单作物系数法和双作物系数法计算ET
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
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
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
作物蒸腾量-彭曼(penman)计算方法
四、作物蒸腾量ET c的计算流程4.1 ET c计算方法的选择作物蒸腾量由参考作物蒸腾量ET0和作物蒸腾系数K c乘积确定。
目前，计算参考作物蒸腾量（ET0）的方法主要有蒸发皿法、Penman-monteith、Blaney-Criddle、Priestly-Taylor、Hargreaves和FAO-24 Radiation等方法。
Penman-monteith、Blaney-Criddle、Priestly-Taylor、Hargreaves和FAO-24 Radiation 等公式都是采用环境参数、如空气温度、空气湿度、风速等经过计算获得参考作物蒸腾量。
由于Penman-monteith公式使用常规气象资料即可求得ET0，特别是在变化的气候环境，计算时间尺度较短的情况下，研究证明Penman-monteith公式计算精度优于其它公式，又具有易于操作等应用价值，故采用Penman-monteith公式计算参考作物蒸腾量ET0。
4.2 ET c的计算过程植物蒸腾量ET c由参考作物蒸腾量ET0和作物系数K c决定，ET c的计算方法如式6所示。
（6）Penman-monteith公式依据的是能量平衡原理和水汽扩散原理及空气的热导定律，1948年由英国的科学家彭曼提出，由于它的准确性和易操作性，为作物ET0的计算开辟了一条严谨和标准化的新途径，FAO-56重新将Penman-monteith公式推荐为新计算ET0的标准方法，成为当前国内外通用的计算ET0的主流，并编入我国《灌溉试验规范》，是现今被广泛应用来计算作物蒸腾量的方法。
Penman-monteith公式以时间尺度分为小时、天和月三种计算方法，在能够获取小时环境数据的情况，小时为尺度的Penman-monteith公式更为准确。
本文采用小时计算方法计算当前的ET0，采用天计算方法预测未来三天的ET0。
Penman-monteith公式以小时为尺度的计算公式如式7。
青海省巴音河流域节水前后灌溉回归水计算
青海省巴音河流域节水前后灌溉回归水计算李茜;逄勇;罗缙【摘要】为了解巴音河流域灌区工程节水措施对灌溉回归水的影响程度以及灌溉回归水与灌溉总水量、灌溉面积等的关系,并了解滴灌比例对灌溉回归水的影响程度,对不同年份的灌溉回归水量进行了计算分析,计算出2011年和2014年巴音河流域灌区灌溉回归水量分别为6170.2万m3和3736万m3.根据2011年和2014年这两个不同年份的灌溉回归水量,将滴灌和漫灌两种造成回归水量变化的灌溉方式考虑在内,确定出灌溉回归水量方程式.【期刊名称】《水资源保护》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】5页(P167-171)【关键词】回归水量;节水措施;滴灌;巴音河流域【作者】李茜;逄勇;罗缙【作者单位】河海大学环境学院,江苏南京210098;河海大学环境学院,江苏南京210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,江苏南京210098;河海大学环境学院,江苏南京210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】S274.1水是农业的命脉[1],灌溉显著地增加了农业生产的产量,能够保证稳定地供应食物和原材料[2],对社会的稳定有着重要的作用。
近年来,由于全球人口增长和社会经济发展,需水量增长速度惊人,用水的浪费和水资源的污染,使水资源短缺越来越成为制约经济发展的因素。
许多国家可用于灌溉的水量越来越稀少[3],特别是在我国西北干旱地区,降水量少,气候极端干旱,其水资源状况决定了农业生产的出路在于发展节水农业[4]。
节水农业是农业发展的必然趋势[5-6],并且已经成为西北极干旱地区乃至全国农业的重点。
农业节水灌溉前后回归水量变化的准确估算,不仅对灌区节水措施规划有科学的指导意义,而且对区域水资源的优化配置、大型水利枢纽工程的规划和设计乃至区域经济发展等都有着十分重要的现实意义[7]。
基于Penman-Monteith方程的蒸散发算法及应用
・
４ ０・
科技 论 坛
基于 Ｐ ｅ ｎ ｍａ ｎ — Ｍｏ ｎ ｔ ｅ ｉ ｔ ｈ 方程 的蒸散发算法及 应用
刘 石 ， 陈兴峰 刘 李 ０ （ １ 、 新疆维吾 尔自治 区卫星应 用工程 中心 ， 新疆 ８ ３ ０ ０ ０ ０ ２ 、 遥感科 学国家重点实验 室， 中国科 学院遥感与数 字地球研 究所 ， 北京 １ ０ ０ １ ０ １ ３ 、 中国资源卫星应 用中心 ， 北京 １ ０ ０ ０ ７ ３ ） 摘 要： Ｐ — Ｍ模型是基 于 Ｐ ｅ ｎ ｍａ ｎ － Ｍｏ ｎ ｔ ｅ ｉ ｔ ｈ方程发展起 来 ， 用于计算有植被覆 盖的陆面蒸散量的模型。Ｐ — Ｍ模 型理论基础扎 实、 模拟 精确度 高， 被 广泛应 用于森林或草原植被的蒸散量计算。 目 前利用 Ｐ — Ｍ模型开展植 被蒸散 量的研 究主要集 中在草地、 农 田等均一 下垫 面， 而对 于森林植被等复杂下垫面情况的研 究相对较 少， 针对其特点需要 对模 型进行修 正。研 究表明 ， 运用Ｐ — Ｍ模型估算植被 潜在腾发 量与 实测值接 近 ， 结果比其它估算模 型准确度 高， 可以推 广应 用。 同时 ， 修 正模 型的模 拟精 度主要 取决于计算净辐射 、 空气动力学 阻力和冠层
ｒ ｔ
农田水利学第二章 作物需水量及作物灌溉制度1
一、作物需水量与影响因素 2．影响作物需水量的主要因素 （3）土壤因素
①影响作物需水量的土壤因素主要有质地、颜色、
含水量、有机质含量、养分状况等。砂土持水力弱，
蒸发较快，因此，在砂土上的作物需水量就大。
②土壤颜色而言，黑褐色土壤吸热较多，其
蒸发较大，而颜色较浅的黄白色土壤反射较 强，相对蒸发较少。
一、灌溉制度的内涵及确定方法
（二）研究灌溉制度的意义 1）灌溉制度是灌溉工程规划设计的基础， 是已建成灌区编制和执行用水计划，合理用
水的重要依据。
2）灌溉制度关系到灌区内作物产量（效益）
和品质的提高，及灌区水土资源的充分利用
和灌溉工程设施效益的发挥。
（三）制定灌溉制度的方法
1）根据群众丰产灌水经验确定 经过多年的实践、摸索，各地群众都 积累了不少确定灌溉制度的经验与方法。 这些经验是制定灌溉制度的重要依据，应 成为制定灌溉制度最宝贵的资料。
③土壤含水量较高时，蒸发强烈，作物需水
量较大；相反，土壤含水量较低时，作物需 水量较少。
一、作物需水量与影响因素 2．影响作物需水量的主要因素 （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。
作物获得一定产量时实际所消耗的水量。需 水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或
潜在腾发量），而耗水量是一个实际值，又
称实际蒸散量。常以 m3 亩-1 或 mm 水层表
示。
生态需水量应该是指一个特定区域内 的生态系统的需水量，而并不是指单单的 生物体的需水量或者耗水量.
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”。
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）。
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。
作物系数计算方法
方法一：作物需水量/参考作物需水量1.作物需水量：２.参考作物蒸散量由我国气象站常规高度的风速测定值换算成2 m高处的风速值时需乘以0．75的系数。
为了考虑干热空气平流作用和温度层结对风速的影响，需要对风速进行修正，其修正系数值C如表5所示。
方法二：地下水埋深法地下水埋深对作物产量与水分利用效率的影响及作物系数变化，地下水[J]，2011，vol33：20-23地下水埋深对作物产量与水分利用效率的影响及作物系数变化.pdf 三、参考腾发量(ET。
)用Penman—Monteith公式计算，冬小麦在拔节抽穗期的日蒸散量(E T)由大型蒸渗仪测量冬小麦拔节抽穗期作物系数的研究.PDF以K cini 、K cmid 、K cend表示作物生长发育初期、中期及成熟后的3个作物系数值。
(陕西杨凌,西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室的灌溉试验站)分段单值平均作物系数法将作物系数的变化过程概化为几个阶段，根据各阶段叶面蒸腾和土面蒸划分4个阶段；双值作物系数法将作物系数分成两部分分别算，一部分是反映作物叶面蒸腾的基本作物系K cb，另一部分是反映土面蒸发的系数K e由实测数据概化的冬小麦各阶段的单作物系数分别为：冬小麦：K cini =0.55；K cmid =1.25；K cend =0.76。
双作物系数调整后的基础作物系数冬小麦为：K cini =0.55；K cmid =1.25；K cend =0.79关中西部冬小麦作物系数的试验研究.PDF节水灌溉条件下作物系数和土壤水分修正系数试验研究.PDF山东禹城1980～1993年Kc情况利用常规气象资料模拟计算作物系数的探讨.PDF鲁北地区主要作物不同生育期需水量和作物系数的试验研究.pdf鲁北地区秸杆覆盖对冬小麦需水量、作物系数及水分利用效率的影响.pdf春小麦奈曼地区位于内蒙古东部，是我国北方农牧交错带沙漠化最严重的地区之一奈曼地区灌溉麦田蒸散量及作物系数的确定.pdf太行山山前平原作物系数与降水年型关系探讨.pdf应用时域反射仪测定作物需水量和作物系数.pdf陕西杨凌的西北农林科技大学灌溉试验站杨凌地区冬小麦和夏玉米蒸发蒸腾和作物系数的确定.pdf[*****]Penman-Monteith form of the combination equation(1948 Penman公式改进)where Rn is the net radiation, G is the soil heat flux, (es - ea) represents the vapour pressure deficit of the air, ρa is the mean air density at constant pressure, cp is the specific heat of the air, Δ represents the slope of the saturation vapour pressure temperature relationship, γ is the psychrometric constant, and rs and ra are the (bulk) surface and aerodynamic resistances.[*****]FAO PENMAN-MONTEITH EQUATION (May 1990)By defining the reference crop as a hypothetical crop with an assumed height of 0.12m having a surface resistance of 70 s m-1 and an albedo of 0.23, closely resembling the evaporation of an extension surface of green grass of uniform height, actively growing and adequately watered, the FAO Penman-Monteith method was developed. The method overcomes shortcomings of the previous FAO Penman method and provides values more consistent with actual crop water use data worldwide.From the original Penman-Monteith equation (Equation 3) and the equations of the aerodynamic (Equation 4) and surface resistance (Equation 5), the FAO Penman-Monteith method to estimate ETo can be derived (Box 6):[*********] Kc & crop evapotranspiration (ETc)By using the FAO Penman-Monteith definition for ETo, one may calculate crop coefficients at research sites by relating the measured crop evapotranspiration (ETc) with the calculated ETo, i.e., Kc = ETc/ETo. In the crop coefficient approach, differences in the crop canopy and aerodynamic resistance relative to the hypothetical reference crop are accounted for within the crop coefficient. The Kc factor serves as an aggregation of the physical and physiological differences between crops and the reference definition.[*********]LAI。
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
土壤水动力学复习笔记
[1]土壤水动力学是许多学科的基础，它的研究涉及农田水利学、水文学、地下水文学、水文地质学、土壤物理学、环境科学等学科。
1）合理开发和科学管理水资源；2）调控农田墒情，促进农业节水；3）土壤改良和水土环境的改善。
[2]土壤各个指标，计算意义，相互关系。
土壤—是由矿物质和生物紧密结合的固相、液相和气相三相共存的一个复杂的、多相的、非均匀多孔介质体系。
定性指标—质地、结构。
定量指标–孔隙度、密度、含水率、饱和度等。
[3]含水率。
体积含水率：θv =Vw /V0重量（质量）含水率：θg =mw /ms饱和度：w=Vw/Vv贮水深度：h=Hθ（量刚为L）主要测定方法：称重法（烘干法）、核技术测量：中子仪，γ射线仪、电磁测量：时域反射仪(TDR)、核磁共振测量、热脉冲测量、遥感测量：大面积地表含水率；[4]水分常数。
吸湿水，束缚在土粒表面的水汽，最大吸湿量（吸湿常数）；薄膜水，吸湿水外层连续水膜，最大分子持水量，（薄膜水不能被植物吸收时）凋萎系数；毛管水，土壤孔隙（毛管），水气界面为一弯月面，分毛管上升水、毛管悬着水，田间持水量（毛管悬着水达到最大），田持；重力水，大孔隙中的水，饱和含水率。
农业生产中常用的水分常数：田间持水量（field (moisture) capacity）：农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大水量。
凋萎系数（wilting coefficient）：土壤中的水分不能被根系吸收、植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。
土壤有效含水量（available water content of soil）：土壤中能被作物吸收利用的水量，即田间持水量与凋萎系数之间的土壤含水量。
土壤含水率与水分常数的应用：估计水分对植物生长的影响；计算灌溉水量；根据土壤水分的动态变化估算腾发量（地面蒸发＋植物蒸腾）[5]土水势(Soil water potential)：可逆、等温地从特定高度和大气压下的纯水池转移极少量水到土壤中某一点时单位数量纯水所做的功。
西红柿需水量研究（中文版）
美国加利福尼亚州圣华金谷西红柿田间蒸发失水量摘要：在过去的35年中西红柿的产量已经增加了53%。
因此，相比于过去645mm的要求，现在西红柿适季种植的田间蒸发失水量要求引起了关注。
同时，35年前喷灌的应用使种植西红柿的季中作物系数是1.25，然而，20年前地下滴灌的使用让作物系数降到了1.05。
由于年限、作物系数的变化和长期增长的产量，从2001年到2004年一项研究在8个商业领域开展了，他们利用鲍文比能量平衡法测定适季种植西红柿的田间蒸发失水量和作物系数。
同时利用了沟灌和滴灌进行试验。
结果表明适季田间蒸发失水量范围是从528到752mm，平均是648mm。
在沟灌和滴灌间采用同样的统计方法。
在一年里沟灌和滴灌具有相似的统计值，季中作物系数从0.96到1.09。
现在蒸发失水率与19世纪70年代早期一致，这暗示在过去的35年里种植西红柿水的有效利用率增加了。
引言美国大约90%的西红柿盛产于加利福尼亚州，加利福尼亚州主要的生产区是在圣华金谷西边，大约32%是在加利福尼亚中部水利区。
沟灌被普遍用于西红柿灌溉，然而，滴灌正在增加，特别是在西部盐碱地。
1970-1974年全国西红柿平均产量是53.0Mg/ha，2000-2004年是81.3Mg/ha，增加了53%。
田间蒸发量（ETc）数据对有效灌溉的水管理是很有必要的，ETc一般是通过作物系数乘以一个田间蒸发量参数（ETo）。
ETo数据可以通过加利福尼亚灌溉管理信息系统（CIMIS）获得，它是一个覆盖加利福尼亚的气象站网，通过收集气候数据来计算ETo，ETo是适度水量草地的ETo。
在19世纪70年代历史适季ETc通过作物系数和ETo数据测定的数值从637到714mm，这是根据播种期的平均值645mm。
某种作物的作物系数在不同的生长阶段地不一样的，最初生长阶段是从播种期到有10%的林冠覆盖，作物发育期是从10%到75%的林冠覆盖，季中期是从作物发育期结束直到开始成熟，季末期是到硕果累累或完全枯萎。
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
马铃薯植株高度对FAO—56修正作物系数和实测作物系数的响应差别
马铃薯植株高度对FAO—56修正作物系数和实测作物系数的响应差别作者：陈秋帆代兴梅陈劲松范鑫颜雄彭尔瑞来源：《江苏农业科学》2015年第10期摘要：为研究计算作物系数寻找到简单便捷方法，通过便于测量及具有地域差异性的植株高度来计算作物系数经验公式研究提供一定基础；同时为云南地区马铃薯植株精准灌溉制度提供研究基础及其参考。
通过滴灌条件下大田种植马铃薯试验研究方法，试验数据拟合植株高度与FAO-56修正K值、实测K值的模型，分别为四次多项式和三次多项式，马铃薯植株高度与实测作物系数多项式更简单且拟合度更高；分析马铃薯植株高度变化速率最快时期分别与FAO-56修正K值和实测k值最大时期相差天数，为3 d。
得出：（1）在今后研究简单作物计算中，植株高度是一个主导因变量，它能解决FAO-56 K值的地域差异性，用植株高度计算K 值将会更接近实测K值及其计算式会更简单，为简单方法提供依据。
（2）通过FAO-56修正K值研究马铃薯作物需水及其灌溉制度，在灌溉时间上，通过FAO-56计算出来确定的灌溉时间，尤其是在马铃薯需水关键期，应提前3 d进行灌溉。
关键词：马铃薯；植株高度；作物系数；大田种植中图分类号： S131+.1；S532.07 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2015）10-0128-03近年来，越来越多的地区出现气候干旱，气候干旱的同时也就带来了作物干旱，影响作物干旱的因素多种多样，涉及气候、水资源与水文、作物本身特性、耕作技术、土壤状况等，作物本身特性作为影响作物干旱的一个重要因素，包括株高、茎粗、主茎数、叶面积等。
作物系数K是涉及气象、土壤、植株本身的一个综合系数，是实际蒸散量和参照蒸散量的比值，作物系数在作物全生育期具有相对稳定性，但随着作物本身与外界条件的不同在不断变化，同时，作物系数具有地域差异性。
它综合反映各种环境因素和作物对蒸散发的影响，包括空气动力学阻力、表面阻力、作物品种、作物长势、栽培技术等[1]，某一地区农田蒸散量的确定，作物系数有非常重要的作用。
灌溉渠道设计流量计算要点
项目设计有关公式C1灌溉渠道设计流量计算正常流量——设计典型年内的灌水高峰时期渠道需要通过的流量。
该项为渠道纵横断面和渠系建筑物设计的依据。
加大流量——为满足特殊情况(如改变灌溉作物种植比例，扩大灌溉面积，或遇到特大旱情等)，短时内加大输水的要求，而予以增大的渠道设计流量。
通常是根据正常流量，适当选择加大百分数来确定，该项指标为设计渠顶高程的依据。
最小流量——在河流水源不足，种植面积减小，或给灌水定额较小的作物供水时，出现渠道最小流量。
该项指标主要用于校核下一级渠道水位的控制条件和奎水建筑物位置以及校核渠道中的淤积。
C1.1选择灌溉制度，确定灌溉方式及由支渠同时供水的下级渠道(斗、农)数目。
C1.2确定支渠及农渠应送至田间的净流量：Q bfn〜q(ci)式中：Q bnt支渠配给田间的净流量，m3/s；叫—支渠控制的灌溉面积，万亩；q n灌水模数(m3/s/万亩)。
Q]n==Q bf n/n・k・n f(C2)式中：Q ln——农渠净流量，，m3/s；；n——支渠以下同时灌水的斗渠数；k—斗渠以下同时灌水的农渠数；n f田间水利用系数。
C1.3推算各级渠道的设计流量(毛流量)：农渠毛流量：Q LG=Q ln+S1/L1(C3)式中：Q LG农渠毛流量，m3/s；Q ln——农渠净流量，m3/s；S1——农渠每公里的渗水量，L/s/km；L1——农渠平均灌水长度取1/2的农渠长度，km。
斗渠的毛流量：Q dG=k・Q L G+S a・L a(C4)式中：Q dG——斗渠毛流量，m3/s；k—斗渠以下同时灌水的农渠数；S斗渠每公里的渗水量，L/s/km；L a——斗渠最大平均工作渠段长度，km支渠的毛流量：O bG=mQ dG+S b・L b(C5)式中：O bG支渠的毛流量，m3/sn——支渠以下同时灌水的斗渠数；S b——支渠每公里的渗水量，L/s/km；L b——支渠的工作长度，km。
于渠各段设计流量的推算，在求得各支渠口的毛流量后，可从最远一条支渠的取水口依次向上推算出干渠各段的设计流量。
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
砂石覆盖条件下冬小麦蒸散量的单、双作物系数法估算
ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｓｔｉｍ ａｔｉｏｎ ｏｆ ＥＴ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｎｄ — ｇｒａｖｅｌ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｓ ｖｉｔａｌ ｆｏｒ ａｓｓｅｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｓａｎｄ — ｇｒａｖｅｌ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ｏｎ ｆｉｅｌｄ ｃｒｏｐｓ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｅｖａｐ０ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉ０ｎ ｏｆ ｗｉｎｔｅｒ ｗｈｅａｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓａｎｄ — ｇｒａｖｅｌ ｍｕｌｃｈｉｎｇ， ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｌｙｓｉｍｅｔｅｒ ｕｎｄｅｒ ａ ｒａｉｎ ｓｈｅｌｔｅｒ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｉｎ Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ． Ｔｈｅ ＦＡＯ 一
摘 要 ：农 田蒸 散 （ＥＴ ）是 农 业 系 统 能 量 平 衡 和水 分 平 衡 的关 键 要 素 ，砂 石 覆 盖 条 件 下 ＥＴ 的估 算 对 于 评 价 砂 石 覆 盖 对 农 田作 物 的 影 响 非 常 重 要 。为 准 确 估 算 砂 石 覆 盖 条 件 下 冬 小 麦 ＥＴ ，在 陕 西 杨 凌 建 立 了 遮 雨 棚 下 的 蒸 渗 仪 动 态 观 测 系统 。利 用 ＦＡＯ一５６的 Ｐｅｎｍａｎ—Ｍｏｎｔｅｉｔｈ（ＰＭ）模 型 和 单 、双 作 物 系 数 法 对 冬 小 麦 ＥＴ 进 行 估 算 ，并 基 于 两 年 度 不 同砂 石覆 盖 量 下 冬 小 麦 实 测 ＥＴ 数 据 ，对 单 、双 作 物 系数 法 进 行 改 进 和修 正 ，得 到 适 用 于 砂 石 覆 盖 条 件 下 单 、双 作 物 系数 与砂 石覆 盖 量 的 关 系 。结 果 表 明 ：① 冬 小 麦 不 同 生 长 阶 段 的 单 作 物 系 数 与 砂 石 覆 盖 量 具 有 很 好 的 线 性 关 系 ，进 一 步 结 合 估 算 的参 考 作 物 腾 发 量 （ＥＴ。）计 算 ，能 很 好 地 模 拟 两 年 度 不 同砂 石 覆 盖 量 下 的 冬 小 麦 ＥＴ 。② 基 于 冬 小 麦 实 测 ＥＴ 对 双作 物 系 数 进 行 修 正 ，可得 到其 修 正 系 数 Ａ与 砂 石 覆 盖 量 之 间 的线 性 关 系 ，进 一 步结 合 ＥＴ。可 准 确 估 算 两 年度 不 同 砂 石 覆 盖 量 下 的 冬 小 麦 各 生 长 阶段 ＥＴ 。③ 不 同砂 石 覆 盖 量 下 ，双 作 物 系数 法 比单 作 物 系 数 法 和 ＰＭ 模 型估 算 冬 小 麦 ＥＴ 的精 度 更 高 。 总体 上 ，单 、双作 物 系数 法 在 估 算 砂 石 覆 盖 条 件 下 的 冬 小 麦 ＥＴ 中仍 有 一 定 的 适 用 性 ，但 需 经 实 测 数 据 进 行 修 正 。 关 键 词 ：冬 小 麦 ；蒸 散 量 ；砂 石 覆 盖 ；ＰＭ 模 型 ；单 作 物 系数 法 ；双 作 物 系数 法 中图 分 类 号 ：Ｓ１６１．４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０００—１２９８（２０１８）０３—０２６１—１０
基于双作物系数的旱作玉米田蒸散估算与验证
基于双作物系数的旱作玉米田蒸散估算与验证基于双作物系数的旱作玉米田蒸散估算与验证本文关键词：估算，作物，系数，验证，旱作基于双作物系数的旱作玉米田蒸散估算与验证本文简介：摘要：蒸散（ET）是地表能量平衡和水量平衡的重要组分，超过90%的农业用水最终以蒸散的形式消耗，因此，农田ET的准确估算对农业节水发展和作物水分生产力提升意义重大。
基于此，文章主要从双作物系数角度出发，对旱作玉米田蒸散进行了估算与验证，希望能够提高旱作玉米田的产量。
下载论文网/8/view-1085基于双作物系数的旱作玉米田蒸散估算与验证本文内容：摘要：蒸散（ET）是地表能量平衡和水量平衡的重要组分，超过90%的农业用水最终以蒸散的形式消耗，因此，农田ET的准确估算对农业节水发展和作物水分生产力提升意义重大。
基于此，文章主要从双作物系数角度出发，对旱作玉米田蒸散进行了估算与验证，希望能够提高旱作玉米田的产量。
下载论文网 /8/view-10853398.htm 关键词：旱作玉米田；双作物系数；蒸散估算；验证引言现如今，水资源紧缺已成为世界关注的问题，现代节水农业指出，减少植物生命过程和给水过程中的无效水量，是提高农业综合用水效益的关键。
在径流和渗漏量很小的情况下，农田蒸散量可大致代表农田实际的耗水量。
双作物系数法能区分土壤蒸发和作物蒸腾，能够更为精确地计算农田ET，同时也能够更好地评估降雨、灌溉和覆膜等对土壤水分的影响。
1农田蒸散量概述农田蒸散量为农田水分平衡的主要支出项，是计划蓄水、供水，设计防旱、抗旱措施等的重要依据，是鉴定作物水分供应条件的重要指标。
影响农田蒸散量的主要因子有：由大气干燥程度、辐射平衡和风力大小所决定的蒸发势，土壤供水状况，以及植被状况对湍流交换系数的影响等。
农田蒸散量以及其中植物蒸腾与棵间蒸发两部分数量的比例，随种植、栽培措施和作物生长状况而变化。
在农田调节过程中，可以设置风障和防护林，改变种植方式，来提高农田水分利用率，即消耗单位水分可获得较多的经济效益。
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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。
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，1999年10月12日播种，次年6月4日收割。
土壤质地为中壤土，1m土层的田间持水量为23%～25%，凋萎含水量为11%～12%(以上均为重量含水量).地下水埋藏较深，其向上补给量可以忽略不计。
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发蒸腾量，蒸渗仪面积为2.5m×2.5m，深3m，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。
本实验数据每15min采集一次，可得到短时段内的蒸发蒸腾量。
1.2 作物生育期的划分将冬小麦全生育期分为4个阶段：初期、发育期、中期和后期。
初期阶段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(地面覆盖率小于10%)；发育阶段从初始生长阶段结束到作物有效覆盖土壤表面(地面覆盖率70%～80%)的一段时间；中期阶段从充分覆盖到成熟开始，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间。
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：130d(越冬前60d，越冬期70d)，50d，37d，20d.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，所以把越冬期划入初期阶段。
2 作物需水量的计算方法FAO作物需水量专家咨询组(Allen等，1994)推荐充分供水条件下采用的作物需水量计算公式如下：ET=K c ET0(1) ET=(K cb+K e)ET0(2) 式中：ET0为参考作物需水量；K c为综合作物系数；K cb为基础作物系数；K e为土壤蒸发系数。
2.1 参考作物需水量的计算参考作物需水量(ET O)的计算方法很多，本文采用标准化、统一化后的FAO Penman-Monteith公式[1]：ET0=0.408Δ(Rn-G)+γ900/T+273u2(e s-e a)/Δ+γ(1+0.34u2) (3) 式中：ET0为采纳靠作物需水量(mm/d);R n为作物表面的净辐射量(MJm-2d-1);G为土壤热通量(MJm-2d-1);T为平均气温(℃)；U2为2m高处的平均风速(m/s);e s为饱和水汽压(kP a)；e a为实际水汽压(kP a)；Δ为饱和水汽压与温度曲线的斜率(kP a/℃)；γ为干湿表常数(kP a/℃).2.2 单作物系数(综合作物系数K c)的计算 FAO-56推荐的冬小麦各生育阶段的单作物系数分别为：K c ini1=0.7(非冻土期)，K c ini2=0.4(冻土期)，K c mid=1.15，K c end=0.25；当地的作物系数值需要按湿润频率和气候条件对推荐值进行调整[2]。
2.2.1 初期阶段作物系数(K c ini)的确定初期阶段土壤蒸发在作物需水量中占主导地位，因此，确定K c ini值时需考虑降雨或灌溉的影响。
土壤蒸发分2个阶段：在第一阶段，潜在蒸发速率E so=1.15ET0，所需时间t1=REW/E so。
当湿润间隔时间t w<t1时，也就是整个过程处在蒸发的第一阶段时，K c ini=1.15；当t w>t1时，即蒸发的第二阶段时，计算公式为：K cini =TEW-(TEW-REW)exp-(t w-t1)E so(1+REW/TEW-REW/TEW)t w ET0(4)式中：TEW为总蒸发水量(mm);REW为易蒸发水量(mm)，本文取REW=9mm;t w为湿润间隔时间(d);t1为第一阶段蒸发所需时间(d)，；E so 为潜在土壤蒸发速率(mm/d)，；ET0为初期参考作物需水量的平均值(mm/d).式中各参数的计算见参考文献[2]。
2.2.2 中期和后期作物系数(K c mid,K c end)的确定根据FAO-56提供的K c mid和K c end,当中期和后期最小相对湿度的平均值RH min≠45%，2m高处的日平均风速u2≠2.0m/s时，按下式调整：K c=K c(推荐)+[0.04(u2-2)-0.004(RH mim-45)](h/3)0.3(5)式中：RH min为计算时段内每日最小相对湿度的平均值(%)，20%≤RH≤80%；u2为计算时段内2m高处的日平均风速(m/s),1m/s≤u2≤6m/s;h为计算时段内的平均株高（m），0.1m≤h<10m.2.3 双作物系数的计算3.3.1 基础作物系数(K cb)的确定FAO-56推荐的基础作物系数分别为：K cb ini=0.15，K cb mid=1.10，K cb end=0.15.当中期和后期最小相对湿度的平均值RH min≠45%，2m高处的日平均风速u2≠2m/s，且K cb>0.45时K cb mid 和K cb end按下式调整：K cb=K cb(推荐)+[0.04(u2-2)-0.004(RH min-45)](h/3)0.3(6) 3.3.2 土壤蒸发系数(K e) 在较大降雨或灌溉后表土湿润，K e达到最大值；当表土干燥时，Ke很小，甚至为零。
土壤蒸发系数可用下式确定：K e=K r(K c max-K cb)≤f ew K c max(7) 式中：K e为土壤蒸发系数；K cb为基础作物系数；K c max为降雨或灌溉后作物系数的最大值；Kr为由累积蒸发水深决定的表层土壤蒸发衰减系数；f ew为发生棵间蒸发的土壤占全部土壤的比例。
式中各参数的确定方法见参考文献[2]。
3 结果与讨论3.1 根据推荐值，两种方法计算的作物需水量与实测值的比较 FAO推荐的作物系数经调整后，单作物系数和双作物系数两种方法的计算值与实测值的绝对偏差和相对偏差在发育期和中期特别大，导致全生育期的绝对偏差和相对偏差也很大，所以应根据当地的实际情况重新修正初始值。
根据当地的气候条件，作物的实际生长状况及实测结果，修正后各阶段的单作物系数分别为：K c ini=0.5，K c mid=0.9，K c end=0.3；基础作物系数分别为K cb ini=0.2,K cb mid=0.9，K cb end=0.2.由于本实验在冬小麦的越冬期进行了一次冬灌(I=54mm)，越冬期与越冬前的作物系数基本相近，所以在整个初期阶段取为一个值。
3.2 修正后两种方法的计算值与实测值的对比图1是计算的作物需水量与实测值在全生育期的逐日变化过程。
从图1可以看出，在大多数情况下，计算值和实测值非常类似，实测值受偶然因素的干扰，波动较大，计算值比较稳定。
在初期和后期，计算的ET比实测值稍低；在发育期和中期，计算的ET比实测值稍高。
单作物系数的计算值反映了各阶段ET的平均值，而双作物系数的计算值能很好地反映降雨或灌溉后ET的变化。
灌溉后的前几天计算的ET比实测值大，可能是由于过高地估算了土壤蒸发系数(K e).表2给出了各生育阶段2种方法的计算值与实测值的绝对偏差和相对偏差，从表中可以看出，在作物生长的初期、发育期和后期，用双作物系数计算的作物需水量明显地比用单作物系数计算的作物需水量更接近蒸渗仪的实测值；在中期，用单作物系数计算的作物需水量和用双作物系数计算的作物需水量十图1 全生育期内计算的ET与实测值逐日变化过程分接近，绝对偏差分别为4.23mm和5.34mm，相对偏差分别为3.5%和4.4%，单作物系数法计算的绝对和相对偏差稍低。
从全生育期来看，双作物系数计算的作物需水量比单作物系数计算的作物需水量更接近实测值。
表2 两种方法根据修正值计算的作物需水量与实测值的比较单作物系数法双作物系数法生育阶段计算值/mm 实测值/mm ΔET/mm R(%) 计算值/mm 实测值/mm ΔET/mm R(%)初期阶段86.27 88.16 -1.89 -2.14 88.01 88.16 -0.15 -0.17 发育阶段91.10 81.19 9.91 12.20 81.52 81.19 0.33 0.41 中期阶段125.96 121.73 4.23 3.47 127.07 121.73 5.34 4.39 后期阶段45.92 48.65 -2.73 -5.61 48.08 48.65 -0.57 -1.17 全生育期349.25 339.73 9.52 2.80 344.68 339.73 4.95 1.46图2示出了单作物系数法与双作物系数法计算的作物需水量之间的关系。
从图可以看出，单作物系数法与双作物系数法的计算结果相当接近，二者有很好的相关性。