夏玉米田蒸发蒸腾量与棵间蒸发的试验研究_王健
灌溉排水情境一习题
灌溉排水情境一习题情境一习题一、名词解释1.作物需水量（作物蒸发蒸腾量）：指生长在大面积上的无病虫害作物，在最佳水、肥等土壤条件和环境中，取得高产潜力需要满足的植株蒸腾和棵间蒸发之和。
2. 灌溉制度：指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效，所制定的向农田灌水的方案。
包括作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期内的灌水次数，每次灌水的灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。
3. 作物水分生产函数：指农业生产水平基本一致的条件下，作物所耗水的水资源量与作物产量之间的[函数]关系。
4.灌溉用水量：指某一灌溉面积上要求水源供给的总灌溉水量。
5.灌水率：指灌水单位面积（如以100hm2计）上所需灌溉的径流量qd。
又称灌水模数。
6.参考作物蒸发蒸腾量：是一种假象的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率，参考作物被假设为高度为12cm表面阻力为70s/m，反射率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全遮盖地面而不缺水的绿色草地。
7.作物系数：用于关联实际作物耗水量与参考作物蒸发蒸腾量的因子称为作物系数（Kc）8.灌水定额：指一次灌水单位面积上的灌水。
灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。
9.非充分灌溉：在有限灌溉水量条件下，为获取最佳的水分利用率与产量目标，对作物灌水时间和灌水定额进行最优分配的最优化灌溉制度。
10.作物需水关键期：在全生育中，作物对水分亏缺最敏感、需水最迫切以至于对产量影响最大的时期。
11.农田水分状况：是指农田中的土壤水、地面水、地下水及其相关的土壤、养分、通气、热状况。
12.地区水情：是指地区水资源的数量、分布情况及其变化规律。
13.灌溉措施：即按照作物的需要，通过灌溉系统有计划地将水量输送和分配到田间以补充农田水分的不足。
14.田间持水率：悬着毛管水达到最大时的含水率。
15.凋萎系数：植物产生永久性凋萎时的土壤含水率。
二、填空题1.农田水分状况：是指农田地面水、土壤水和地下水数量的多少、存在的形式及其在时空上的变化。
华北平原冬小麦-夏玉米农田蒸散观测对比研究
中国生态农业学报(中英文) 2024年5月 第 32 卷 第 5 期Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2024, 32(5): 851−859DOI: 10.12357/cjea.20230642李镕基, 杨天一, 刘帆, 沈彦俊, 张玉翠. 华北平原冬小麦-夏玉米农田蒸散观测对比研究[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2024, 32(5): 851−859LI R J, YANG T Y, LIU F, SHEN Y J, ZHANG Y C. A comparison and discussion of observational studies on farmland evapotran-spiration in the North China Plain[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2024, 32(5): 851−859华北平原冬小麦-夏玉米农田蒸散观测对比研究*李镕基1,2, 杨天一3, 刘 帆1, 沈彦俊1,2, 张玉翠1,2**(1. 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/中国科学院农业水资源重点实验室/河北省节水农业重点实验室石家庄 050022; 2. 中国科学院大学现代农业科学学院 北京 100049; 3. 中国农业大学水利与土木工程学院 北京 100083)摘 要: 华北平原是我国的粮食主产区之一, 然而该地区水资源非常短缺, 精准测算农田蒸散量(ET)对于该地区合理配置水资源、提高农业用水效率具有非常重要的科学意义和实践价值。
本研究利用涡度相关法、水量平衡法和蒸渗仪法对2013年10月—2018年9月的华北平原典型冬小麦-夏玉米一年两熟农田生态系统ET进行了连续的观测对比研究。
结果表明: 3种方法测定的ET季节变化趋势基本一致, 且不同方法间ET变化显著正相关, 相关系数r>0.90; 总体表现为蒸渗仪法最高, 水量平衡法和涡度相关法较低, 水量平衡法计算的ET与蒸渗仪法和涡度相关法相关性均为在0.94, 因此其更适于不同尺度ET变化的验证研究。
10.蒸发与蒸腾new
LE S(Rn G) aCP (es ea ) / ra (W / m2 ) S [(ra rc ) / ra ]
其中: CP 1005J / kg.deg 为空气的定压比热, G为土壤热通量密度;
ra、r
分别为空气与植被阻抗
c
5.鲍恩比法（能量平衡法）
鲍恩(Bowen)于1926年提出了感热通量密度H与潜热通量
现求叶片温度tL对应的饱和水汽压es
由前面所学感热通量密度H
CV
tL t rH
(其中CV
1300J
/ m3.deg)
可得tL
t
HrH CV
20 100 50 23.8(0C) 1300
7.6323.8
因此叶温所对应的饱和水汽压es 6.1110241.923.8 29.48(hpa )
2. 植物蒸腾潜热通量密度E
Rn H LE G(W / m2 )
(1)感热通量密度H CV (t / rH )
其中: 空气的容积热容量CV 1300J / m3.deg
t ts ta为下垫面与大气的温度差,
rH为热量输送阻抗(Re sis tan ce _ for _ heat _ transfer),单位s / m
(2)潜热通量密度LE
Lw
R*T
(es
ea ) rt
L RT
(es
ea ) rt
其中: 潜热(latent _ heat)L 2500 2.4t(J / kg), E为蒸发速率,
w为水汽的摩尔质量, 普适气体恒量R* 8.31J / mol.K ,
(es ea )为饱和差, rt为水汽输送总阻抗(s / m)
水库灌区农田水分转化及节水灌溉模式分析
水库灌区农田水分转化及节水灌溉模式分析探讨摘要：实验表明，在传统的灌溉条件下农田的水分转化为农作物所需要的水分的效率较低，水分的无效渗漏量很大，降水和灌溉是农作物主要的水分来源，并且降水量和灌溉量与农田的蒸散量和土壤的深层参渗量之间是正相关关系，所以在对农作物进行灌溉时要结合具体的灌溉区的降水量及土壤深层参渗量和农田蒸散量来进行灌溉，提高农作物对水分的吸收率，在充分利用水资源的情况下保证农作物的健康生长。
关键词：农田水分转化；节水灌溉模式；水库灌区；渗漏中图分类号：s607+.1 文献标识码：a 文章编号：以青岛最大的产芝水库为实验对象，由于灌区的先天自然条件的限制，再加上水资源的有效利用率低，导致这一灌溉区效益逐渐下降，而目前政府采用的节水措施还停留在对灌溉渠道的防渗漏和使用低压管道输水的低级层面，与巨大的投资相比，取得的节水效果是有限的，所以为了能够真正的建设一套低成本、高效率的节水模式是目前急需解决的问题。
水库灌区农田水分转化及节水灌溉模式的现状我国众多学者根据目前的农业发展现状研制出了一系列的节水灌溉模式，这些研究虽然在研制的过程中将农作物的复种指数、农作物的生长周期和农作物的需水量考虑在内了，但是没有考到水分在土壤中的渗漏情况以及水分在农田中的转化情况，所以上述研究都无法根据灌溉区的具体情况来制定真正节约高效的农田灌溉节水模式。
农田水分渗透量的计算方法通常使用张力计法darcy来进行计算，但是这种方法程序复杂并且容易受外界因素干扰，所以近年来对农田水分转化的计算通常采用计算机仿真的方法来进行，通过美国实验室开发的hydrus-1d软件来对灌区每年的不同降水情况及灌溉模式对灌区水分的转化情况进行模拟的数据实验。
并根据实验结果来制定相关的节水灌溉模式。
二、实验灌区的基本情况概述1、降水条件这一灌溉区的气候是温带半湿润性的大陆季风气候，全年的最高气温是37.5℃，最低气温是-21℃，全年的平均气温约为11.3℃，每年的平均日照时数约为2825.9h，每年的降水主要集中在6月到9月，平均降水量约为645mm，而年平均蒸发量约为984mm，蒸发量大于降水量，所以导致这一灌区每年的降水量和蒸发量年内分配不均匀、变化大，导致这一灌区将常出现季节性干旱的情况。
冬小麦-夏玉米两熟制农田蒸散量周年变化规律初探
冬小麦-夏玉米两熟制农田蒸散量周年变化规律初探王同朝;李小艳;李仟;王和洲;关小康【摘要】A large-scale weighting lysimeter has been used for systematically exploring annual variation,period-ic variation and daily variation of field evapotranspiration of winter wheat-summer maize cropping system. The rela-tionship between evapotranspiration and the net radiation and other meteorological factors has been investigated by regression analysis. The results showed that,annual evapotranspiration distributed asymmetricallyin four seasons and shaped M annually. Spring,summer,autumn,winter accounted for 44%,32%,17%,7%,respectively. Evapotrans-piration peakedat jointing stage to heading stage of winter wheat and jointing stage to tasseling stage of summer maize. Those were water critical period of crop growth and supplementary irrigation critical periods. Daily evapo-transpiration showed parabolic trends. Solar net radiation,air temperature and rainfall influenced evapotranspiration and followed by the same order as above,and solar net radiation and air temperature significantly affected evapo-transpiration.%为探究冬小麦-夏玉米田蒸散量变化规律,利用大型称重式蒸渗仪系统研究了冬小麦-夏玉米田蒸散量周年、不同阶段和日变化,对蒸散量与净辐射等气象要素进行了回归分析。
参考作物蒸散量数据
参考作物蒸散量数据
参考作物蒸散量数据是指在农业科学中对不同作物蒸散量的测量和记录的数据。
蒸散量是指植物表面蒸发的水分量，通常以单位面积的时间内蒸发的水量来衡量。
这些数据对于农业生产和水资源管理非常重要。
不同作物在不同气候条件下的蒸散量可能有所不同，了解和记录这些数据可以帮助农民和农业专业人士更好地安排灌溉和管理水资源。
通常，这些数据可能会包括不同作物（比如水稻、小麦、玉米等）在不同生长阶段或不同气候条件下的蒸散量。
这些数据可能由科研机构、农业部门或气象研究机构进行测量和记录，并在农业生产和灌溉管理方面提供重要的参考。
树莓棵间土壤蒸发规律试验研究
２ ｃ Ｕ Ｕ Ｅ Ａ Ｄ Ｌ Ｅ Ｈ Ｌ Ｇ ４ Ａ Ｒ Ｃ ｌ Ｒ Ｎ Ｔ Ｃ ＮＯ Ｏ Ｙ
树 莓棵 间土壤蒸 发规 律 试验研 究
王
宣
陈
兵
８％ ４ １５ ７ 壤蒸 发 值 较 大 ，这 是 由 于该 时 期作 物 较 小 ，大 部 分地 表 裸 露 ，土 土 壤 蒸 发 量 所 占 比例 最 大 ，为 ５ ． ～ ７ ． ％ ，坐 果 期 最 小 为 壤蒸 发较 大 ， 以 ＥＥ 所 ／Ｔ的值 较 大 ；萌芽 一 叶期 后作 物迅 速生 长 ， 展 蒸腾 所 需 水量 逐 渐增 大 ，随地 面覆 盖 度 的增 加 ，ＥＥ ／Ｔ的值 逐 渐减 １． ％ ～ １． ％。表 层土 壤含 水率 是影 响 是影 响棵 间蒸 发 的主要 ３９ ７ ７４ ７ 因素 ，应 在 不 影 响作 物 生 长 的前 提下 ，适 当减 少 土壤 表 面 的湿 润
从 表 １ 、３ 以看 出 三个 处理 均 是 萌芽 期 一展 叶 期棵 问土 、２ 可
基 金项 目：沈 阳市科技 局农 业攻 关项 目 （ 目编号 ：Ｆ Ｏ０ ２ ３０ ）辽宁省 科技 厅农业 攻关 重大 项 目 （ 目编 号 ：２０２ ２０） 项 Ｉ一 ９— — ０； 项 ０ ８ １０ ３
消耗具 有 十分重 要 的现实 以及 理论意 义 。 自 １８ 年 首次 报道 可利用 微 型蒸渗 仪测 定土 面蒸 发 以来 ，国 ９２ 内外 许 多学 者 对作 物 的棵 间 蒸发 规 律及 其影 响因 素进 行 了大 量研 究 ，并 取得 了一定 的成果 。 如 ：冬小 麦 生育 期 内棵 间 土 壤蒸 发 占
明树 莓 生长 过程 中蒸 发蒸 腾 与棵 间蒸 发 的 变化 规 律 ，为树 莓 合理
适 时地 灌溉 提供 可靠 的理 论依 据 。
浅议井灌区节水灌溉的几个问题
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 浅议井灌区节水灌溉的几个问题浅议井灌区节水灌溉的几个问题 11:45 1 节水灌溉的含意理解节水灌溉的含意，是正确指导节水灌溉工作的首要前提。
节水灌溉就是要改变千百年来人们浇地的传统习惯，把浇地变为浇作物，按作物的最佳需水要求进行灌溉。
节水灌溉是用尽可能少的水投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。
节水农业措施和节水灌溉措施，充分利用天然降雨和地面、地下水资源，提高水的利用率和利用效率，用最少的耗水量获得最高的作物产量和产值。
节水农业措施包括抗旱节水品种、秸杆覆盖、少耕免耕、抗旱剂、保水剂等。
在人们以往的印象中，节水灌溉就是发展低压管道输入、喷灌和微灌。
由这些工程所控制的灌溉面积就是节水灌溉面积。
其实这种看法是不够全面的，节水灌溉的目的在于减少灌溉水源从渠首到农田被作物吸收利用的全过程中的无效损失，提高水的利用率和水分生产率。
它包括节水灌溉技术、节水灌溉制度以及区域水资源合理配置等方面的内容，既包含有工程措施，也包含有农业的管理措施。
可以把节水灌溉措施分为以下四个方面： 1.1 减少从水源到田间系统的渗漏和蒸发损失输水系统的有效利用率用渠系水利用系数ηq 来表示，为各级固定渠道有效利用系数之积：ηq=η干·η支·η斗·η农为了提高灌溉水利用系数，在自流灌区和机电灌溉站的各级固定渠道中采用砌石、现浇混凝土或预制混凝土反加土工织物等进行防渗。
漯河市固定渠道长 km，已衬砌 km，衬砌率 %。
近年在井灌区已普遍采用低1 / 8压兼管道输水。
1.2 减少田间储水损失主要是减少深层渗漏灌溉水进入田间以后的有效利用程度，用田间水利用系数ηt来表示：ηt= a ─ 末级固定渠道所控制的灌溉面积m ─ 净灌水定额 w ─ 该末级渠道的实际引水量净灌溉定额即有效灌溉定额，指在该定额下不产生无法为作物利用的深层渗漏。
第三章 作物蒸发蒸腾
4）用产量水面蒸发或温度推算
计算公式为
ET＝aE0Yn + C ET＝aTYn + C
式中：
ET——作物全生育期蒸发蒸腾量，mm； E0——作物全生育期内水面蒸发量，mm； a——以水面蒸发为指标的系数； Y——作物产量； n——经验指数（n<1）； T——作物全生育期日平均气温累积值，℃； C——经验常数；
冬小麦生育期从9月到翌年6月， 气温变化是高 低 高
蒸发蒸腾强度的变化过程高
低
高
夏玉米生育期从6月到9月，中稻生育期从5月到9月 气温变化是低 高 低
蒸发蒸腾强度的变化过程低
高
低
2.在正常的灌溉条件下，蒸发蒸腾强度还与作物 因素有关，其中最明显的是与叶面积指数有关， 在同样气象条件下，叶面积指数高，则耗水强度 高，叶面积指数增长率高，则蒸发蒸腾量上升率 亦高。见（p35）
根据非充分灌溉条件下作物的蒸发蒸腾特性 及其主要影响因素，水分不足条件下作物蒸发蒸 腾量计算式总可以表达为：
ET＝f1（A0）f2（P）f3（S）
4）用气温和水面蒸发量推算
其中主要有竺士林提出的方法，此法的计算公式为
ET i i ( t i 50 ) E oi
式中： ETi——作物第i阶段的蒸发，mm； E0i ——作物第i 阶段的蒸腾量，mm；
t i ——作物第i 阶段的日平均气温，℃；
i ——阶段需水系数。
二、以水汽扩散理论为基础的半经验公式
2）用气温推算
计算公式为 式中：
ET＝a + bT
ET——作物全生育期蒸发蒸腾量，mm； T——作物全生育期日平均气温累积值，℃； b——以温度为指标的系数； a——常数。
农田实际蒸散量的研究方法
农田实际蒸散量的研究方法
农田实际蒸散量的研究方法主要包括以下几种：
1. 直接测定法：通过安装蒸发器等设备，直接观测农田的蒸散量。
这种方法虽然直观，但受限于设备和环境因素，难以广泛应用。
2. 遥感监测法：利用卫星遥感技术，通过对地表温度、植被指数等参数的监测，反演农田蒸散量。
这种方法具有大面积、快速获取数据的能力，但精度有待提高。
3. 水量平衡法：通过测量农田的水分输入和输出，计算得出蒸散量。
具体包括作物需水量、土壤含水量、地下水位等参数的测量和计算。
这种方法需要较为复杂的试验设计和数据处理，但结果较为准确。
4. 模型模拟法：利用气象、土壤、作物生长等参数，建立数学模型，模拟农田蒸散过程。
这种方法可以对蒸散量进行预测和评估，但需要大量基础数据支持模型建立。
综上所述，农田实际蒸散量的研究方法有多种，各有优缺点。
在实际应用中，需要根据研究目的和场景选择合适的方法。
同时，由于农田蒸散过程的复杂性，需要综合考虑多种因素和方法进行深入研究。
【国家自然科学基金】_棵间蒸发量_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
科研热词 水分利用效率 旱稻 土壤棵间蒸发 农田蒸散量
推荐指数 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词 萝卜 相对蒸发强度 目光温室 生理特性 滴灌 测定方法 水分利用效率 气象因素 棵间蒸发 棵间土壤蒸发 根系导水率 根系分区交替滴灌 控制性交替隔沟灌溉 控制性交替灌溉 夏玉米 土壤蒸发规律 土壤蒸发 冬小麦 作物蒸腾
推荐指数 3 3 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
2011年 科研热词 棵间蒸发量 棵间蒸发 需水量 防护林 蒸腾 蒸发量估算 蒸发蒸腾量 节水灌溉 耗水量 耕作方式 绿洲灌区 籽粒产量 硝态氮含量 番茄 滴灌 温室 渗漏 河西走廊 植株蒸腾量 日耗水量 小麦玉米间作 小型棵间蒸发器 寒地水稻 大型称量式蒸渗仪 塔克拉玛干沙漠 土壤蒸发 土壤温度 土壤含水量 咸水滴灌 叶面积指数 估算模型 产量 推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2014年 科研热词 葡萄 耗水规律 水氮耦合 水分利用效率 棵间蒸发 根系分区交替滴灌 大豆 含水率 叶面积指数 分根交替灌溉 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
13作物蒸发蒸腾量的测定与计算(蔡焕杰)——ppt课件
一、作物需水量与影响因素
2.4 农业技术
✓ 农业栽培技术水平的高低直接影响水量消耗的速度。 ✓ 粗放的农业栽培技术，可导致土壤水分的无效消耗。 ✓ 灌水后适时耕耙保墒、中耕松土，将使土壤表面形成
一个疏松层，这样可减少水量的消耗。
一、作物需水量与影响因素
1.1作物需水量的概念 作 物 需 水 量 ： 生 长 在 大 面 积 上 的 无 病 虫 害 作 物 ， 土壤水分和肥力适宜时，在给定的生长环境中能取 得高产 潜力的条件下为满足植株蒸腾、棵间蒸发、 组成植株体所需要的水量。
在实际中由于组成植株体的水分只占总需水量中很微小的 一部分(一般小于1%)，而且这一小部分的影响因素较复杂， 难于准确计算，故人们均将此部分忽略不计，即认为作物需 水量就等于植株蒸腾量和棵间蒸发量之和，即所谓的“蒸发 蒸腾量” ，气象学、水文学和地理学中称为“蒸散量”或
“农田总蒸发量”，国内也有人称之为“腾发量”。
一、作物需水量与影响因素
作物需水量包含生理和生态需水两个方面． ➢ 作物生理需水：作物生命过程中各种生理活动
（如蒸腾作用、光合作用等）所需要的水分。植 株蒸腾实际上是作物生理需水的一部分． ➢ 作物生态需水：指生育过程中，为给作物正常生 长发育创造良好的生长环境所需要的水分。棵间 蒸发即属于作物的生态需水．
➢间接计算 通过参考作物蒸发蒸腾量ET0与作物系数Kc估算的方法。
➢间接计算分为以下两步：
✓ 第一步：考虑气象因素对作物需水量的影响，计算参 考作物蒸发蒸腾量。
✓ 第二步：考虑土壤水分及作物条件的影响，对参考作 物需水量进行调整或修正，而计算出实际需水量。
AquaCrop 模型在农业旱灾损失评估中的应用
AquaCrop 模型在农业旱灾损失评估中的应用常文娟;梁忠民【摘要】利用作物生长机理模型---AquaCrop 模型，建立作物生长环境要素(气象、土壤水分等)与产量之间的定量关系，以此构建农业旱灾损失定量评估模型，并对云南省曲靖市沾益县一季中稻的旱灾损失进行了实例计算。
结果表明，AquaCrop 模型能够客观地评估农业因旱损失，为旱灾风险分析计算提供灾损数据支撑。
%T he AquaCrop model, based on t he mechanism of crop growth process, was introduced to develop the quantitative rela-tionship betw een crop environmental factors( w eather, soil moisture, etc) and crop yields, and t hen to construct a quantitat ive e-valuation model of the agricultural drought losses. The model w as applied to calculate the agricultural drought losses of season rice in Zhanyi County of Qujing City in Yunnan Province. The results showed that the AquaCrop model can assess the agricul-tural drought losses objectively and provide data support for drought risk analysis.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P175-178,182)【关键词】AquaCrop 模型;干旱灾害;农业损失评估;因旱作物减产率【作者】常文娟;梁忠民【作者单位】三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌 443002; 水资源安全保障湖北省协同创新中心，武汉 430072;河海大学水文水资源学院，南京 210098【正文语种】中文【中图分类】S423Abstract:The AquaCrop model,based on the mechanism of crop growth process,was introduced to develop the quantitative relationship between crop environmental factors(weather,soil moisture,etc) and crop yields,and then to construct a quantitative evaluation model of the agricultural drought losses.The model was applied to calculate the agricultural drought losses of season rice in Zhanyi County of Qujing City in Yunnan Province.The results showed that the AquaCrop model can assess the agricultural drought losses objectively and provide data support for drought risk analysis.Key words:AquaCrop model;drought disaster;agricultural drought losses;drought crop reduction rate近年来，我国大范围的干旱灾害频繁发生，从2006年川渝大旱、2009年初北方冬春连旱、2010年西南五省大旱到2011年的长江中下游春夏连旱、西南地区伏秋旱等，大范围、长历时的干旱对工农业生产、城乡居民饮水安全、国民经济发展以及生态环境等方面都产生了广泛而深远的影响[1]。
关中西部冬小麦蒸发蒸腾与棵间蒸发试验研究
冬小 麦全 生育期 的耗 水量包 括 生理耗水 和生态
耗水 两部 分 ｕ ， 小麦 全 生 育期 耗 水 活 动是 一 个极 】冬
（ 东径 １ ８ ２ 北 纬 ３ 。０ ， 拔 ５ １Ｉ） ０ 。４ ， ４２ 海 ２ Ｉ 进行 。土 Ｔ 壤类 型为重壤 土 ， ｎ 土层 的平 均 田问持 水 量 为 ２ １ｌ ３
关 中西 部 冬 小 麦 蒸 发 蒸 腾 与 棵 问蒸 发 试 验 研 究
黄 梦 琪
（ 杨凌职业技 术学 院 ， 陕西 杨 凌 ７ ２０ ） １ １０ 摘 要： 小麦生育期 内土壤蒸发平均约 占总蒸发蒸 腾量的 ３ ２％ ， 播种返青期 是小麦生长 的初期 阶段 ， 以蒸发耗水为
主， 蒸发平均约 占总蒸发蒸腾量的 ６ ５％ ； 返青收获期 以蒸腾耗水 为主， 蒸发平均仅 占 ２ ０％ ， 蒸发耗水 量却与前期 但 相差不大。减少棵 问蒸 发（Ｅ） 对冬小麦水分利用率 的提高有很重要的作用。 关键词 ： 冬小麦 ；蒸发蒸腾 量 ； 棵间蒸发 ； 中西部 关 中图分类号 ：５ ２ １ ； １ １４ ￥ １ ． １ Ｓ ６ ． 文献标识 码 ： Ｂ 文章 编号 ： ７ ・１１ ２ １ ）２０ ０ －４ １ １９３ （０ ０ ０ －０ １ ６ ０
第 ９卷 第 ２ 期 ２０１ ０年 ６月
杨 凌 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆＹａ ｇｌ ｇ Ｖｏ ａｉｎ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｃ ｌＣ ｌ ｇ ｏｒｌ ｏ ｎ ｎｌ ｃ ｔ ａ ｎ ｏｌ ｅ ｈ ｉ ａ ｏｌ ｅ ｅ
Ｖｏ ． Ｎｏ ２ １９ ．
Ｊ ｎ ２０ １０ ｕ ．
ｏ ａｉ ｎ ｏ ｔ ｒｉ ｓｔ ｅ ｓ ｍｅ ａ ｈｅ ｐ ｖｏ ｓ ｐ ｒｏ ． Ｓ ｔｉ ｅｙ ｉ ｏ ｔ ｔｔ ｅ ｃ ｖ ｐｏａ ｉｎ ｉ ｒ ｅ ｏ ｉ ｒａ ｅｗａｅ ｓ ｆｉ ｒ ｔｏ ｆｗａｅ ｓ ａ ａ ｓ ｔ ｒ ｉ ｕ ｉｄ ｈ ｅ ｅ ｏ ｉ ｓｖ ｒ ｍｐ ｒａ ｏ ｒｄｕ ｅｅ ａ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｎｃｅ ｔｒｕ ｅ ｅ — ｎ ｓ
作物蒸发蒸腾量试验与土壤作物气象及水分条件观测
灌溉需水量：除降水外，为了保证作物正常的生理活动， 并维持作物生长发育的适宜环境所需补充灌溉的水量。维持
作物的适宜环境条件所需的水量包括冲洗盐碱所需的淋洗需水量和防霜 冻、植株降温、施用化学物质及耕作等所需额外增加的灌溉用水量。
二、作物需水量的概念
作物需水系数：作物每生产单位产量（目标收获物）所需消耗 的水量（mm/kg或m3/kg ）。 作物水分利用效率：作物每消耗单位水量所能生产的产量 (kg/mm或kg/m3），常表示为:WUE(water use efficiency)。 田间需水量=作物需水量+改善田间条件所需水量。 田间耗水量=作物耗水量+创造农业生态环境所需水量
二、作物需水量的概念
由于各种因素相互联系，错综复杂，目前还 难以从理论上进行精确计算，但可以以一两种主
要因素建立模型计算。
实践中，常采用试验测定法和计算法 来确定需水量。
三、作物蒸发蒸腾量测定
测定作物蒸发蒸腾量时的各项基础条件要严格符 合作物需水量定义及《灌溉试验规范》第5章的要求。
试 验 场 选 择 观 测 场 布 设 开阔、平坦的大田之间
作物在不同生育时期对缺水的敏感程度不同，在作物 整个生育期中通常把对缺水最敏感、缺水对产量影响最大 的时期称为作物需水临界期或需水关键期。各种作物需水 临界期不完全相同，但大多数出现在从营养生长向生殖生 长的过渡阶，在作物需水临界期缺水，会对产量产生很大 影响。 不同种类作物的需水模式和绝对数量的差异也表现在 许多方面。一是不同作物的生育过程所处的时期不同，环 境条件不同，需水量不同；二是不同作物生存所要求的水 分环境不同，造成需水量不同；三是不同作物需水特性有 明显差异。
4.22-6.8
6.9-7.05 7.06-7.25 7.26-8.20 8.21-9.19
灌溉排水情境一习题
情境一习题一、名词解释1.作物需水量（作物蒸发蒸腾量）：指生长在大面积上的无病虫害作物，在最佳水、肥等土壤条件和环境中，取得高产潜力需要满足的植株蒸腾和棵间蒸发之和。
2. 灌溉制度：指特定作物在一定的气候、土壤、供水等自然条件和一定的农业技术措施下，为了获得高产或高效，所制定的向农田灌水的方案。
包括作物播种前（或水稻栽秧前）及全生育期内的灌水次数，每次灌水的灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。
3. 作物水分生产函数：指农业生产水平基本一致的条件下，作物所耗水的水资源量与作物产量之间的[函数]关系。
4.灌溉用水量：指某一灌溉面积上要求水源供给的总灌溉水量。
5.灌水率：指灌水单位面积（如以100hm2计）上所需灌溉的径流量qd。
又称灌水模数。
6.参考作物蒸发蒸腾量：是一种假象的参考作物冠层的蒸发蒸腾速率，参考作物被假设为高度为12cm表面阻力为70s/m，反射率为0.23，非常类似于表面开阔、高度一致、生长旺盛、完全遮盖地面而不缺水的绿色草地。
7.作物系数：用于关联实际作物耗水量与参考作物蒸发蒸腾量的因子称为作物系数（Kc）8.灌水定额：指一次灌水单位面积上的灌水。
灌溉定额：指作物全生育期各次灌水定额之和。
9.非充分灌溉：在有限灌溉水量条件下，为获取最佳的水分利用率与产量目标，对作物灌水时间和灌水定额进行最优分配的最优化灌溉制度。
10.作物需水关键期：在全生育中，作物对水分亏缺最敏感、需水最迫切以至于对产量影响最大的时期。
11.农田水分状况：是指农田中的土壤水、地面水、地下水及其相关的土壤、养分、通气、热状况。
12.地区水情：是指地区水资源的数量、分布情况及其变化规律。
13.灌溉措施：即按照作物的需要，通过灌溉系统有计划地将水量输送和分配到田间以补充农田水分的不足。
14.田间持水率：悬着毛管水达到最大时的含水率。
15.凋萎系数：植物产生永久性凋萎时的土壤含水率。
二、填空题1.农田水分状况：是指农田地面水、土壤水和地下水数量的多少、存在的形式及其在时空上的变化。
干旱对夏玉米籽粒充实和生理特性的
物的转化与贮存受抑 ［６］ 。 玉米遭遇干旱胁迫后，植物
体内水分平衡被打破，气孔导度下降，光合性能降低；
随着干旱持续时间延长，植物体内产生并积累的活性
氧增加，破坏叶绿体结构，使光合相关酶失活或变性，
最终抑制植株生长 ［７］ 。 此外，在籽粒灌浆过程中，植
ｄ 开始，每 ５ ｄ 取长势一致的 ２ 个雌穗穗部籽粒 ２００ 粒
－１
－１
－１
１１６ ２７ ｍｇ·ｋｇ 。
－１
采用随机区组试验设计，土壤水分设置充分供水
（Ｗ，０ ～ ４０ ｃｍ 土层含水量为田间最大持水量的 ７５％ ±
５％） 和吐丝期干旱（ Ｄ，０ ～ ４０ ｃｍ 土层含水量为田间最
放入烘箱 ８０℃ 烘 ７２ ｈ 至恒重后称重，计算粒重积累。
１ ３ ２ 抗氧化物酶活性和丙二醛含量 分别于夏玉
米吐丝后 １５ 和 ２０ ｄ 取穗位叶中部叶片（ 去除叶脉） ，
置于液氮中冷冻后放入 － ８０℃ 超低温冰箱进行保存，
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１２ 期
干旱对夏玉米籽粒充实和生理特性的影响及其外源亚精胺调控
２５０３
用于 分 析 叶 片 抗 氧 化 物 酶 活 性 和 丙 二 醛
１ ３ ５ 产量及其构成 玉米成熟后，在各小区选取长
《 植物生理生化实验原理与技术》
行调查，折合成单位面积产量。
（ ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ， ＭＤＡ） 含量。 抗氧化物酶活性参照
［１４］
的方法进行测定，
势一致的果穗 １０ 个，对穗粒数、千粒重等穗部性状进
底肥和大喇叭口期按 ５ ∶５比例施入，磷钾肥全部基施。
土壤棵间蒸发器用途及介绍
土壤棵间蒸发器用途及介绍简介土壤棵间蒸发器是一种用于测量土壤水分蒸发的仪器。
通常，它们由一小段水管和一些用于固定水管的支架组成。
水管中装满了水，水管被放置在土壤表面并浸入到一定的深度，以便测量土壤中水的蒸发量。
用途土壤棵间蒸发器可以用于多种土壤水分测量实验。
其中包括：研究不同种植方式对土壤水分的影响在研究不同种植方式对土壤水分的影响时，需要测量土壤的蒸发率以确定土壤的水分蒸发指数。
通过研究不同种植方式下土壤水分蒸发率的变化，可以更好地理解土壤水分的动态变化，从而为高效的种植方式提供依据。
研究气候变化对土壤水分的影响研究气候变化对土壤水分的影响，需要通过测量土壤蒸发率来确定土壤的水分蒸发指数，以识别气候变化对土壤水分蒸发率产生的影响。
这个研究可以提供有关气候变化对全球水循环变化的有用信息。
防止土壤干旱在一些干旱地区，土壤棵间蒸发器可以用来检测土壤的水分含量，以便及时发现土壤干旱情况并采取有效的防止措施。
在一些园艺、农业和生态系统管理方面，如果能够及早发现土壤干旱情况，将有利于保护作物和植物生长。
常见问题及解决方法水管底部是否需要堵塞？是的，水管底部应该堵塞，以避免土壤中的空气进入水管中，影响测量结果。
如何保证水管垂直？水管必须垂直于土壤表面才能准确测量土壤水分蒸发率。
正确测量的关键是固定支架，可以将水管固定在地面上，以确保它们垂直于土壤表面。
如何避免水管中的水流动？为了避免在植物生长期间水流失，应在水管的顶部安装一个带阀门的小水箱，可以通过打开或关闭阀门来控制水流到水管中。
如何理解水分蒸发指数？水分蒸发指数是指土壤中蒸发的水量与植物蒸腾的水量之比。
通过水分蒸发指数的测量，可以了解土壤水分的变化，为制定高效的农业和生态系统管理策略提供帮助。
结论土壤棵间蒸发器是一种可靠的土壤水分测量工具，在土壤水分研究和作物管理领域有广泛的应用。
正确使用土壤棵间蒸发器可以获取有关土壤水分蒸发率的数据，这对于不同地区的农业和生态系统管理都非常重要。
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2004年11月水 利 学 报SHUILI XUEBAO第11期收稿日期:2003-07-30基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2002A A2Z4031);高等学校博士点基金项目(20020712020)作者简介:王健(1976-),男,陕西子洲人,实验师,学士,主要从事作物需水规律与节水灌溉的研究。
文章编号:0559-9350(2004)11-0108-06夏玉米田蒸发蒸腾量与棵间蒸发的试验研究王健,蔡焕杰,陈凤,陈新民(西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西杨凌 712100)摘要:本文利用2年的大型称重式蒸渗仪和小型棵间蒸发器的测定资料,研究了不同灌水(2001年灌140m m 、2002年灌65mm)条件下夏玉米生长期间的逐日蒸发蒸腾和棵间蒸发过程。
结果表明,2年夏玉米生长期间棵间蒸发占总蒸发蒸腾量的比例分别为43169%和48112%。
分析得出夏玉米出苗前利用小型棵间蒸发器实测蒸发的修正系数为0196。
同时,分析了棵间蒸发占蒸发蒸腾的比例随叶面积指数(LAI)和表层土壤含水量的变化关系。
关键词:大型称重式蒸渗仪;小型蒸发器;蒸发蒸腾量;棵间蒸发量中图分类号:S15217文献标识码:A作物蒸发蒸腾量的变化过程是作物田间用水管理的主要依据。
现有的许多方法,如水量平衡法、蒸渗仪法、能量平衡法等都只能测定或计算农田总蒸发蒸腾量,无法将其分解为蒸腾与蒸发两部分。
利用大型称重式蒸渗仪与小型(棵间)蒸发器相结合的方法[1~4],可准确地监测逐日蒸发蒸腾、蒸发过程。
夏玉米是我国北方主要粮食作物之一,实现夏玉米生长过程的节水,对北方地区的农业节水具有重要意义。
本文的目的是通过夏玉米蒸腾与棵间蒸发的研究,得到夏玉米生长过程中蒸发蒸腾与棵间蒸发的变化规律,为夏玉米合理适时地灌溉提供依据。
1 试验概况和方法111 试验概况 试验于2001~2002年在西北农林科技大学节水灌溉试验站进行。
该站内地形较为平整,土层深厚,土壤类型为中壤,有机质含量较高。
站内有建于田间的大型称重式蒸渗仪可自动测定蒸发蒸腾量,而且蒸渗仪四周20m 内作物水分处理一致。
夏玉米是该地区主要农作物之一,夏玉米平均产量在610~715t P hm 2。
试验用夏玉米品种为陕单9,于6月10日左右播种,9月30日左右收获,播种密度为7株/m 2。
并根据控制条件进行了灌水,2年的灌水量分别为140mm 和65mm;2001年灌3水,灌水日期为6月12日、7月6日、7月19日,2002年在苗期-拔节期适当亏水,全生育期只灌了1水,灌水日期为7月22日。
试验区田间管理与当地大田水平一致,2001年2002年生育期间的总降水量分别为276mm 和270mm 。
112 观测项目 (1)利用钢尺测定叶片的长(a i )和宽(b i ),每个小区随机选定3株,每7d 测1次,先算平均a i 、b i ,其叶面积指数由式(1)求得LAI =0175Q 种E ni =1(ai@b i )(1)式中:Q 种为夏玉米种植密度。
(2)土壤含水量,每7d 测定1次,有降水或灌水时加测,所用仪器2001年为TDR 土壤水分测定仪,)108)2002年为Diviner2000土壤水分测定仪。
(3)蒸发蒸腾量用建于田间的大型称重式蒸渗仪自动测定,测定时间间隔为15min/次;大型称重式蒸渗仪壁厚5mm,表面积为215m@215m=6125m2,深310m,测量精度感量为01032mm。
(4)气象要素(降水、大气温度、湿度、风速和辐射强度等)用与大型称重式蒸渗仪配套的自动气象站测定。
(5)用地温计测定小型棵间蒸发器、大型称重式蒸渗仪和气象站内不同深度(5cm、10c m、15cm、20cm)的土壤温度。
(6)棵间蒸发采用置于玉米行与植株中间的小型棵间蒸发器,用精度千分之一克的电子天平每日上午9:00测量1次,小型梯间蒸发器的重量每减少1g相当于012147mm的土面蒸发水量,为试验结果更加精确,2个小型棵间蒸发器为1组,每组测量1周,每天取2个的平均值为实测值。
113小型棵间蒸发器特征及试验布设小型棵间蒸发器是由外桶(直径110m m、高200mm不封底)和内桶(内径78mm、高200mm、壁厚2mm,测量时封底)两部分组成,材料为P VC管。
外桶是固定的,测量时放置内桶;内桶是可移动的,主要用其测定棵间蒸发量。
根据刘钰、刘昌明、樊引琴等运用的棵间蒸发器的特点[2~4],该试验研究采用的小型棵间蒸发器在埋设布置方面做了调整。
在玉米播种后,即沿距大型称重式蒸渗仪四周约5m左右将40个外桶,45个内桶(为防止从土中取出时有损坏,所以内桶比外桶多布置5个)垂直压入试验区土中,并使其顶面与地面齐平。
测量时每周更换一个测量位置,以减小试验人员每日进入试验区同一地点对作物生长条件的影响和埋设小型棵间蒸发器时对作物根系的破坏,保证了小型棵间蒸发器内土壤特性和降水与灌溉引起土壤含水率的变化与大田水平一致,内桶压入前先将试验内桶壁均匀打孔,不封底。
测量时先取出外桶内的土,然后从试验区中挖出内桶,用小刮刀将底部的土刮平,再用折叠好的塑料薄膜(4层)封底,并用透明胶带封住桶壁小孔,放入取出土后的外桶中,即为1个装有原状土的小型棵间蒸发器。
小型棵间蒸发器使用一周后,使用下一组,并将下一组外桶内取出的土回填到上一组外桶中。
2结果与分析211逐日蒸发蒸腾量与棵间蒸发量的变化过程2001年和2002年夏玉米生长期间的气象条件属正常年份,大型称重式蒸渗仪测定的夏玉米生长期间的逐日蒸发蒸腾量和小型棵间蒸发器测定的棵间蒸发量及降水(灌水)量的变化分别见图1和图2。
从图中可以看出,播种-拔节期日蒸发蒸腾量均相对较低;拔节-灌浆期,夏玉米的日蒸发蒸腾量迅速增加,最高可达9181mm/d(2001年8月1日)和9156mm/ d(2002年8月4日);灌浆-蜡熟期呈下降趋势,蜡熟-收获期由于气温降低,叶片逐渐变黄,蒸发蒸腾量降到最低水平如表1所示。
小型棵间蒸发器测定的棵间蒸发量在玉米出苗期较大,玉米拔节后,棵间蒸发量随玉米的生长而逐渐降低。
分析表明,夏玉米的耗水高峰期在抽穗后,特别是在抽穗-灌浆期间(7月底~8月底),仅29d的蒸发蒸腾量占生育期总耗水量的36162%(2001年)和37198%(2002年)。
2001年和2002年总蒸发蒸腾量分别为415151m m和356126mm;总蒸发量分别为181152mm和171143mm。
总蒸腾量分别为233199mm和184184mm。
分析了这2年夏玉米生长期的气象因素(6月1日~9月30日),发现2年的总降水量基本相等(约为270mm)、有效降水量分别为26715mm和24818mm,总水面蒸发量2002年比2001年大(E601型蒸发器分别为588mm和538mm)、2002年日平均温度比2001年大(分别为2716e和2619e),公顷单产2002年比2001年略大(分别为617t和613t)。
利用Penman-Monteith公式计算了2年玉米生长期的参照腾发量E T0(表1),2年总蒸发蒸腾占总参照蒸发蒸腾量的比例分别为1125和0197,表明在不影响作物生长的情况下减少灌水量可降低总蒸发蒸腾量和总蒸腾量,但对总棵间蒸发量影响较小(只减小10mm左右)。
而且减少灌溉水量虽然降低了总蒸发蒸腾量和总蒸腾量,但产量并没有降低,节水效果明显。
))109图12001年逐日蒸发、蒸发蒸腾和降水的变化过程图22002年逐日蒸发、蒸发蒸腾和降水从图1和图2还可以看出,降水或灌溉后晴天时,日蒸发蒸腾和蒸发有明显的上升趋势(如2001年6月25日、8月11日;2002年7月30日、8月14日等),这说明半干旱地区旱作农田的蒸发蒸腾和蒸发耗水不仅与能量有关,而且与水分供应也有密切的关系。
表12001、2002年夏玉米生长期间各阶段蒸发蒸腾、蒸发量生长阶段播种~出苗出苗~拔节拔节~抽穗抽穗~灌浆灌浆~蜡熟蜡熟~收获全期起止日期6111~61216122~71107111~71307131~81288129~91169117~91306111~9130阶段天数112020291914113平均LIAE T0P mmET/mm ET P(mm P d)E P mmT P mmE P(mm P d) ET P ET T OTAL(%)ET P ET0T P ET(%)E P ET(%)2001010001201160415041142156 2002010001171141317931452121 2001421748416952167871524511219159332132 2002481157512580180941004314825110366178 20012815065197871821521146410017108415151 20023111654129631481341404914523149356126 20012159313041395125313711223168 20022183217131174163216011681184 200129157/28150461274213237137201626144181152 200232153/3111645110318442118111779138171143 2001010019170451501141774313810164233199 20020100911931164921223716814111184184 20012159213121121129110901461162 20022183212511591145016201671153 20016186151882111436162151404111 20028175151241718237173131886159 20010167017811671174114201871125 20020165017201791143111401940197 20010100291865118175144671786213056131 20020100161934918468162761206010751188 2001100100701144811924156321223717043169 2002100100831075011631138231803919348112注:ET0为参照腾发量;ET为大型称重式蒸渗仪实测蒸发蒸腾量;E为小型棵间蒸发器实测棵间蒸发量;T为蒸腾量;表中玉米在播种-出苗期的棵间蒸发量28150和31116为实测值乘以修正系数0196所得(见表3),生长期棵间蒸发总量为玉米在播种-出苗期修正后的值1212夏玉米生长期蒸腾量(T)和棵间蒸发量(E)与蒸发蒸腾(E T)的关系夏玉米的生育期内蒸发蒸腾量是由棵间土壤蒸发E与叶面蒸腾量T组成。