微灌灌溉制度的制定步骤详解及实例说明

微灌灌溉制度的制定步骤详解及实例说明

微灌灌溉制度的制定步骤

1、收集资料

首先要手机当地气象资料，包括常年降水量、降水月分布、气温变化、有效积温等。其次要收集主要作物种植资料，包括播种期、需水特性、需水关键期及根系发育特点、种植密度、常年产量水平等。最后要收集土壤资料，包括土壤质地、田间持水量等。

2、确定微灌灌溉定额

灌溉的目的是补充降水量的不足，因此从理论上讲，微灌灌溉定额就是作物全生育期的需水量与降水量的差值。表示为：

式中：W总——灌溉定额（mm或m3）；

P w——作物全生育期需水量（mm或m3）；

R w——作物全生育期的常年降水量（mm或m3）。

确定日光温室的灌溉定额时因为没有降水量，主要考虑作物全生育期的需水量P w，可以通过作物耗水强度计算。

P w=（作物日耗水量×生育期天数）/灌溉水利用系数

灌水定额主要依据土壤的存贮水能力，一般土壤存贮水量的能力顺序为：黏土＞壤土＞砂土。以每次灌水达到田间持水量的90%计算，黏土的灌水定额最大，其次是壤土、砂土。灌水定额计算时需要土壤湿润比、计划湿润深度、土壤容重、灌溉上限与灌溉下限的差值和灌溉水利用系数等参数。

3、确定灌水定额

灌水定额是指一次单位面积上的灌水量，通常以m3/亩或mm表示。每次灌水量因作物生长发育阶段的需水特性和土壤现时含水量的不同而不同，因此，每个作物生育阶段的灌水定额都需要计算确定。

灌水定额的计算公式为：M=1000×phγ（θmax-θmin）/η/ρ

式中：M——灌水定额（mm）；

p——土壤湿润比（%），参见表1-1；

h——计划湿润层深度（mm）；

γ——土壤容重（g/cm3），用于计算该土壤中土壤重量，因为田间最大持水量为重量含水量；

θmax——灌溉上限，以占田间持水量的百分数表示（%），下同；

θmin——灌溉下限（%）；

η——灌溉水利用系数，微灌条件下一般选取0.9~0.95；

ρ——灌溉水的密度，一般取1.0g/cm3；

1000——单位换算，将米换算为毫米。

4、确定灌水时间间隔

灌水时间间隔取决于上一次灌水定额和作物耗水强度。当作物确定之后，在不同质地的土壤上要想获得相同的产量，总的耗水量相差不会太大，所以灌溉频率应该是砂土最大，壤土次之，黏土最小，灌水时间间隔应该是黏土最大，壤土次之，砂土最小。

灌水时间间隔（灌水周期）可采用以下公式计算：T=M/E

式中：T——灌水时间间隔（d）；

M——上一次灌水定额（mm）；

E——作物需水强度或耗水强度（mm/d）；

不同作物的需水量不同，作物的不同生育阶段需水量也不同，表1-6提供了一些果树、蔬菜作物的耗水强度。在实际生产中，灌水时间间隔可以按作物生育期的需水特性分别计算。灌水时间间隔还受到气候条件的影响。在露地栽培的条件下，受到自然降水的影响，灌水时间间隔的设计主要体现在干旱少雨阶段的微灌管理。在设施栽培的条件下，灌水时间间隔受到气温的影响较大，在遇到低温时，作物耗水强度下降，同样数量的水消耗的时间延长。遇到高温时，作物耗水强度增加，同样数量的水消耗的时间缩短，因此，实际生产中需要根据气候和土壤含水量来增大或缩小灌水时间间隔。

5、确定一次灌水延续时间

一次灌水延续时间是指完成一次灌水定额时所需要的时间，也简介地反映了微灌设备的工作时间。在每次灌水定额确定之后，灌水器的间距、毛管的间距和灌水器的出水量都直接影响灌水延续时间。

计算公式为：

t=w S e S r/q

式中：t——一次灌水延续时间（h）；

w——灌水定额（mm）；

S e——灌水器间距（m）；

S r——毛管间距（m）；

q——灌水器流量（L/h）。

对应成龄果树，一棵树安装n个滴头灌溉时，则式中S e为果树的株距（m），S r为果树的行距（m）。

6、确定灌水次数

当灌溉定额和灌水定额确定之后，就可以确定灌水次数了。用公式表示为：灌水次数=灌溉定额/灌水定额

采用微灌时，作物全生育期（或全年）的灌水次数比传统地面灌溉的次数多，并且随作物种类和水源条件等而不同。在露地栽培条件下，降水量和降水分布直接影响灌水次数。应根据墒情监测结果确定灌水的时间和次数。在日光温室中进行微灌计算应用时，可以根据作物生育期分别确定灌水次数，累计得出作物全生育期或全年的灌水次数。

7、确定灌溉制度

根据上述各项参数的计算，可以最终确定在当地气候、土壤等自然条件下，某种作物的灌水次数、灌水日期、灌水定额及灌溉定额，使作物的灌溉管理用制度化的方法确定下来。由于灌溉制度是以正常年份的降水量为依据的，在实际生产中，灌水次数、灌水日期和灌水定额需要根据当年的降水量和作物生长情况进行调整。

实例：番茄日光温室栽培滴灌方案

日光温室中由于不受降水量的影响，滴灌方案制定时主要考虑作物的需水特性、滴灌管的供水能力、土壤质地、田间持水量、栽培技术和灌水深度等。由于作物不同生育阶段的需水特性不同，计算灌水定额时要分段计算。

1、收集有关资料

确定在日光温室中种植番茄，品种为L402，目标产量10000kg/亩。种植行距80~90cm，小行距60cm，每畦栽两行，株距30cm，每亩定植2800~3000株。系统首部在日光温室内东（或西）侧时，采用φ40mm的PE管作支管，东西向铺设；用φ16mm（或φ12mm）、滴头间距为30cm的内镶式滴灌管，滴头流量2.5L/h。每行作物一条毛管，南北顺作物铺设。土壤湿润比为90%，土壤容重1.49g/cm3，土壤田间持水量为25%。

番茄的生长周期：幼苗期40d，幼苗到开花结果期约为15d，结果采收期约150~180d。番茄日耗水量：苗期0.5mm/d，开花到结果期：1.46mm/d，结果采收期：2~3mm/d。

2、苗期灌溉定额、灌水定额、间隔时间、延续时间和灌水次数

苗期适宜土壤含水量为田间持水量的60%~85%，计划湿润深度为0.2m。

（1）计算灌溉定额

W苗总=P w-R w

日光温室不受降水的影响，决定苗期灌溉定额的因素就是苗期的作物需水量。通过计算，总需水量为：

W=（作物日耗水量×苗期天数）/微灌水利用系数

=0.5×40/0.95

=21（mm）