保护地作物需水规律和灌溉制度研究综述.pdfVIP

第五部分微灌灌溉制度 353 保护地作物需水规律及灌溉制度研究综述 罗金耀，李少龙，董文楚 (武汉大学水利水电学院，湖北武汉430072) 摘 要： 本文对目前保护地作物需水规律及灌溉制度研究的研究成果进行了系统总结与分析，指出继续 深入进行这一领域的研究工作十分必要． 0 引言 我国保护地作物的种植规模正在迅速扩大，迄今已超过2000万亩。但是，对于保护地作物的需 水量及其灌溉制度的规划设计，国内外至今还没有任何专门的计算方法，只能借用露地的数值进行 粗略估算，其误差较大，既不节水又不能满足“精、准”一灌溉的要求。系统开展对塑料大棚内主要 作物的水分生理关系、需水规律及其灌溉制度的影响因素的研究，用理论方法预测和模拟大棚内的 气候特征、土壤含水量、植物生理及作物耗水等的变化规律的理论和方法，建立综合自然与大棚气 象要素的塑料大棚内主要作物的需水规律及其灌溉制度计算模型，为保护地需水量和灌溉制度设计 提供科学依据，是摆在我们目前的一项非常紧迫的任务。 我国又是水资源相对紧缺的国家。上个世纪九十年代以来，我国在减少农业灌溉用水的无益损 耗、提高灌水效率和灌水质量的同时，加大了推广和发展节水型灌溉技术的力度【l】。而保护地(主 要是塑料大棚，本项目不包含温室大棚)是近几年来发展优质高效节水型农业被广泛采用的经济作物 (绝大部分为蔬菜)种植模式，截至2000年，全国总面积已超过2000万亩，包括为数众多的节水灌 溉示范基地或示范区以及农民自发兴建的各类规模大棚。大棚内的灌溉方式则以滴灌为主。 保护地土壤耕作层不能直接利用天然降水，而要依靠人为灌溉补充水分，在大型保护设施内实 现周年生产的栽培制度下，如果仍然根据传统经验灌水，灌溉水量就会比露地同类作物要大12巧】。传 统的灌溉方式，不仅浪费宝贵的水资源，而且会使保护地内环境恶化，导致病虫害发生和作物品质 产量的下降睁引。 然而大棚作物需水量及其灌溉制度设计还没有实用的理论方法，也没有系统的资料或成果可供 借鉴，只能参考局部的有限试验资料粗略估算，绝大部分则是以露地相关作物的需水量数值予以折 减估算，其折减的比例也是因人而异。这样所得的结果显然是很不合理、不科学的，其后果是不能 准确确定作物需水量、灌溉制度，从而无法确切计算灌溉供水量及灌溉系统的规模，使得系统的供 水能力不是过大就是过小，造成基建投资和水量浪费。由于不能根据作物需水要求准确供水，就会 影响作物产量和产品质量陟10J。 通过作物水分生理关系的理论分析和现场试验研究，从理论上寻求不同气候条件下保护地主要 作物的需水规律与需水量预测模型，为保护地主要作物灌溉制度的拟定和供水系统的规划设计提供 可靠的科学依据。因此，这项研究工作不仅具有重要的理论意义，而且具有明显的实用价值。 国内外在露地作物需水量方面的研究工作已做得相当详尽，积累了许多成熟的试验研究方法和 经验，取得了大量的具有实用水平的成果，目前最常用的方法是改进Penman法和a系数法。但是 迄今为止，关于保护地作物需水量及其灌溉制度的研究成果却很少，这与保护地的发展及科学技术 354第六次全国微灌大会论文汇编 的发展极不相称。就现有的代表性研究成果，可以将其归纳为如下几个方面： 1保护地作物需水量研究n1_51 有研究表明，蔬菜在各生育阶段的需水特性一般是幼苗期和成熟期需水较少，生育中期即生长旺 盛期需水最多l¨】。文献【12】对日光温室滴灌番茄需水规律进行了试验研究，认为在适宜水分条件下， 日光温室早春番茄的需水表现为前期小、中期大、后期小的变化规律，随气温变化的增高而上升， 同时与生育阶段密切有关，需水高峰出现在以生殖生长为主的结果盛期。文献【13】系统地研究了日 光温室内茄子的茎流变化规律，发现无论在何种天气条件下，茎流的变化紧随着太阳辐射而发生规 律性变化，气温是主要的影响因子，大气湿度次之，土壤温度的影响最小；同时运用回归分析法建 立了主要环境气象因子与蒸腾之间的数量关系。文献【14】结合温室小气候的变化对盆栽黄瓜耗水量 与水分利用效率进行了试验研究。文献[15】对番茄膜下滴灌在日光温室内耗水规律进行初步研究， 认为在滴灌条件下，实际累计灌水量、温室内的累计水面蒸发量和作物的累计需水量三者基本一致； 可以根据日光温室内作物冠层的水面蒸发量指导灌溉，或以露地水面蒸发量的l／2指导灌溉