农田水利学：2章1作物需水量与影响因素知识讲解
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一般水稻用α 值法比较好。
2．产量法： 作物产量反映了水、土、肥、热、气、
光等因素的协调及农业措施的综合作用。 在一定条件下，作物需水量将随产量的提 高而增加。但是需水量的增加并不与产量 成比例，
单位产量的需水量随产量的增加而逐渐减 小，说明当作物产量达到一定水平后，要进一 步提高产量就不能仅靠增加水量，而必须同时 改善作物生长所必需的其它条件。
1．作物需水量 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。
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”
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。
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。
（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。
法估算作物各生育阶段的需水量，即先确 定全生育期作物需水量，然后按照各生育 阶段需水规律，以一定比例进行分配。
ETi = Ki ET
式 中 ： ETi— 某 一 生 育 阶 段 作 物 需 水 量 ； Ki—需水量模比系数，即作物各生育阶段需
水量占全生育期作物需水量的百分数，可以
从试验资料中取得。
作物需水量是农业用水的主要组成部分，也 是整个国民经济中消耗水分的最主要部分。它是 水资源合理开发、利用所必需的重要资料，同时 也是灌排工程规划、设计、管理的基本依据。
二、作物需水量（蒸发蒸腾量）的估算
ETc的估算方法有两类，一类是直接计算法， 另 一 类 是 通 过 参 考 作 物 蒸 发 蒸 腾 量 ET0 与 作 物系数Kc估算的方法。 直接计算作物蒸发蒸腾量的方法均为经验公 式法，即根据作物蒸发蒸腾量和主要气象要 素以及作物产量等实测成果，用回归分析方 法确定。
（一）直接计算
1．水面蒸发量法（蒸发皿法或α 值法）：
水面蒸发量与作物需水量之间存在一定程度 的相关关系，因此可用水面蒸发量这一参数来计
算作物需水量：ETc =αE0 或 ETc = aE0＋ b
1．水面蒸发量法（蒸发皿法或α 值法）：
α—需水系数或蒸发系数，为需水量与水面蒸 发量的比值，由实测资料确定，一般水稻田的 α= 0.9～1.3，旱作的α= 0.3～0.7。
（2）气象因素
气象因素是影响作物需水量的主要因素，它 不仅影响蒸腾速率，也直接影响作物的生长发育。
当气温高、日照时数多、相对湿度小时，需 水量会增加。
（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。
在整个作物的生育期内，植株蒸腾和棵 间蒸发两者互为消长。
每种作物都有需水高峰期，需水高峰期 一般处于作物生长旺盛阶段。
一、作物需水量与影响因素
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 渡阶段，在作物需水临界期缺水，会对产 量产生很大影响。
通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量
参照作物需水量
土壤水分充足、地 面完全覆盖、生长 正常、高矮整齐的 开阔（地块的长度 和宽度都大于200m） 矮草地（草高815cm）上的腾发量
实际需水量的计算
参照作物 需水量
ETkc(E0T)
实际作物 需水量
作物系数：随作 物不同，随生育 阶段不同
思考题： 1、解释作物需水量、作物耗水量，有何区别？ 2、解释作物需水关键期、作物需水系数、作物 水分利用效率； 3、作物需水量的估算方法有哪些？各有何特点？ 4、解释参照作物。
一、作物需水量与影响因素
1．作物需水量 农田水分消耗的途径
植株蒸腾 棵间蒸发 深层渗漏或田间渗漏 地表径流 组成植株体的一部分
植株蒸腾：作物将根系从土壤中吸收的水
分，通过叶片的气孔蒸散到大气中的现象。
棵间蒸发：植株间土壤或田面的水分蒸发。 深层渗漏：旱地中由于降雨量或灌溉水量太 多，使土壤水分超过了田间持水量，向根系 吸水层以下土层渗漏的现象。
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。
❖作物在不同生长阶段的需水规律为：随着 作物的生长和叶面积的增加，需水量值也不 断增大，在作物苗期，需水量值较小，当作 物进入生长盛期，需水量增加很快，叶面积 最大时，作物需水量出现高峰；到作物成熟 期，需水量值又迅速下降。
作物需水系数：生产单位产量作物（如 1kg小麦）的需水量（m能生产的产量(kg/mm或kg/m3。
2．影响作物需水量的主要因素 1）作物因素 ①不同种类的作物需水量有很大的差异； ②不同品种的作物需水量有很大差异； ③不同生育阶段需水量不同； ④不同长势的作物需水量不同。
2．产量法（K值法）：
用作物产量计算作物需水量的表达式为：
式中：ET―全生育期的需水量（mm）； Y―作物单位面积的产量（kg亩-1）；K―需
水系数（m3kg-1），为单位产量的需水量。
对于旱作物，在土壤水分不足而影响 高产的情况下，需水量随产量的提高而增 大，用产量法推算较可靠。
（一）直接计算 在生产实践中，习惯采用所谓模系数
2．产量法： 作物产量反映了水、土、肥、热、气、
光等因素的协调及农业措施的综合作用。 在一定条件下，作物需水量将随产量的提 高而增加。但是需水量的增加并不与产量 成比例，
单位产量的需水量随产量的增加而逐渐减 小，说明当作物产量达到一定水平后，要进一 步提高产量就不能仅靠增加水量，而必须同时 改善作物生长所必需的其它条件。
1．作物需水量 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。
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”
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。
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。
（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。
法估算作物各生育阶段的需水量，即先确 定全生育期作物需水量，然后按照各生育 阶段需水规律，以一定比例进行分配。
ETi = Ki ET
式 中 ： ETi— 某 一 生 育 阶 段 作 物 需 水 量 ； Ki—需水量模比系数，即作物各生育阶段需
水量占全生育期作物需水量的百分数，可以
从试验资料中取得。
作物需水量是农业用水的主要组成部分，也 是整个国民经济中消耗水分的最主要部分。它是 水资源合理开发、利用所必需的重要资料，同时 也是灌排工程规划、设计、管理的基本依据。
二、作物需水量（蒸发蒸腾量）的估算
ETc的估算方法有两类，一类是直接计算法， 另 一 类 是 通 过 参 考 作 物 蒸 发 蒸 腾 量 ET0 与 作 物系数Kc估算的方法。 直接计算作物蒸发蒸腾量的方法均为经验公 式法，即根据作物蒸发蒸腾量和主要气象要 素以及作物产量等实测成果，用回归分析方 法确定。
（一）直接计算
1．水面蒸发量法（蒸发皿法或α 值法）：
水面蒸发量与作物需水量之间存在一定程度 的相关关系，因此可用水面蒸发量这一参数来计
算作物需水量：ETc =αE0 或 ETc = aE0＋ b
1．水面蒸发量法（蒸发皿法或α 值法）：
α—需水系数或蒸发系数，为需水量与水面蒸 发量的比值，由实测资料确定，一般水稻田的 α= 0.9～1.3，旱作的α= 0.3～0.7。
（2）气象因素
气象因素是影响作物需水量的主要因素，它 不仅影响蒸腾速率，也直接影响作物的生长发育。
当气温高、日照时数多、相对湿度小时，需 水量会增加。
（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。
在整个作物的生育期内，植株蒸腾和棵 间蒸发两者互为消长。
每种作物都有需水高峰期，需水高峰期 一般处于作物生长旺盛阶段。
一、作物需水量与影响因素
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 渡阶段，在作物需水临界期缺水，会对产 量产生很大影响。
通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量
参照作物需水量
土壤水分充足、地 面完全覆盖、生长 正常、高矮整齐的 开阔（地块的长度 和宽度都大于200m） 矮草地（草高815cm）上的腾发量
实际需水量的计算
参照作物 需水量
ETkc(E0T)
实际作物 需水量
作物系数：随作 物不同，随生育 阶段不同
思考题： 1、解释作物需水量、作物耗水量，有何区别？ 2、解释作物需水关键期、作物需水系数、作物 水分利用效率； 3、作物需水量的估算方法有哪些？各有何特点？ 4、解释参照作物。
一、作物需水量与影响因素
1．作物需水量 农田水分消耗的途径
植株蒸腾 棵间蒸发 深层渗漏或田间渗漏 地表径流 组成植株体的一部分
植株蒸腾：作物将根系从土壤中吸收的水
分，通过叶片的气孔蒸散到大气中的现象。
棵间蒸发：植株间土壤或田面的水分蒸发。 深层渗漏：旱地中由于降雨量或灌溉水量太 多，使土壤水分超过了田间持水量，向根系 吸水层以下土层渗漏的现象。
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。
❖作物在不同生长阶段的需水规律为：随着 作物的生长和叶面积的增加，需水量值也不 断增大，在作物苗期，需水量值较小，当作 物进入生长盛期，需水量增加很快，叶面积 最大时，作物需水量出现高峰；到作物成熟 期，需水量值又迅速下降。
作物需水系数：生产单位产量作物（如 1kg小麦）的需水量（m能生产的产量(kg/mm或kg/m3。
2．影响作物需水量的主要因素 1）作物因素 ①不同种类的作物需水量有很大的差异； ②不同品种的作物需水量有很大差异； ③不同生育阶段需水量不同； ④不同长势的作物需水量不同。
2．产量法（K值法）：
用作物产量计算作物需水量的表达式为：
式中：ET―全生育期的需水量（mm）； Y―作物单位面积的产量（kg亩-1）；K―需
水系数（m3kg-1），为单位产量的需水量。
对于旱作物，在土壤水分不足而影响 高产的情况下，需水量随产量的提高而增 大，用产量法推算较可靠。
（一）直接计算 在生产实践中，习惯采用所谓模系数