第二章 作物需水量测定

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1、第二章第二章 作物需水量的测定与资料分析作物需水量的测定与资料分析第一节第一节 作物需水量观测场地选择与布设作物需水量观测场地选择与布设第二节第二节 旱作物需水量测定旱作物需水量测定第三节第三节 水稻需水量测定水稻需水量测定 第四节第四节 有效降雨与作物地下水利用量测定有效降雨与作物地下水利用量测定 第五节第五节 观测项目与土壤水分物理常数测定观测项目与土壤水分物理常数测定 第六节第六节 作物需水量测定成果处理与资料分析作物需水量测定成果处理与资料分析 意义：意义：农田水利工程规划、设计的基本参数，农田水利工程规划、设计的基本参数， 是灌溉管理工作的重要依据是灌溉管理工作的重要依据定义：作物需

2、水量、耗水量、需水系数和定义：作物需水量、耗水量、需水系数和 作物水分利用效率作物水分利用效率采用的方法：采用的方法：器测法（筒测、蒸渗仪）、器测法（筒测、蒸渗仪）、 坑测法、田测法坑测法、田测法作物需水量的测定作物需水量的测定 第一节第一节 作物需水量观测场地选择作物需水量观测场地选择 v 开阔、平坦的大田之间开阔、平坦的大田之间v 缓冲区缓冲区v 观测场的地面与缓冲区地面应保持一样高度观测场的地面与缓冲区地面应保持一样高度一一 试验场选择试验场选择第一节第一节 作物需水量观测场地选择作物需水量观测场地选择 二二 观测场布设观测场布设v 器测区、坑测区、田测区器测区、坑测区、田测区v 供水系

3、统供水系统v 气象观测场气象观测场第一节第一节 作物需水量观测场地选择作物需水量观测场地选择 三三 测定作物需水量的设备测定作物需水量的设备1. 需水量测定设备需水量测定设备 非称重式蒸渗器非称重式蒸渗器旱作物土壤水分旱作物土壤水分水稻水层水稻水层补偿地下水补偿地下水 非称重式蒸渗器非称重式蒸渗器 称重式蒸渗器称重式蒸渗器2 土壤水分测定设备土壤水分测定设备土钻土钻中子仪中子仪TDR启闭式防雨棚启闭式防雨棚移动式防雨棚移动式防雨棚简易防雨棚简易防雨棚3 防雨设备防雨设备4 测定棵间土壤蒸发的设备测定棵间土壤蒸发的设备第二节第二节 旱作物需水量测定旱作物需水量测定 一、坑测法一、坑测法测坑尺寸：

4、上口测坑尺寸：上口3.33m2.0m，深深2.0m,0.20m厚厚反滤层，反滤层，1.5m厚的土层，土层表面距坑口厚的土层，土层表面距坑口0.10m防渗：二毡三油防渗：二毡三油回填：分层填土，劣实，回填：分层填土，劣实， 使容重与大田一致使容重与大田一致栽培措施：栽培措施：第二节第二节 旱作物需水量测定旱作物需水量测定 一、坑测法一、坑测法niiiiiqWWHET12121)(10ETET1 12 2时段需水量时段需水量( (mm)mm)i i土壤层次号数土壤层次号数n n土壤层次总数目土壤层次总数目i i第第i i层土壤容重层土壤容重( (g/cmg/cm3 3) )H Hi i第第I I层

5、土壤的厚度层土壤的厚度( (cm)cm)w wi1i1第第i i层土壤在时段开始的含水率层土壤在时段开始的含水率 （干土重（干土重% %）w wi2i2第第i i层土壤在时段末的含水率层土壤在时段末的含水率 （干土重（干土重% %）q q时段内灌水量时段内灌水量( (mm)mm)水量平衡方程：水量平衡方程：取土测定土壤取土测定土壤水分注意事项水分注意事项第二节第二节 旱作物需水量测定旱作物需水量测定 二、田测法二、田测法 地下水埋深大于地下水埋深大于5m，直接测定直接测定 要求测定有效降雨量与地下水利用量要求测定有效降雨量与地下水利用量在大田内直接测定作物需水量，小区面积在大田内直接测定作物需

6、水量，小区面积0.20.5亩亩 接近大田实际接近大田实际 有较强代表性有较强代表性优点：优点：要求：要求：niiiiiKPMWWHET12121)(10M M时段内的灌水量时段内的灌水量( (mm)mm)P P时段内的有效降雨量时段内的有效降雨量( (mm)mm)K K时段内的地下水补给量时段内的地下水补给量( (mm)mm)其余符号意义同前其余符号意义同前第二节第二节 旱作物需水量测定旱作物需水量测定 二、田测法二、田测法水量平衡方程：水量平衡方程：土壤水分测定：土壤水分测定：35个观测点个观测点灌水量测定：灌水量测定：有效降雨量测定：有效降雨量测定：地下水利用量测定：地下水利用量测定：第二

7、节第二节 旱作物需水量测定旱作物需水量测定 三、观测项目三、观测项目v 土壤水分土壤水分v 灌水量灌水量v 有效降雨量有效降雨量v 地下水利用量地下水利用量v 棵间蒸发量棵间蒸发量v 植株生物学测定植株生物学测定v 气象要素测定气象要素测定第三节第三节 水稻需水量测定水稻需水量测定 水稻需水量主要采用坑田结合法测定水稻需水量主要采用坑田结合法测定用测坑测定水稻腾发用测坑测定水稻腾发量；量；用测坑侧面的大田直用测坑侧面的大田直接测定腾发量与渗漏接测定腾发量与渗漏量之和；量之和；上述二者之差为水稻上述二者之差为水稻田渗漏量田渗漏量第三节第三节 水稻需水量测定水稻需水量测定 一、水田淹水阶段需水量与

8、渗漏量的测定与计算一、水田淹水阶段需水量与渗漏量的测定与计算将坑设于稻田中，两侧为田测小区，小区面将坑设于稻田中，两侧为田测小区，小区面积积0.10.2亩亩稻田水层每天稻田水层每天8时用测针观测水位一次（田时用测针观测水位一次（田测与坑测均用测针观测）测与坑测均用测针观测）用容积法测定坑底排水量用容积法测定坑底排水量用下面公式计算需水量与渗漏量用下面公式计算需水量与渗漏量一、水田淹水阶段需水量与渗漏量的测定与计算一、水田淹水阶段需水量与渗漏量的测定与计算第三节第三节 水稻需水量测定水稻需水量测定 CfPmhhETd2121CPmhhWddddETWF ETETd d为日蒸发蒸腾量；为日蒸发蒸腾

9、量；W Wd d为日蒸发蒸腾量与田间渗漏量之和；为日蒸发蒸腾量与田间渗漏量之和；F Fd d为日渗漏量；为日渗漏量；h h1 1为测坑中第一日初的土面水位；为测坑中第一日初的土面水位；h h2 2为测坑中第二日为测坑中第二日初的土面水位；初的土面水位；m m为测坑中第一日内的灌水量；为测坑中第一日内的灌水量；P P为测坑中第一日内为测坑中第一日内的降雨量；的降雨量；f f为测坑中第一日内土底排水量为测坑中第一日内土底排水量( (渗漏量渗漏量) )；C C为测坑中第为测坑中第一日内土面排水量；一日内土面排水量； h h为试验小区中第一日初田面水位；为试验小区中第一日初田面水位；h h2 2为试验

10、小区中第二日初田面水位；为试验小区中第二日初田面水位；m m 为试验小区中第一日内灌水为试验小区中第一日内灌水量；量；P P 为试验小区中第一日内降雨量；为试验小区中第一日内降雨量；C C 为试验小区中第一日为试验小区中第一日内排水量。以上各因素的单位均为内排水量。以上各因素的单位均为mmmm。第三节第三节 水稻需水量测定水稻需水量测定 二、水稻落干阶段需水量与渗漏量的测定与计算二、水稻落干阶段需水量与渗漏量的测定与计算1. 补水法补水法 坑和小区内落干前水位坑和小区内落干前水位 落干结束后的灌水量落干结束后的灌水量 灌后形成稳定水层的水位灌后形成稳定水层的水位 落干阶段的降雨量、排水量落干阶

11、段的降雨量、排水量测定项目：测定项目：用水量平衡法计算需水量（下页）用水量平衡法计算需水量（下页）第三节第三节 水稻需水量测定水稻需水量测定 二、水稻落干阶段需水量与渗漏量的测定与计算二、水稻落干阶段需水量与渗漏量的测定与计算1. 补水法补水法蒸发蒸腾量蒸发蒸腾量mPChhETggagbgg蒸发蒸腾量与渗漏量之和蒸发蒸腾量与渗漏量之和mPChhWggagbgg落干期间的田间渗漏量落干期间的田间渗漏量gggETWF2. 土壤含水率法土壤含水率法（与旱作物法相同）（与旱作物法相同）三、观测项目与方法三、观测项目与方法1. 稻田水深观测稻田水深观测2. 灌水量灌水量3. 排水量排水量4. 降雨量降雨

12、量5. 植株生物学测定植株生物学测定6. 气象因素观测气象因素观测犁耙田后随即安装测针插座或木桩水尺，测针插座旁平放一砖块，砖面与犁耙田后随即安装测针插座或木桩水尺，测针插座旁平放一砖块，砖面与田面齐平，作为田面高程标志。若用木桩水尺，其零点应与田面齐平。用田面齐平，作为田面高程标志。若用木桩水尺，其零点应与田面齐平。用测针测得的水位值为水面高程，要减去田面测针测得的水位值为水面高程，要减去田面( (砖块砖块) )高程才是水层深度，田高程才是水层深度，田面面( (砖块砖块) )高程要定期进行校正。若用木桩水尺测读水位，每次的水位观测高程要定期进行校正。若用木桩水尺测读水位，每次的水位观测值即为

13、水层深度。水位测针观测精度为值即为水层深度。水位测针观测精度为0.10.1mmmm，木桩水尺观测的精度则为木桩水尺观测的精度则为1.01.0mm(mm(目估可达到目估可达到0.10.1mm)mm)第四节第四节 有效降雨与作物地下水利用量测定有效降雨与作物地下水利用量测定 一、有效降雨量测定一、有效降雨量测定有效降雨量有效降雨量= =一次降雨量径流量降雨入渗量一次降雨量径流量降雨入渗量二、作物地下水利用量测定二、作物地下水利用量测定第四节第四节 有效降雨与作物地下水利用量测定有效降雨与作物地下水利用量测定 1 1 利用观测井观测利用观测井观测2 2 利用马立奥特注水瓶利用马立奥特注水瓶第四节第四

14、节 有效降雨与作物地下水利用量测定有效降雨与作物地下水利用量测定 二、作物地下水利用量测定二、作物地下水利用量测定注入水注入水-排出水排出水=地下水利用量地下水利用量第六节第六节 作物需水量资料整理与分析作物需水量资料整理与分析 一、当年资料的整理一、当年资料的整理1.需水量试验的基本条件需水量试验的基本条件2.生育期、生物量调查生育期、生物量调查3.按月、旬、生育阶段统计以下结果按月、旬、生育阶段统计以下结果 气象气象 土壤水分土壤水分 地下水埋深地下水埋深 旱作物蒸发蒸腾量旱作物蒸发蒸腾量 水稻蒸发蒸腾量、稻田渗漏量水稻蒸发蒸腾量、稻田渗漏量二、当年资料的分析二、当年资料的分析1. 需水量过程线需水量过程线2. 稻田需水量、渗漏量曲线稻田需水量、渗漏量曲线3. 作物需水量昼夜变化过程线作物需水量昼夜变化过程线4. 相关分析相关分析4. 相关分析相关分析5. 作物系数作物系数三、多年资料分析三、多年资料分析需水量与水面蒸发量的关系需水量与水面蒸发量的关系iiiiiiiCEETEET00需水量与气温的关系需水量与气温的关系iiiiiibSETTSET需水量与天气状况、气温、风速的关系需水量与天气状况、气温、风速的关系iiiiiicvbtaET