单作物系数法和双作物系数法计算作物需水量的比较研究
作物需水量
• 1.理论值 • 2.田间需水量以土壤
为主体，一部分靠降 雨补给，一部分靠灌 溉补给。一部分用于 腾发，组成植株体内 水分，一部分用于改 善田间土壤条件。
2.作物需水量的影响因素
• 2.1.作物因素 • （1）不同作物的需水量有很大的差异，如
就小麦、玉米和水稻而言，水稻的需水量最 大，其次是小麦，玉米的需水量最小。 • （2）每种作物都有需水高峰期，一般处于 作物生长旺盛阶段。如冬小麦有两个需水高 峰期，第一个高峰期在分蘖期，第二个高峰 期在开花至乳熟期；大豆的需水高峰期在开 花结荚期；谷子的需水高峰期为开花-乳熟 期；玉米为抽雄-乳熟期。
基于参考作物蒸发蒸腾量计 算实际作物需水量的方法
• 1.布莱尼-克雷多公式 • 2.水汽扩散法公式 • 3.能量平衡法 • 4.彭曼综合法公式 • 5.彭曼-蒙蒂斯公式
彭曼-蒙蒂斯公式
2.考虑土壤水分及作物条件的影 响，计算出实际作物需水量
• 单作物系数法：ET=KcETo
•
双作物系数法： ET=（Kcb+Ke）ETo
棉花
结铃期
1983
11.7温 （℃） 相对湿度 （%） 土壤水分 （） 蒸发量 （mm） 需水量 （mm）
年份
降水量
日照时数
1973~197 4
102.8
2183.5
58.6
1634.6
17.2~25.7
1069.1
392.71
1974~197 5
179.4
2148.7
作物需水量
2016
目录
• 1.作物需水量概念 • 2.作物需水量的影响因素 • 3.作物需水量的计算方法
1.1农田水分消耗
• 1.植株蒸腾：植物体内水分转变成水汽散发到体外的
作物需水量的计算方法与分析
作物需水量的计算方法与分析作物需水量是指作物在生长季节内所需的水分量，是作物生长发育及丰产的基本要求之一、准确计算作物需水量对于合理设计灌溉系统、使用水资源和提高农业生产具有重要意义。
本文将介绍一些常用的作物需水量计算方法和分析。
一、潜在蒸散量法潜在蒸散量是指在一定环境条件下，没有水分限制情况下，作物蒸散所需要的水分量。
潜在蒸散量法是计算作物需水量常用的方法之一，具体计算公式如下：潜在蒸散量可根据气象数据或设备测得数据计算得出，作物系数是根据作物特性、生长期和土壤属性等因素确定的。
二、重要发育期系数法重要发育期系数法是指根据作物的不同生长阶段和对水分需求的不同特点，将生育期划分为不同的发育期，并给予相应的系数。
具体计算公式如下：该方法相对于潜在蒸散量法更加精细，可以更好地反映不同生长期对水分的需求。
三、土壤水分平衡法土壤水分平衡法是根据土壤水平衡的原理来计算作物需水量，考虑了土壤水分的补充和蒸发散发等因素。
具体计算公式如下：其中，补给量可以通过降雨量和灌溉量来提供；蒸发散发量可以通过气象数据和土壤水分特征来计算；土壤水分储存量是指土壤中有效水分的量。
以上是一些常用的作物需水量计算方法，根据具体情况和数据的可得性，可以选择适合的计算方法。
在实际分析作物需水量时，还需要考虑以下几个因素：1.作物品种：不同作物的生长发育及水分需求有所不同，需要根据作物品种确定适合的作物系数。
2.生长期：不同生长期作物对水分的需求也有区别，特别是在重要发育期需求较大，需注意精确计算和合理供水。
3.气候条件：气候条件对作物需水量有重要影响，较为干燥炎热的气候条件下，作物需水量相对较大。
4.土壤性质：土壤的水分保持能力和渗透性等特性会影响作物需水量的计算结果，对土壤进行适当的水分保持和改良十分重要。
单作物系数法和双作物系数法计算ET
单作物系数法和双作物系数法计算作物需水量的比较研究樊引琴，蔡焕杰(西北农林科技大学农业水土工程实验室)摘要：本文采用FA0-56推荐的计算作物需水量的单作物系数和双作物系数方法，应用陕西杨凌地区的资料，分别计算了作物需水量，并和蒸渗仪的实测值进行了对比，分析了其差异及原因。
结果表明，在地面部分覆盖的情况下，双作物系数法比单作物系数法更接近实测值，而在地面完全覆盖情况下，两者差别不大。
关键词：作物需水量；蒸渗仪；作物系数基金项目：高等学校博士点基金和国家留学回国人员启动基金资助项目的部分内容。
作者简介：樊引琴(1976-)，女，陕西宝鸡人，硕士，研究方向：节水灌溉。
作物需水量是制定流域规划，地区水利规划及灌排工程规划、设计、管理和农田灌排实施的基本依据，在农业生产实践中占有重要地位。
因此，准确地确定作物需水量是十分必要的。
作物需水量的计算方法很多，最常用的方法是作物系数-参考作物需水量(K c ET0)法。
作物系数反映作物和参考作物之间需水量的差异，可用一个系数来综合反映，也可用两个系数分别来描述蒸发和蒸腾的影响，即所谓的单作物系数和双作物系数。
双作物系数是把作物系数分为基础作物系数和土壤蒸发系数两部分。
基础作物系数说明蒸腾作用，而土壤蒸发系数则描述蒸发部分。
在已往对作物系数的研究中总是把植株蒸腾和土壤蒸发统一考虑，即用单作物系数。
但土壤蒸发与植株蒸腾的比例在作物生育期内会有很大变化。
在作物完全覆盖地面以后，土壤蒸发相对较小，蒸腾占主导地位；但当作物较小或比较稀疏时，在降雨或灌溉后，土壤蒸发则起主要作用，可以占到很大比例，特别是在土壤表面经常湿润的条件下。
由于大部分作物在生育期中有相当一部分时间地面覆盖不完全，此时，要准确估算作物需水量就需全面考虑土壤蒸发和作物蒸腾。
目前关于作物需水量的计算，大多采用单作物系数法。
本文旨在利用位于陕西杨凌的西北农林科技大学灌溉试验站的资料，对单作物系数法和双作物系数法计算的作物需水量进行比较，分析其差异及原因，以便为准确地计算作物需水量以及制定科学、合理的灌溉制度提供依据。
应用双作物系数模型估算温室番茄耗水量_邱让建
摘要：准确估算作物耗水量对于合理利用有限的水资源和制定合理的灌溉制度至关重要。本文利用 3 个生长季的
西北地区日光温室番茄水量平衡计算耗水资料，率定和验证双作物系数模型 SIMDualKc 在日光温室条件下的适用
性。结果表明耗水模拟值与实测值有较好的一致性。模型估算的平均标准误差为 0.55 mm · d-1，平均绝对误差为
E-mail：dutaisheng@
— 678 —
评价双作物系数法估算温室作物耗水量的适用性。
2 材料和方法
2.1 试验区概况 试验于 2009 年 9 月—2012 年 7 月在中国农业大学石羊河试验站日光温室内进行。 该站位于甘肃省武威市凉州区，地处东经 102°51′ ，北纬 37°52 ′ ，海拔 1581 m，属于内陆干旱荒漠 气候，水资源严重匮乏，多年平均降雨量 164.4 mm，水面蒸发量大于 2 000 mm，地下水埋深大于 25 m。光热资源丰富，年均日照时数 3 000 h 以上，无霜期 150 d，全年平均气温 8.8 ℃，年大于 10 ℃的 积温 3256 ℃以上。试验用温室为非加热型日光温室，温室为东西走向，作物沿南北方向种植。温室 内土壤较均一，为粉砂壤土（0 ~ 100 cm 土壤平均黏粒、粉粒和砂粒含量分别为 12.6 %、64.3 %和 23.1 %），平均土壤容重为 1.46 g· cm-3，田间持水量为 0.36 cm3· cm-（3 土壤吸力为 33 kPa 时的土壤含 水量），凋萎含水量为 0.10 cm3· cm-（3 土壤吸力为 1.5 MPa 时的土壤含水量）。2009—2012 年 3 季番茄 （Solanum lycopersicum L.）采用的品种均为当地主栽的无限生长型粉红系列，分别于 2009 年 9 月 22 日、2010 年 12 月 26 日和 2012 年 2 月 28 日定植。定植前，用旋耕机对温室土壤进行犁耕，之后人工 起垄并施底肥，垄宽 0.75 m，灌水沟宽 0.4 m。定植采用单穴单株的方式进行，株距和行距均为 0.4 m。定植当天和定植后 7 ~ 15 d 灌缓苗水，两次的灌水量一致，3 个生长季缓苗水的灌水定额分别为 18.6 mm、16.0 mm 和 27.9 mm。定植后 7 ~ 15 d 开始，当 0 ~ 50 cm 平均土壤含水量达到田间持水量的 75 %±2 %时，即开始灌水，灌水上限为田间持水量的 90 %，灌水量由水表控制，灌水方式为膜下沟 灌。定植后 16 d 内，在番茄种植地表铺设宽 1.2 m、厚 0.005 mm 的白色聚乙烯地膜，以增加土温，减 少棵间蒸发，保证幼苗成活。由于温室内农艺管理（喷药、采摘等）导致塑料薄膜破损以及部分薄膜 间由于人为因素未能完全覆盖地表，塑料薄膜的地表覆盖度约为 0.95。在 11 月至次年 4—5 月，当上 午温室内温度接近 30 oC 时，打开通风口通风排湿，下午日落前 1 h 关闭通风口，保持室内温度。夜间 在温室棚膜上覆盖草苫。 2.2 观测项目和方法 温室内气象要素（总辐射、气温和相对湿度）采用位于温室中部的自动气象站 （Hobo，Onset Computer Corp.，USA）测定，数据每 5 s 采集一次，每 15 min 的平均值记录在数据采集 器中。采集的数据可用于计算温室参考作物蒸发蒸腾量。温室参考作物蒸发蒸腾量的计算采用空气 动力学阻力为定值 295 s m-1的 FAO 56 Penman-Monteith 方法计算［26］，具体公式见 Qiu 等［27］。试验期间 温室内主要气象要素和参考作物蒸发蒸腾量变化如图 1 所示。
农作物需水量分析方法探讨
农作物需水量分析方法探讨摘要对农作物需水量的主要影响因素进行了分析，就目前作物需水量的主要分析方法进行了探讨，以期为灌区农业用水量的分析制定提供参考。
关键词农作物；需水量；分析方法1作物需水量基本内容对农业灌溉用水量的制定，首要分析解决的是作物需水量问题，即作物或综合作物灌水或灌溉定额的确认。
因此，需要明确以下几个基本问题。
1.1作物需水量作物需水量是指作物正常生长发育，在土壤肥力和水分适宜的条件下，获得较高产量的植物棵间蒸发、蒸腾以及构成作物体的水量之和[1]。
与蒸腾棵间蒸发相比，构成作物体水量很小，一般占作物总需水量的1%左右，而这一微小部分可忽略不计，即在实际计算中认为作物需水量等于高水平条件下的蒸腾量与棵间蒸发量之和。
作物需水量计量单位一般以某时期或全生育期所消耗水深（mm）计。
1.2深层渗漏无效水作物需用水量除蒸发蒸腾外，就是田间深层渗漏。
深层渗漏是旱作区补充灌溉的水量过大，使土壤水分超过田间持水量，灌溉水在重力作用下，向作物根系以下深层渗透和渗漏的现象。
这种现象会使水分和有效养分大量流失。
因此，深层渗漏是无意义的。
合理灌溉应尽可能防止深层渗漏的产生。
1.3作物需水量的影响因素作物需水量主要包括蒸腾和棵间蒸发2个部分。
蒸腾是通过叶气孔汽化，水分在叶气水势差的驱动作用下扩散进入大气的过程；棵间蒸发是农田作物植株之间的水分蒸发。
对于旱作物主要为棵间的土壤水分蒸发，而这种蒸发随作物生长的增长率而由大渐小的变化。
在作物全生育期总腾发量中，一般蒸腾量占60%～80%，棵间蒸发量占20%～40%。
1.3.1灌溉排水。
灌溉排水措施对作物需水量有一定影响。
通过改变农田小气候或者改变土壤含水量，引起作物需水量变化[1]。
一般情况下，常规地面灌溉下作物腾发量大于喷、滴、渗灌等节水灌溉技术条件下的腾发量。
1.3.2气象因素。
作物蒸腾蒸发所需能量的唯一来源是太阳辐射。
太阳辐射与作物腾发速率呈正比。
太阳辐射受云的反射作用很大，一般云的反射率大于50%。
作物需水量和灌溉用水量详解演示文稿
2、基本资料收集
• 1) 土壤计划湿润层深度
• 指旱田灌溉时，计划调节土壤水分状况 的土层深度。
– 与作物种类、生育阶段和土壤性质、 地下水位有关。
第38页，共66页。
2〕土壤适宜含水率和最大、 最小含水率
• 与作物种类、土壤理化性质和土壤状况有关。
– 旱田灌溉中通常以田间持水量为最大含水率，作为 灌水上限。
• 当计划湿润层(平均)土壤含水量低于设计灌 水下限时,需要灌水,高于上限时,一般需要排 水(通常在渍涝危害情况下).第33Leabharlann ，共66页。1. 水量平衡方程
• 计划湿润层含水量变化可用下式表
Wt-W0=Wr+P0+K+M-ET
– W0 、Wt－时段末和任意时间的土壤储水量；
于计划湿润层增加而增加的水量；
第19页，共66页。
一、充分灌溉(Full Irrigation) 条件下的灌溉制度
• 充分灌溉：作物各生育阶段所需的水分都能够得到要 求，作物处于最佳分条件，产量最高。
• 非充分灌溉（Deficit Irrigation)
– 灌溉供水不足，不能充分满足作物各阶段的需水量要 求，其实际腾发量小于充分灌溉条件下的需水量。
第25页，共66页。
• 1、 泡田定额：
– M1＝0.667(h0-S1+e1t1-P1) – 式中: M1－泡田定额，m3/亩； – h0－插秧时所需水深，mm； – S1－泡田期渗漏量，mm； – e1－泡田期水田平均蒸发强度，mm/d； – t1―泡田时间，d, – P1－泡田期间的降雨量，mm。
• <一> 水稻灌溉制度：
• 1、 泡田定额：
– M1＝0.667(h0＋S1＋e1t1－P1) – 式中: M1－泡田定额，m3/亩； – h0－插秧时所需水深，mm；
作物需水量的计算方法与分析
彭曼法计算作物需水量《灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99)》附录中对彭曼法作了介绍,《规范》推荐的就是Penman-FAO方法,近年来Penman－Monteith 方法得到重视,建议在计算时同时采用这两种方法,并作一比较。
(1)计算参照作物需水量Penman-FAO方法计算参考作物需水量的基本公式如下:(1)式中,——标准大气压,＝1013、25hPa;——计算地点平均气压,hPa;——平均气温时饱与水汽压与温度相关曲线的斜率,hPa/℃;——湿度计常数,＝0、66hPa/℃;——太阳净辐射,以所能蒸发的水层深度计,mm/d;——干燥力,mm/d。
可根据计算地点高程及气温从气象图表中查得,或按公式(2)直接计算数值:(2) 式中,——计算地点海拔高程,m;——阶段平均气温,℃。
可按公式(3)或(4),即气象学中的马格奴斯公式计算,即:(3)或(4)式中,饱与水汽压,hPa。
可按下式计算:(5)或(6)可按公式(7)计算:(7)式中,——大气顶层的太阳辐射,可由《喷灌工程设计手册》查得,mm/d;、——计算净辐射的经验系数,可由《喷灌工程设计手册》查得;——实际日照时数;——最大可能日照时数,可由《喷灌工程设计手册》查得;;——黑体辐射,mm/d;——斯蒂芬－博茨曼常数,可取2、01×10-9mm/℃4·d;——绝对温度,可取273＋;——实际水汽压,可从当地气象站取得,或取饱与水汽压与相对湿度的乘积,hPa。
可按公式(8)计算:(8)式中,——地面以上2m处的风速(m/s),其它高度的风速应换算为2m高处风速;——风速修正系数。
如果利用气象站的地面以上10m处的风速资料时,需乘以(2/10)0、2,换算为2m高的风速。
在日最低气温平均值大于5℃且日最高气温与日最低气温之差的平均值大于12℃时, ;其余条件下,。
(2)计算作物实际需水量作物实际需水量可由参考作物潜在腾发量与作物系数计算(9)式中:——作物潜在腾发量,mm / d ;——参照腾发量,mm/d;——作物系数。
对FAO推荐的作物系数计算方法的验证_刘钰
面积比。各种灌溉方式 f w 的取值参见表 1。
表 1 不同灌溉方式地表充分湿润面积比 ( f w )参考值
Tab. 1 Commo n v alues o f frac tion ( f w ) o f soil
surface w etted with diffe rent methods of ir rig atio n
没有作物覆盖并在降雨或灌溉后被充分湿润的土面
积占总面积的比例。K cmax 由下式计算
K cmax =
max { 1. 2+ [ 0. 04( U2 - 2) -
0. 004( R Hmin - 45) ]
h 3
0. 3
, K cb +
0. 05
( 12) Kr 随蒸发水量增加而下降。在蒸发的第一阶段 (大气蒸发力控制阶段 ) , K r = 1。在蒸发的第二阶段 (土壤供水能力控制阶段 ) , Kr 可用下式计算
利水电科学院水利所 , 100044
FAO 推荐标准状态下 (无水分胁迫 )作物系数 的计算方法有 2种: 一是分段单值平均法 ,这是一种 比较简单实用的计算方法 ,可用于灌溉系统的规划 设计和灌溉管理 ;二是双值作物系数法 ,该方法需进 行逐日水量平衡计算 , 计算复杂 ,需要的数据量大 , 一般只用于灌溉制度的研究和田间水量平衡分析。
第 5期
刘 钰等 : 对 FAO 推荐的作物 系数计算方法的验证
27
图 1 概 化为时间平均值的作物系数变化过程线
Fig. 1 Gene ralized time-av erag e cro p co efficient curv e
的标准作物系数 ,从表中查出冬小麦和夏玉米在不
同阶段的作物系数值分别为
旱稻作物系数研究_许剑勇
水资源短缺，供水不足，已成为全球性问题。我国是一个淡水资源严重短缺的国家，而 农业用水就占了总用水量的 70％~80％。其中种植业用水占农业用水的 85％，仅水稻就占了 65％以上。因此，调整种植业结构，压缩耗水较多的水稻栽培面积，推广较为节水的旱稻作 物是改善水资源紧张局面的有效途径。
况下，利用农田水量平衡原理计算的农田蒸散量(ET)即为作物需水量，则公式(7)转化为[4]：
ET将试验所获得的数据代入公式（8），求得蒸散量ETc,结果如表2所示。将求得的ETo和 Etc代入公式（1）求得旱稻的作物系数（表3）。
表2 2003年旱稻农田的蒸散量（mm）
旱稻作物系数研究
许剑勇 ， 张 兵
（黄山市气象台，安徽 黄山 ２４５０２１） 摘 要： 利用常规气象资料和旱稻农田试验研究数据，通过农田水量平衡公式和 Penman Monteith 公式，分别计算出农田潜在蒸散量（ETc）和参考作物蒸散量（ETo），进而得出旱 稻各生育期的作物系数（ Kc），变化范围为 0.89~1.72，其中最大值出现在灌浆期，全生育期 的作物系数为 1.19。另外，通过对不同氮素水平的各生育期的蒸散量、耗水强度、以及作物 系数的比较，发现氮对水分的影响非常小。侧重比较了旱稻、水稻、小麦的作物系数，旱稻 低于水稻，而高于小麦。相比之下，种植旱稻并配合节水栽培，能达到比较满意的节水目的。
日平均ETc ETo 日平均ETo Kc
4.9
286.5
4.5
1.08
3.5
59.8
4.0
0.89
4.8
40.2
4.8
81.4
3.7
1.31
单作物系数法和双作物系数法计算ET
单作物系数法和双作物系数法计算作物需水量的比较研究樊引琴，蔡焕杰(西北农林科技大学农业水土工程实验室)摘要：本文采用FA0-56推荐的计算作物需水量的单作物系数和双作物系数方法，应用陕西杨凌地区的资料，分别计算了作物需水量，并和蒸渗仪的实测值进行了对比，分析了其差异及原因。
结果表明，在地面部分覆盖的情况下，双作物系数法比单作物系数法更接近实测值，而在地面完全覆盖情况下，两者差别不大。
关键词：作物需水量；蒸渗仪；作物系数基金项目：高等学校博士点基金和国家留学回国人员启动基金资助项目的部分内容。
作者简介：樊引琴(1976-)，女，陕西宝鸡人，硕士，研究方向：节水灌溉。
作物需水量是制定流域规划，地区水利规划及灌排工程规划、设计、管理和农田灌排实施的基本依据，在农业生产实践中占有重要地位。
因此，准确地确定作物需水量是十分必要的。
作物需水量的计算方法很多，最常用的方法是作物系数-参考作物需水量(K c ET0)法。
作物系数反映作物和参考作物之间需水量的差异，可用一个系数来综合反映，也可用两个系数分别来描述蒸发和蒸腾的影响，即所谓的单作物系数和双作物系数。
双作物系数是把作物系数分为基础作物系数和土壤蒸发系数两部分。
基础作物系数说明蒸腾作用，而土壤蒸发系数则描述蒸发部分。
在已往对作物系数的研究中总是把植株蒸腾和土壤蒸发统一考虑，即用单作物系数。
但土壤蒸发与植株蒸腾的比例在作物生育期内会有很大变化。
在作物完全覆盖地面以后，土壤蒸发相对较小，蒸腾占主导地位；但当作物较小或比较稀疏时，在降雨或灌溉后，土壤蒸发则起主要作用，可以占到很大比例，特别是在土壤表面经常湿润的条件下。
由于大部分作物在生育期中有相当一部分时间地面覆盖不完全，此时，要准确估算作物需水量就需全面考虑土壤蒸发和作物蒸腾。
目前关于作物需水量的计算，大多采用单作物系数法。
本文旨在利用位于陕西杨凌的西北农林科技大学灌溉试验站的资料，对单作物系数法和双作物系数法计算的作物需水量进行比较，分析其差异及原因，以便为准确地计算作物需水量以及制定科学、合理的灌溉制度提供依据。
对FAO推荐的作物系数计算方法的验证_刘钰
fc =
K - K ( 1+ 0. 5 h )
cb
cmin
Kcmax - K cmin
( 15)
式 中 K cb—— 该 生 育 阶 段 的 基 本 作 物 系 数 ; Kcmin—— 没有覆盖的干燥裸地上的最小作物系数 , Kcmin = 0. 15～ 0. 20。作物不同生长阶段 f c和 1- f c 的参考值见表 2。
计算作物需水量最经典也是最常用方法是作物
系数法 ,即
ETc = Kc E T0
( 1)
式中 E Tc—— 作物潜在腾发量 ; E T 0—— 参照腾
发量 ; K c—— 作物系数。E T0 反映了气象条件对作
物需水量的影响 , Kc 则反映了不同作物的差别。为
规范作物需水量的计算方法 , 联合国粮农组织
数的 2种方法进行了检验。
1 作物系数
作物需水量包括土面蒸发和作物蒸腾 2部分 ,
因此作物系数通常由 2部分组成 ,包含 3项系数
Kc = Ks Kcb + K e
( 2)
式中 K cb—— 基本作物系数 ,是表土干燥而根区
土壤平均含水率满足作物蒸腾时 E Tc /E T0 的比值 ;
Ks—— 水分胁迫系数 ,反映根区土壤含水率不足时
2) 土面蒸发系数 Ke
1. 10; Kcb end = 1. 03; Kcb end =
0. 49 0. 48
28
农业工程学报
2 00 0年
土面蒸发系数反映灌溉或降雨后因表土湿润致
使土面蒸发强度短期内增加而对 E Tc 产生的影响 , Ke ET 0 代表了 E Tc 中的土面蒸发部分。灌溉或降雨
没有作物覆盖并在降雨或灌溉后被充分湿润的土面
单双作物系数法计算玉米需水量的对比研究_卢晓鹏
文章编号：１００７－４９２９（２０１２）櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊櫊殸殸殸殸１１－００１８－０４单双作物系数法计算玉米需水量的对比研究卢晓鹏１，段顺琼２，马显莹１，白树明１（１．云南省水利水电科学研究院，云南昆明６５０２２８；２．昆明市松华坝水库管理处，云南昆明６５０２０１） 摘 要：基于云南持续干旱对水资源高效利用的要求以及研究作物需水量规律的重要性，利用低纬度高原区的云南省曲靖市的陆良站１９９０－１９９２年的逐日气象资料及历史试验资料，采用ＦＡＯ－５６推荐的计算作物需水量的单作物系数法和双作物系数法，计算了陆良站玉米各阶段的需水量，并和实测值进行了对比。
结果表明：用单作物系数法和双作物系数法计算的玉米需水量与实测值是十分接近的；在地面覆盖度比较大的情况下，两者差别不大；总体上，两种方法计算的作物需水量具有很好的相关性。
关键词：玉米需水量；单作物系数法；双作物系数法 中图分类号：Ｓ２７４．１ 文献标识码：ＡＡ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｓｔｕｄｙ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｒｏｐ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄＤｏｕｂｌｅ Ｃｒｏｐ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ＭａｉｚｅＬＵ Ｘｉａｏ－ｐｅｎｇ１，ＤＵＡＮ Ｓｈｕｎ－ｑｉｏｎｇ２，ＭＡ Ｘｉａｎ－ｙｉｎｇ１，ＢＡＩ Ｓｈｕ－ｍｉｎｇ１（１．Ｙｕｎｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２２８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｓｏｎｇｈｕａｂａ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｏｆｆｉｃｅ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０２０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ｏｆ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｒｏｕｇｈｔ ｉｎ Ｙｕｎｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ａｎｄｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｒｕｌｅ ｏｆ ｃｒｏｐ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄａｉｌｙ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｄａｔａ ｆｒｏｍ １９９０ｔｏ １９９２ａｎｄ ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｏｆ Ｌｕｌｉａｎｇ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｑｕｊｉｎｇ Ｃｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗ ｌａｔｉｔｕｄｅ ｐｌａｔｅａｕ ｏｆ ＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｏｎ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｏｐ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ ｃｒｏｐ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｂｙ ＦＡＯ－５６，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｌｓｏ，ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔｅ；ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｍ ｉｓ ｌｉｔｔｌｅ ｕｎｄｅｒ ｌａｒｇｅｒ ｇｒｏｕｎｄ ｃｏｖｅｒａｇｅ；ｏｖｅｒａｌｌ，ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｉｚｅｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｗｏ ｍｅｔｈｏｄｓ ｈａｖｅ ｇｏｏｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｍａｉｚｅ；ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｏｐ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ；ｄｏｕｂｌｅ ｃｒｏｐ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ收稿日期：２０１２－０６－２８基金项目：水利部公益性行业专项经费（２０１００１０４４）；云南省科技计划项目社会事业发展专项（２０１０ＣＡ０１３）。
不同作物生育阶段需水系数
作物需水量(mm) Ec= Kc×PET PET。
可能蒸腾蒸发量：与植被、辐射量、相对湿度、气温、风速、纬度、海拔等因素有关。
作物供水量（P）
不同作物生育阶段需水系数（Kc）
潜在蒸发量（Potential Evapotransporation，即PET）是指充分供水下垫面（即充分湿润表面或开阔水体）蒸发/蒸腾到空气中的水量，又称可能蒸发量或蒸发能力。
用日气象数据计算参照作物腾发量的彭曼-蒙特斯方程为：
ET0=0.408Δ(Rn-G)+γ900/T+273U2(ea-ed
)/Δ+γ(1+0.34U2)
式中：ET0为参照腾发量;Rn是冠层表面净辐射;G是土壤热通量;T是日平均气温;ea为饱和水汽压；ed为实际水汽压;Δ是饱和水汽压-温度曲线斜率；γ是湿度计常数；U2为2m高处的风速。
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１ 研 究 条 件
１ １ 试验 条 件 试 验 在 位 于 陕 西杨 凌 的 西 北 农 林 科 技 大 学 灌 溉 试 验 站 进行 ．供 试 作 物 为 冬小 麦 ． ． １９ ９９年 ｌ ０月 １ ２日播 种 ，次 年 ６月 ４ 日收 割 土 壤质 地 为 中壤 土 ，Ｉ ｍ土 层 的 田 间 持水 量 为 ２ ％ ～ ３ ２ ％ ，凋 萎含水量 为 １ ％ ～１ ％ （ ５ １ ２ 眦上均 为重 量含 水量 ） ．地 下 水埋 藏 较深 ，其 向上补 给 量 可 忽 略
中 国 分类 号 ：￥ ７ ２４２ 文献标识码 ：＾ ・
作 物需水量 是制 定 流域规划 ，地 区水利 规划 及灌 排工程 规划 、设计 、管理 和农 田灌 排实施 的基本 依据 ，在农业 生产 实践 中 占有重 要地 位 因此 ．准确 地确定作 物需 水量 是十分 必要 的 作物需 水量 的 计算 方 法很 多 ，最 常用 的方法是 作物 系数一 参考 作 物需 水量 （ ｒ ）法 ，作 物 系 数反 映 作 物和 参 考 ＫＥ ． 作 物之 间需水量 的差 异 ，可用一 个 系数 来综合 反 映 ，也可 用两 个 系数 分 别来 描 述 蒸发 和蒸 腾 的 影 响 ， 即所 谓 的单作物 系数 和 双作物 系数 ．双作物 系数 是把 作物系数 分 为基础 作物 系数 和土壤 蒸发 系数 两 部 分 基 础作物 系数 说明 蒸腾作 用 ，而 土壤蒸 发 系数则 描述蒸 发部 分 ．在已往对 作物 系数 的研究 中总是 把植 株 蒸腾和 土壤蒸 发 统一考虑 ．即用单作 物 系数 ．但土壤 蒸发 与植株 蒸腾 的 比例 在作 物生育 期 内会 有 很大 变化 ．在作 物完 全覆盖地 面 以后 ，土 壤蒸 发相 对较小 ，蒸 腾 占主导地位 ；但 当作 物较小 或 比较 稀 疏 时 ，在降 雨或灌 溉后 ，土壤 蒸发 则起 主要作 用 ，可 以 占到很 大 比例 ，特别 是在 土壤 表面经 常湿 润 的条件 下 由于大 部分 作物在 生育期 中有相 当一 部分 时间地 面覆 盖不 完全 ，此 时 ，要 准确估算 作物 需 水 量就需 全面 考虑 土壤 蒸发和作 物 蒸腾
樊 琴 ，蔡焕杰 ｌ
西北 农 林 科 技 太 学 农 业 水 十工 程 实驻 室 ，陕 西 杨 凌 ７２∞ ） １１
摘
要 ：本 文 采 用 Ｆ Ｏ一５ 推 荐 的计 算 作 物 需 水 量 的 单 作 物 系数 和 双 作 物 系数 方 法 ，应 用 陕 两 杨 凌 地 医 的 资 料 Ａ ６ 结 果 表 明 ，在 地 面 部 分 覆 盖
收稿 同期 ２ｏ －１２ ｏｏ１． 『
将 冬小麦全 生 育期 分 为 ４个 阶段 ：初 期 、发 育 期 、中期和 后 期
基 盘 项 日 ：高 等 学校 博 士 点 摹 盘 和 国家 留学 同 国＿ ＾员 动 基金 资 助顶 日的 部 分 内 容 作 者 简 舟 ：樊 『 ｌ９６一） 女 ．陕 宝 鸡 ＾ 琴 １７ ， 便士 研 究 ＾ 向 ： 水灌 概
分 刖 计 算 了作 物 前 水 量 ，并 和 燕渗 仪 的实 测 值 进 行 了对 比 ，分 析 了 其 差 异 及 原 因
旧情 ¨ ｌ 权 作 物 系 数 法 比单 作 物 系 数法 更接 近 实测 值 ， 而在 地 面 完 全 覆 盖情 况 Ｆ ．两 者 差 别 不 太 兄卜 关 键 词 ：作 物 需 水 虽 ；蒜 渗倥 ；作 物 系数
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水
２０ ０ ２年 ３月
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Hale Waihona Puke 学 报 第 ３期
Ｓ Ｌ Ｕ Ｈ ｌ
ＸＵ １ Ｏ Ｅ］ Ａ
文 章 编 号 ：０ ５ —３ ０ （ ０ ２ ３０ ５ — ５ ９９ ５ ２ ０ ）０ — ００ ０ ５
单作 物 系数 法 和双 作 物 系数 法计 算作 物 需水量 的 比较研 究
目前关 于作物需 水 量的计 算 ．大多采 用 单作物 系数法 ．本文 旨在 利用位 于陕西 杨 凌的西北 农林科
技 大学 灌溉试 验站 的资 料 ，对 单作 物系数法 和 双作物 系数法 计算 的作 物需水量 进行 比较 ．分析 其差 异 及原 因 ．以便 为准 确地 计算作 物需水 量 以及 制 定科学 、台理 的灌 溉制 度提供依 据
不计
试验站 内设 有气 象站 ，可获得 每 日的气 象资料 ．用 田间 的大 型称重式 蒸渗仪 测定 作物 的实 际蒸
本实验 数据 每 １ｍｎ采集 一次 ，可得 到短 时段 内的蒸 发蒸腾 量 ． ５ｌ 初 期 阶段
发 蒸腾 量 ，蒸 渗仪 面积 为 ２ ５ ２５ ｍ× ．ｍ，深 ３ ｍ，采用 优 良的称重 系统 ，具 有 很 高 的分辨 率 和精 度 ，用 数 据 采集系统 自动 采集 和记 录数据 １２ 作 物生 育期 的划分 ．
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从 播种开 始 的早期 生长时 期 ，土壤 根本或 基本 没有 被作物 覆 盖 （ 面覆 盖率 小 于 １ ％） 地 ０ ；发 育 阶段从 初始 生长 阶段 结束 到作物 有效 覆盖 土 壤 表面 （ 面覆 盖 率 ７ ％ 一８ ％）的 一段 时 间 ；中期 阶段 从充 地 Ｏ Ｏ 分 覆盖到 成熟 开始 ，叶片 开始 变色 衰老 的一段 时间 ；后 期阶段从 中期结 束 到生 理成熟 或收 获 的一段时 问 根据 陕西 杨凌 当地 的气 候条 件 及作物 的实 际生 长状况 ，各生 育阶 段 的长度 分别 取 为 ：１０．（ 冬 ３ｄ 越 前 ６ｄ ０ ，越 冬期 ７ ｄ ，５ ｄ ７ ，２ ｄ ０ ） ０ ，３ ｄ ０ ．初 期较 长是 因为冬小麦 需要 经历 很长 的越 冬期 ，在 越冬 期 土壤 冻 结 ，地上 部分停 止生 长 ，土壤 蒸 发 和植株蒸 腾都 非 常小 ，所 以把 越冬 期划人 初期 阶段 ．