第二章节水灌溉基础理论预案.ppt

本章的重点、难点： （一）水对作物的生理作用 2、水是光合作用的重要原料； 一、 作物田间水分的消耗 1、作物需水量的影响因素 1、作物需水量的影响因素 1、作物需水量的影响因素 1、作物需水量的影响因素 2、作物需水临界期 当作物对缺水最敏感的时期，即由于水分缺乏，对作物产量有明显的影响，这个时期叫做作物需水临界期。 2、作物需水临界期 不同作物的水分临界期不同 三、作物需水量计算 【例2-1】参照作物需水量计算 计算地点位于东经119.0o北纬34.0o，海拔高度11m。1980年8月气象资料为：月平均气温为24.2℃，最高日平均气温28.1℃，最低日平均气温为22.6℃，平均相对湿度为88%，10m高日平均风速为2.3m/s，日平均日照时数为6.49h。1980年7月和9月的月平均气温为26.3℃和23.2℃。试用Penman-Monteith法计算参照作物需水量。 2、计算作物实际需水量 (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。 (1)基本作物系数 (2) 水分胁迫系数 水分胁迫系数计算表公式 式中： λa—根区土壤有效水百分比 θv—当前土壤实际体积含水率，%； θf—田间持水率，（体积%）； θp—永久凋萎系数，（体积%）； 【例2-2】 设田间持水率和凋萎系数分别为25%和10%（均为体积含水率），甲、乙两田块实际含水率分别为16%和20%（均为体积含水率），已知甲、乙两田块上的作物均为对干旱敏感作物，参照作物腾发量为1.3mm/d，基本作物系数为1.1，求两种作物的实际腾发量。 （3）湿土蒸发对作物系数的影响 上述公式只能反映降雨或灌水后湿土蒸发增加对某一天的作物系数的影响，实际上往往需要计算某一时段的平均kw值。 作物水分生产函数概念 式中： Y-作物产量，kg/hm2； ET-蒸发蒸腾量，mm； a0、b0、a1、b1、c1为经验系数。 （1）作物产量与蒸发蒸腾量的关系用相对产量与相对蒸发蒸腾量的关系 （2）考虑到高产时产量和缺水量的关系并非线性这一事实，相对产量与相对蒸发蒸腾量的关系用下式描述其适用性更强。 时间水分生产函数（dated water production function）— 包含供水时间和数量效应的作物产量与耗水量之间的函数关系。 产量与各阶段蒸发蒸腾量的关系中，最简单的形式如下： 【例2-3】 已知：玉米全生育期从5月1日到8月31日（123d）。各生育阶段的天数及最大需水量见表2-13.试分析下列几种情况的产量损失：① 全生育期缺水85mm，并均匀地分布在整个生长期；② 拔节-抽雄期缺水85mm，其他阶段不缺水；③ 抽雄-灌浆期缺水85mm，其他阶段不缺水。 1、水量平衡方程 若h2≤hmin，则需进行灌水，灌水定额m=hmax-h2,实际取整。灌水后该时段末的水层深度h2’=h2+m； 若h2?hp，则需进行排水，排水量为d=h2-hp，一般假定排水在本时段末完成，则该时段末水田水层深为h2=hp。 若hmin?h2≤hp，则不需灌水也不需排水，直接进入下一阶段。 传统淹灌：自水稻插秧到黄熟落干前始终维持一定水层（除晒田外）； 节水灌溉：主要特征是淹灌与湿润灌溉相结合。一般在返青期和孕穗抽穗时期需维持一定深的水层，其他阶段不必维持水层，只需保持一定的含水率即可。 **浅湿灌溉过程可分解为若干个灌水周期，每个灌水周期都包括一个浅水层阶段和一个无水层的湿润阶段，灌溉时间取决于土壤所允许的最小含水率指标，即土壤水分控制指标。 1、灌水定额 从浅水层耗尽到土壤水分继续减少到预订指标则需灌水，灌水定额为： 2、灌水周期 理论上一个灌水周期为两次灌水间隔时间，即： 需要说明: 理论上说：耗水强度影响因素较多： 1、前期土壤含水率大于田间持水率，耗水强度中包括田间渗漏量，即田间耗水强度=腾发强度+渗漏强度； 2、 后期土壤含水率小于田间持水率时，不再虑田间渗漏量，且需扣除地下水补给量，即田间耗水强度=腾发强度-地下水补给量。 3、 实际应用时，宜根据当时试验观测资料确定，即在观测无水层阶段初期、中期和后期分别观测耗水强度，并取平均值。 【例2-5】 设某灌水周期内无雨，计划灌水层0-30mm，自然落干至土壤水分为饱和含水量的80%时再行灌水。已知20cm土层平均土壤密度为1.5t/ m3，土壤饱和含水率为40%，有水层阶段耗水强度e1为9mm/d，无水层阶段的平均耗水强度e2为6mm/d。 （1）试计算灌水定额和灌水周期。