时数、风速、相对湿度等,来计算潜在蒸散量,再结合作物系数得出农作物的需水量。
水量平衡法是根据土壤水分的收支平衡关系来计算需水量,即需水量等于降水量加上灌溉水量减去土壤水分的变化量和深层渗漏量。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的计算方法。
对于大规模的农田灌溉规划和水资源管理,通常采用较为复杂但精度较高的计算方法;而对于小规模的农田或者缺乏详细观测数据的地区,可以采用相对简单的估算方法。
农业生产中的节水与水资源管理近年来,随着全球气候变化的加剧,水资源的紧缺问题已经成为了全人类面临的共同挑战。
特别是在农业领域,水资源的管理和节约已成为各国共同的议题。
本文将从农业生产的角度出发,谈谈如何进行节水与水资源管理。
农业生产中的节水农业生产是一个占用水资源量大的行业,其用水量占全球用水量的70%以上。
因此,如何在不影响农业产量的情况下,合理利用水资源,降低过度用水,是农业节水的核心。
1. 优化灌溉制度优化灌溉制度是农业节水的关键,目的是让土地得到足够的水分,而又不造成浪费。
在现代农业生产中,高效节水喷灌技术已经成为主流。
这种技术能够节省用水量,提高农作物产量,同时减少徒劳的浪费。
喷灌还可以把水和肥料充分混合,最大限度地促进植物生长。
2. 借鉴先进技术农业生产需要水,但并不是每一种农作物都需要同样多的水。
所以,农民可以采用灵活的治水技术,根据植物的生长习性,将水的用量最少化。
此外,农民还可以引进先进的农业技术。
比如,在荒漠化地区,可以通过修建雨水收集系统来提高灌溉水的效率。
此外,在一些山地区,可以采用类似溜索式的吊桶运输系统,并通过农业科技手段来达到节水的目的。
3. 变革农业生产方式改变农业生产方式是另一个有效的节水方法。
无土栽培,水培法都是一些类似的农业生产方案。
这些方案不仅节约了用水,同时更适合于生长需要大量养分和水的瓜果蔬菜等种植植物。
水资源管理:除了农业生产本身的节水之外,水资源管理也是一个重要的议题。
现代的水资源管理需要注重整体、综合的观点,确立一个可持续发展的理念,同时采用科学的方法来保护和合理利用水资源。
1. 加强监管国家在水资源管理上应该加大监管力度,通过建立水资源管理体系和水资源市场,强制规范水资源的开发和利用。
同时,政府也要引导社会的节水意识,推广节水和保护社会生态环境行动,把整个社会变成一个果断和温暖的暖气站。
2. 加强科学研究科学研究是保护水资源的一个重要方法。
发展新科技,改进技术,通过技术,制定相对应的规定和标准,能够加强整体水资源管理,同时提高资源利用效率和回收率。
作物需水量及灌溉制度2.1作物需水量2.1.1农田水分消耗途径农田水分消耗的途径主要有植株蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏。
(一)植株蒸腾植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分,通过叶片的气孔扩散到大气中去的现象。
试验证明,植株蒸腾要消耗大量水分,作物根系吸入体内的水分有99%以上消耗于蒸腾,只有不足1%的水量留在植物体内,成为植物体的组成部分。
植株蒸腾过程是由液态水变为气态水的过程,在此过程中,需要消耗作物体内的大量热量,从而降低了作物的体温,以免作物在炎热的夏季被太阳光所灼伤。
蒸腾作用还可以增强作物根系从土壤中吸取水分和养分的能力,促进作物体内水分和无机盐的运转。
所以,作物蒸腾是作物的正常活动,这部分水分消耗是必需的和有益的,对作物生长有重要意义。
(二)棵间蒸发棵间蒸发是指植株间土壤或水面的水分蒸发。
棵间蒸发和植株蒸腾都受气象因素的影响,但蒸腾因植株的繁茂而增加,棵间蒸发因植株造成的地面覆盖率加大而减小,所以蒸腾及棵间蒸发二者互为消长。
一般作物生育初期植株小,地面裸露大,以棵间蒸发为主;随着植株增大,叶面覆盖率增大,植株蒸腾逐渐大于棵间蒸发;到作物生育后期,作物生理活动减弱,蒸腾耗水又逐渐减小,棵间蒸发又相对增加。
棵间蒸发虽然能增加近地面的空气湿度,对作物的生长环境产生有利影响,但大部分水分消耗及作物的生长发育没有直接关系。
因此,应采取措施,减少棵间蒸发,如农田覆盖、中耕松土、改进灌水技术等。
(三)深层渗漏深层渗漏是指旱田中由于降雨量或灌溉水量太多,使土壤水分超过了田间持水率,向根系活动层以下的土层产生渗漏的现象。
深层渗漏对旱作物来说是无益的,且会造成水分和养分的流失,合理的灌溉应尽可能地避免深层渗漏。
由于水稻田经常保持一定的水层,所以深层渗漏是不可避免的,适当的渗漏,可以促进土壤通气,改善还原条件,消除有毒物质,有利于作物生长。
但是渗漏量过大,会造成水量和肥料的流失,及开展节水灌溉有一定矛盾。
农业科普农作物的水分利用与节水技术农业科普:农作物的水分利用与节水技术作为农业发展中至关重要的一环,有效利用水资源是实现可持续农业发展的关键。
本文将介绍农作物的水分利用方式以及相关的节水技术,旨在提高农业生产效率和节约水资源利用。
一、农作物的水分利用方式农作物通过根系吸收土壤中的水分供应生长所需。
同时,水分也用于植物体内的许多生理过程,如光合作用、营养物质的输送和调节植物体内温度等。
1. 蒸腾作用:农作物通过叶片表面的气孔释放水分,这个过程被称为蒸腾作用。
蒸腾作用是植物正常生长所必需的,但也会导致水分的流失。
2. 渗透作用:农作物的根系通过渗透作用吸收土壤中的水分。
渗透作用是靠植物根系内部的向上导水力以及与土壤颗粒之间的毛细力来完成的。
二、农作物节水技术为了提高农作物的水分利用效率,农业领域进行了大量的研究与实践,发展了多种节水技术。
以下是常见的几种节水技术:1. 精确灌溉:利用先进的灌溉技术,如滴灌、喷灌等,可以实现对农作物的精确供水,减少水分的浪费。
这些技术可以根据农作物的需水量、生长阶段和土壤湿度等因素进行调节,从而避免过度灌溉或者不足灌溉。
2. 覆盖技术:在农田中覆盖物质,如秸秆、塑料薄膜等,可以减少土壤表面水分的蒸发和土壤与大气之间的水分交换。
覆盖技术还有助于控制杂草的生长,提高土壤保水能力。
3. 调整作物组合:合理选择适应性强、水分需求量较低的作物搭配进行种植,可以降低整体农田的用水量。
相对于单一作物种植,多样性的作物组合对水分的利用更加高效。
4. 土壤水分管理:通过科学合理地管理土壤水分,如控制灌溉水量、改善土壤排水性能、进行合理的土地平整等,可以提高作物对水分的吸收利用效率。
5. 遗传改良:通过选择育种和基因改造等手段,培育出对干旱条件适应性较强的新品种,提高作物对水分的利用效率。
三、农业水资源管理除了采用节水技术,农业水资源管理也是实现农作物水分利用与节水的重要环节。
以下是几种常见的农业水资源管理措施:1. 水资源测算和监测:通过对农田的水资源进行测算和监测,了解水资源的供需状况,为合理用水提供科学依据。
一)冬小麦的节水灌溉制度冬小麦是跨年度生长的作物,生长过程有两个峰期。
与此相应,需水过程也呈双峰型。
出苗后,随着群体不断加大,需水强度也明显增加,达到冬前峰期。
之后,随着气温不断下降,需水强度也相应降低,并在整个越冬期间维持在较低的水平。
来年春天返青后,随着气温不断上升,群体逐渐加大,耗水量也迅速增加,至抽穗后达到最大。
这一阶段是穗分化与形成的尖键阶段,缺水会严重影响产量。
研究资料表明,这一时期的土壤含水量低于70%,即会对作物生长产生明显的影响。
此外,鄂西北地区这一时期降雨少,又经常出现持续大风天气,并且经过返青后一段时期的利用,土壤贮水消耗程度也较重,所以冬小麦田的土壤含水量常常会接近允许的低限值。
这一阶段要随时监测土壤含水量,出现严重干旱时应及时进行补充灌溉。
抽穗〜成熟期是小麦整个生育期中至尖重要的时期,籽粒形成及干物质积累都发生在其中,因而这一阶段也是决定产量高低的重要时期。
生产中应当尽可能地使这一阶段土壤水分状况保持在较高的水平。
尤其是这一阶段的前期,是冬小麦的需水临界期(水分敏鳳系数最大的时期),土壤含水量应当不低于田间持水量的70% o这一阶段的后期对水分的要求有所降低,但仍然不应低于60%这一时段的平均降雨量有明显增加,缺水状况有表1冬小麦节水灌溉制度根据河南引黄人民胜利渠试验站,LU西省晋中、晋南灌溉试验站、III东省荷泽地区灌溉试验站的资料,并进行理论分析,得出如下地区的冬小麦节水灌溉制度仅供参考(表1)。
(二)玉米的节水灌溉制度表2是根据灌溉试验资料确定的玉米各生育阶段的水分敏感指数。
依照敏感指数从大到小的排序,玉米各生育阶段实施灌溉的优先考虑次序为:抽雄〜灌浆,拔节〜抽雄。
灌浆〜成熟,播种〜拔节。
这一次序中没有包括播前灌溉,但在实际生产中,播前灌溉是经常需要考虑的。
播种时良好的土壤水分状况才能保证全苗、壮苗,也是后期作物良好生长的先决条件,因此播前灌溉应予以特别重视。
播种时如果墙情较差,要优先动用贮水实施灌溉。
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:
或
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:
或
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:。