作物需水量

  作物需水量 : 在正常生育状况和最佳水、肥条件下,作物整个生育期中,农田消耗于蒸散的水量。一般以可能蒸散量表示,即为植株蒸腾量与株间土壤蒸发量之和,以毫米或米³/亩计。作物需水量是研究农田水分变化规律、水资源开发利用、农田水利工程规划和设计、分析和计算灌溉用水量等的依据之一。
对于蒸发、蒸散的研究已有200多年的历史,明确提出作物需水量概念并进行专门研究也已近百年。日本于1898年做了水稻需水量试验,是开展这方面研究较早的国家之一。自本世纪40年代以来, 由于水汽乱流扩散理论和热量平衡理论的发展和运用,研究工作进展较快,不少经验、半经验计算公式相继出现,其中如彭曼公式、布德柯公式已受到人们重视。中国1935年设置中央水利试验处,管理全国水利研究。50年代中期,全国灌溉试验站已达200多个,通过试验获得大量作物的需水量资料。
影响田间作物需水量的主要因素有: 气象条件,作物种类、土壤性质和农业措施等。气温高,空气干燥,风速大,作物需水量就大;生长期长、叶面积大、生长速度快、根系发达以及蛋白质或油脂含量高的作物需水量就大;就生产等量的干物质而言,多数C₃作物需水量大于C₄作物。主要作物及其不同生育时期的需水量见表1、2。
作物不同发育期的需水量差别很大。一般在整个生育期中,前期小, 中期达最高峰,后期又减小。生殖生长时期,往往是需水临界期。如禾谷类作物的孕穗期,对缺水最为敏感,此期缺水,对生长发育极为不利,常造成大幅度减产。确定作物需水量的基本方法有水量平衡法和能量平衡法。前者简便易行,用简测法、坑测法和田测法即可测定;后者测定项目有净辐射量、乱流热通量、土壤吸收或放出的热量等。在资料短缺时,常采用彭曼公式等经验或半经验方法估计可能蒸散量。

表1 各地区不同年型的主要作物

全生育期需水量(米³/亩)

作物名称	地 区	年 型
		干旱 年	中 等 年	湿 润 年
双 季 稻 (每季)	华中、 华东 华 南	300～450 300～400	250～400 250～350	200～300 200～300
中 稻	华中、 华东	400～550	300～500	200～450
一季晚稻	华中、 华东	500～700	450～650	400～600
冬 小 麦	华 北	250～500	200～400	160～350
	华中、 华东	250～450	200～350	150～280
春 小 麦	西 北	250～350	200～300	—
	东 北	200～300	180～280	150～250
玉 米	西 北	250～300	200～250	—
	华 北	200～250	150～200	130～180
棉 花	西 北	350～500	300～450	—
	华 北	400～600	350～500	300～450
	华中、 华东	400～650	300～500	250～400

表2 主要作物各生育期的需水量

联合国粮农组织《灌溉与排水》文件中将相对减产量(1Ya/Ym)与相对蒸散亏缺量(1-ET_a/ET_m)之比称为响应系数Ky。ETm为作物最大蒸散量 (见可能蒸散量), ETa为实际蒸散量, Ym为最大产量,指适应当地生长环境, 水肥满足, 不受病虫害损害的高产品种作物收获量, Ya为实际产量。综合各国试验结果得出Ky值, 附表4中为各种作物的Ky值, 附表11中为各种作物对水分短缺的敏感期, 从表11中可以看出不同作物及各生育阶段对缺水敏感度的差异。

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