34第三节_农作物的灌溉制度

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二、如何制定灌溉制度
拟定灌溉制度是为了满足规划设计以及有关部门编 制用水计划所必需。在每年实际进行灌溉时，必须 根据当年气候变化状况进行调整。一般根据天气预 报、土壤墒情调节，另外可利用水分生理指标：细 胞液浓度、叶组织吸水力、气孔开张度、土水势等 。
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对于旱作物，湿润年份及南方地区的灌水次数少 ，灌溉定额小；干旱年份及北方地区的灌水次数 多，灌溉定额大。
湖北省水稻泡田定额及生育期灌溉定额调查成果表(中等干旱年)
项目
早稻
中稻
一季晚稻
双季晚稻
泡田定额(m3/亩) 灌溉定额(m3/亩) 总灌溉定额(m3/亩)
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70～80 200～250 270～330
第二章 作物需水量与灌溉原理
第三节 充分灌溉条件下的灌溉制度
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第三节 农作物的灌溉制度
一、灌溉制度
灌溉制度是新建工程规划设计的基础，是已成灌区编制和执行用水计划、 合理用水的重要依据，也关系到灌区农业生产的发展，水土资源的充分利用和 灌溉工程设施效益的发挥。 灌溉制度指在一定的气候、土壤等自然条件下和一定农业技术措施下，为 使作物获得高额而稳定的产量所制定的一整套向田间灌水的制度。包括：灌水 次数、每次的灌水日期、灌水定额和灌溉定额。 灌水定额(m)：单位面积上的一次灌水量 灌溉定额(M)：单位面积上各次灌水量之和 单位：（1）m3／mu 、m3／ha （2）mm
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③有效降雨量P0：蓄存在土壤计划湿润层内可供作物利用的雨量。 指天然降雨量排除地面径流和深层渗漏量后的雨量。 P0=σP=P-P径流-P渗漏 σ：降雨有效利用系数，其值与一次降雨量、降雨强度、降雨延 续时间、土壤性质、地面覆盖及地形等因素有关。 一般根据资料确定：一般认为一次降雨量小于5mm时，α为0 ；当一次降雨量在5～50mm时，α约为1.0；当次降雨量大于 50mm小于100mm时，α=1.0～0.8；100-150时， α=0.8 ～ 0.7；大于150时为0.7。 安徽：淮北平原 >0.65 江淮丘陵 0.55-0.65 皖南山区 0.45-0.55 陕西：小麦 春季 0.95 夏秋 0.9 棉花夏季 0.799-0.924 玉米夏季 0.671 河南、山西：0.7-0.8 黑龙江：P<5mm 0 P=5-50mm 0.8-1.0 P>50mm 0.7-0.8
在解决以上各种数据之后，可以进 行编程计算求得灌溉制度，也可以 用图解法进行灌溉制度的制定。
max-θ min）
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各相关资料及计算关系
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3）、旱作物播前定额确定 M1=AH（θvmax- θv0） =10000 Hρ（θmmax- θm0） θv0：播前计划湿润土层平均含水率 (孔隙百分比计）
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一）、旱作物灌溉制度的确定
旱作物是依靠其主要根系从土壤中吸取水分，因 此把作物主要根系吸水层作为灌溉时的土壤计划 湿润层。要求该土层的储水量能保持在作物所需 求的范围内。 土壤计划湿润深度指在实施灌溉时，计划调节、 控制土壤水分状况的土层深度。 水量平衡原理确定，图解法、列表法进行。
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1）、水量平衡方程 2）、拟定旱作物灌溉制度所需要基本资料 ①土壤计划湿润深度 ②土壤最适含水率 ③有效降雨量P0 ④地下水补给量 K ⑤湿润层增加而增加水量 3）、旱作物播前定额确定 4）、生育期灌溉制度拟定
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1）、水量平衡方程 全生育期任一时段⊿t内，土壤计划湿润层H储水量变化可用下式表示： Wt-W0=收入-支出 =WT+P+M+K-（E+Q+T） = WT+（P- Q- T ）+M+K-E = WT+P0+M+K-E
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本节主要 内容 旱作物灌溉 制度的确定
灌溉制度 确定 水稻的灌溉 制度确定
水量平衡法确定灌溉制度有两种方法： 1.列表法 2.图解法
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三、充分灌溉条件下的灌溉制度
指灌溉供水能够充分满足作物各生育阶段的需水 量要求而制定的灌溉制度。 一）、旱作物灌溉制度的确定 二）、水稻田灌溉制度确定
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4）、生育期灌溉制度拟定 根据水量平衡原理，用图解法或列表法制定生育期 的灌溉制度 ⑴图解法 ⑵列表法
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⑴图解法
①在方格纸上，以横坐标表示时间，按作物生育期内的旬、月划分；纵坐 标上部表示水量（降水量、田间需水量），下部表示土壤储水量m3/ha ②将设计年降雨量按时段绘于图上部 ③绘制作物田间需水量E，因计划湿润层增加而获得水量WT，地下水补给 量K积累曲线，及净耗水量（E-WT-K）累计曲线 ④把依各旬的H、θmax、θmin求出的Wmax、Wmin绘于图下 ⑤自作物播种后土壤计划湿润层储水量W0处开始逐旬减去（E-WT-K）值 ，即引曲线平行于（E-WT-K）曲线，遇降雨加上P0，得实际储水量变 化曲线W ⑥当W接近Wmin时即进行灌水m，灌水定额也加在W曲线上 ⑦如此反复至生育期末，即可得到全生育期灌水定额、灌水时间、灌水次 数及灌溉定额 M2=∑mi 旱作物总灌溉定额M是播前定额M1与生育期灌溉额M2之和. M=M1+M2
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将图中每次灌水量，即灌水定额相加，即得到作物 生育期的灌溉定额M2，即 M2=m1+m2+….+mn
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生 育 段 起止日期 （日期-日期） H m Wmax m3/亩 Wmin m3/亩 W0 m3/亩 ET m3/亩
W来 P0 WT 小计 ＋
W来-ET （m3/亩）
灌溉制度的确定方法 总结群众 经验
在实验站进行多 方案试验比较， 根据实验结果确 定灌溉制度。
群众长期生产中积累了 丰富的经验，按照这些 经验可以确定t、m、 M、n
根据实验 作物灌溉制度 按照灌溉 的制定方法 模式确定 确定
根据水量平衡分析 制作灌溉制度，是 目前主要的确定方 法。本节主要介绍 本方法。
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④地下水补给量K：地下水借土壤毛管作用上升至作物根 系吸水层，被作物利用 根据当地试验、调查资料估算，相当可观。 中壤土: 地下水埋深>2.5m 忽略 1.5-2.5m 利用量40-80m3/mu （600-1200m3/ha） 1.0-2.0m 补给量占作物需水量20%
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80～100 250～350 330～450
70～80 350～500 420～580
30～60 240～300 270～360
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我国北方地区几种主要旱作物的灌溉制度(调查)
生育期灌溉制度 作物 灌水次数 灌水定额(m3/ 亩) 40～80 30～40 40～60 灌溉定额(m3/ 亩) 200～300 80～150 150～250
4.7 2.1 20.1 18.1 13.5 15.3
0 0 0 0 0 0
4.7 2.1 20.1 18.1 13.5 15.3
8.9 6.9 2.3 4.1
6.5 9.1
备注
小麦 棉花 玉米
3～6 2～4 3～4
干旱年份
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2、根据灌溉试验资料制定灌溉制度 我国许多灌区设置了灌溉试验站，试验项目一般包括作 物需水量、灌溉制度、灌水技术等。试验站积累的试验资料 ，是制定灌溉制度的主要依据。但是，在选用试验资料时， 必须注意原试验的条件，不能一概照搬。 3、按灌溉模式确定最优灌溉方案 4、按水量平衡原理分析制定灌溉制度
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②土壤最适含水率
冬小麦：发芽出苗、分蘖期>70% 越冬70%± 返青、拔节期60-70% 拔节以后70-80% 棉花：播种期>70% 苗期55-70% 现蕾期60-70% 开花结铃70-80% 吐絮55-70% 玉米：播种期60-80% 苗期60-70% 拔节孕穗60-70% 抽穗开花70-75% 成熟70%±
－
阶
M m3/亩
灌水时 间 日/月
Wt m3/亩
幼
21/4-30/4 1/5-10/5 11/5-20/5 21/5-31/5 1/6-10/6 11/6-20/6
0.5
117.3
70.4
105.6 99.1 90 98.9 105.8 108.1
11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2
水量平衡 分析确定
从大气、水、土、作 物等内在关系出发， 进行系统分析，编制 程序，利用计算机进 行模拟比较，确定最 优方案。
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1、以群众经验化指标确定计划 多年来进行灌水的实践经验是制定灌溉制度的重要依据。灌溉 制度调查应根据设计要求的干旱年份，调查这些年份的不同生 育期的作物田间耗水强度(mm/d)及灌水次数、灌水时间间距、 灌水定额及灌溉定额。根据调查资料，可以分析确定这些年份 的灌溉制度。
⑤湿润层增加而增加水量 WT=（H2-H1）Aθv = 10000（H2-H1）ρθm
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灌水量的计算（M）
P0+M+K=E +⊿W
一次灌水量（M）计 算公式：
M
M =Wmax-
W实 =667 H（θ
max-θ 实）
一次灌水最大量计算式：
M =Wmax-
Wmin =667 H（θ
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土壤含水率不可能保持在最适不变，应控制在最大、 最小含水率之间。 θvmax=θv田 不产生深层渗漏 θvmin=0.45-0.6θv田 不小于凋萎系数
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盐碱化严重地区，依作物不同生育阶段允许的溶 液浓度为控制条件： θmmin=100s/λ s:根系吸水层中易溶盐数量（干土重%） λ：允许盐类溶液浓度（水重%）
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2）、拟定旱作物灌溉制度所需要基本资料 ①土壤计划湿润深度 经验确定： 冬小麦：幼苗期0.3-0.4m 分蘖期0.4-0.5m 拔节期0.5-0.6m 抽穗0.6-0.8m 灌浆成熟0.8-1.0m 棉花：幼苗期0.3-0.4m 现蕾期0.4-0.6m 开花结铃0.6-0.8m 吐絮0.6-0.8m 玉米：幼苗期0.3-0.4m拔节期0.4-0.5m孕穗0.5-0.6m 抽穗 0.6-0.8m 成熟0.8m 随作物生长，计划层深度逐渐增加。不同作物或者同一作物不 同生育期计划湿润层深度可有一定变化。 一般采用30～40cm；随着作物的成长和根系的发育，需水 量增多，计划湿润层也应逐渐增加，至生长末期，由于作物根 系停止发育，需水量减少，计划层深度不宜继续加大，一般不 超过0.8～1.0m。
根据水量平衡原理：某一定时段内，所有的 来水量应等于去水量和时段内土壤储水量的 变化量。P0+M+K=E
+⊿W
WT：因湿润层增加而增加的水量 P0：有效降雨量 为满足作物正常生长，任一时 段土壤计划湿润层储水量必须保持 在一定适宜范围。通常不少于允许 最小储水量Wmin，不大于允许最大 储水量Wmax。
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灌溉制度需从作物需水规律和气象条件（降水） 为主要依据，从当地具体条件、多年气象资料出 发，针对不同水文年，拟定湿润年、一般年、中 等干旱年、特干旱年四种类型灌溉制度。 一般在灌溉工程规划、设计中多采用干旱年的灌 溉制度作标准。 灌溉管理工作中则根据中、长期气象预测选用相 应灌溉制度。
陕西洛惠渠经验公式：
G ( B 0 .15 H ) ET C
式中： H 为地下水埋深，m； ETc 为作物腾发量，mm/d； B 为地下水补给系数,参考值见下表。
作物 B 沙壤土 土壤类型 中壤土 粘壤土
冬小麦
夏玉米 棉花
0.4
0.3 0.3
0.5
0.4 0.4
0.6
0.5 0.5
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计划湿润层 增加深度
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若某一时段没有降水：Wmin=W0-E+K = W0-⊿t（e-K） 灌溉时间（灌溉预报）：⊿t= (W0-Wmin)/ （e-K） 灌水定额：m=Wmax-Wmin =AH（θvmax-θvmin） =10000ρH（θmmax-θmmin)