1、第二章第二章 作物需水量的測定與資料分析作物需水量的測定與資料分析第一節(jié)第一節(jié) 作物需水量觀測場地選擇與布設(shè)作物需水量觀測場地選擇與布設(shè)第二節(jié)第二節(jié) 旱作物需水量測定旱作物需水量測定第三節(jié)第三節(jié) 水稻需水量測定水稻需水量測定 第四節(jié)第四節(jié) 有效降雨與作物地下水利用量測定有效降雨與作物地下水利用量測定 第五節(jié)第五節(jié) 觀測項(xiàng)目與土壤水分物理常數(shù)測定觀測項(xiàng)目與土壤水分物理常數(shù)測定 第六節(jié)第六節(jié) 作物需水量測定成果處理與資料分析作物需水量測定成果處理與資料分析 意義：意義：農(nóng)田水利工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，農(nóng)田水利工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)的基本參數(shù)， 是灌溉管理工作的重要依據(jù)是灌溉管理工作的重要依據(jù)定義：作物需

2、水量、耗水量、需水系數(shù)和定義：作物需水量、耗水量、需水系數(shù)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：器測法（筒測、蒸滲儀）、器測法（筒測、蒸滲儀）、 坑測法、田測法坑測法、田測法作物需水量的測定作物需水量的測定 第一節(jié)第一節(jié) 作物需水量觀測場地選擇作物需水量觀測場地選擇 v 開闊、平坦的大田之間開闊、平坦的大田之間v 緩沖區(qū)緩沖區(qū)v 觀測場的地面與緩沖區(qū)地面應(yīng)保持一樣高度觀測場的地面與緩沖區(qū)地面應(yīng)保持一樣高度一一 試驗(yàn)場選擇試驗(yàn)場選擇第一節(jié)第一節(jié) 作物需水量觀測場地選擇作物需水量觀測場地選擇 二二 觀測場布設(shè)觀測場布設(shè)v 器測區(qū)、坑測區(qū)、田測區(qū)器測區(qū)、坑測區(qū)、田測區(qū)v 供水系

3、統(tǒng)供水系統(tǒng)v 氣象觀測場氣象觀測場第一節(jié)第一節(jié) 作物需水量觀測場地選擇作物需水量觀測場地選擇 三三 測定作物需水量的設(shè)備測定作物需水量的設(shè)備1. 需水量測定設(shè)備需水量測定設(shè)備 非稱重式蒸滲器非稱重式蒸滲器旱作物土壤水分旱作物土壤水分水稻水層水稻水層補(bǔ)償?shù)叵滤a(bǔ)償?shù)叵滤?非稱重式蒸滲器非稱重式蒸滲器 稱重式蒸滲器稱重式蒸滲器2 土壤水分測定設(shè)備土壤水分測定設(shè)備土鉆土鉆中子儀中子儀TDR啟閉式防雨棚啟閉式防雨棚移動(dòng)式防雨棚移動(dòng)式防雨棚簡易防雨棚簡易防雨棚3 防雨設(shè)備防雨設(shè)備4 測定棵間土壤蒸發(fā)的設(shè)備測定棵間土壤蒸發(fā)的設(shè)備第二節(jié)第二節(jié) 旱作物需水量測定旱作物需水量測定 一、坑測法一、坑測法測坑尺寸：

4、上口測坑尺寸：上口3.33m2.0m，深深2.0m,0.20m厚厚反濾層，反濾層，1.5m厚的土層，土層表面距坑口厚的土層，土層表面距坑口0.10m防滲：二氈三油防滲：二氈三油回填：分層填土，劣實(shí)，回填：分層填土，劣實(shí)， 使容重與大田一致使容重與大田一致栽培措施：栽培措施：第二節(jié)第二節(jié) 旱作物需水量測定旱作物需水量測定 一、坑測法一、坑測法niiiiiqWWHET12121)(10ETET1 12 2時(shí)段需水量時(shí)段需水量( (mm)mm)i i土壤層次號數(shù)土壤層次號數(shù)n n土壤層次總數(shù)目土壤層次總數(shù)目i i第第i i層土壤容重層土壤容重( (g/cmg/cm3 3) )H Hi i第第I I層

5、土壤的厚度層土壤的厚度( (cm)cm)w wi1i1第第i i層土壤在時(shí)段開始的含水率層土壤在時(shí)段開始的含水率 （干土重（干土重% %）w wi2i2第第i i層土壤在時(shí)段末的含水率層土壤在時(shí)段末的含水率 （干土重（干土重% %）q q時(shí)段內(nèi)灌水量時(shí)段內(nèi)灌水量( (mm)mm)水量平衡方程：水量平衡方程：取土測定土壤取土測定土壤水分注意事項(xiàng)水分注意事項(xiàng)第二節(jié)第二節(jié) 旱作物需水量測定旱作物需水量測定 二、田測法二、田測法 地下水埋深大于地下水埋深大于5m，直接測定直接測定 要求測定有效降雨量與地下水利用量要求測定有效降雨量與地下水利用量在大田內(nèi)直接測定作物需水量，小區(qū)面積在大田內(nèi)直接測定作物需

6、水量，小區(qū)面積0.20.5畝畝 接近大田實(shí)際接近大田實(shí)際 有較強(qiáng)代表性有較強(qiáng)代表性優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：要求：要求：niiiiiKPMWWHET12121)(10M M時(shí)段內(nèi)的灌水量時(shí)段內(nèi)的灌水量( (mm)mm)P P時(shí)段內(nèi)的有效降雨量時(shí)段內(nèi)的有效降雨量( (mm)mm)K K時(shí)段內(nèi)的地下水補(bǔ)給量時(shí)段內(nèi)的地下水補(bǔ)給量( (mm)mm)其余符號意義同前其余符號意義同前第二節(jié)第二節(jié) 旱作物需水量測定旱作物需水量測定 二、田測法二、田測法水量平衡方程：水量平衡方程：土壤水分測定：土壤水分測定：35個(gè)觀測點(diǎn)個(gè)觀測點(diǎn)灌水量測定：灌水量測定：有效降雨量測定：有效降雨量測定：地下水利用量測定：地下水利用量測定：第二

7、節(jié)第二節(jié) 旱作物需水量測定旱作物需水量測定 三、觀測項(xiàng)目三、觀測項(xiàng)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 棵間蒸發(fā)量棵間蒸發(fā)量v 植株生物學(xué)測定植株生物學(xué)測定v 氣象要素測定氣象要素測定第三節(jié)第三節(jié) 水稻需水量測定水稻需水量測定 水稻需水量主要采用坑田結(jié)合法測定水稻需水量主要采用坑田結(jié)合法測定用測坑測定水稻騰發(fā)用測坑測定水稻騰發(fā)量；量；用測坑側(cè)面的大田直用測坑側(cè)面的大田直接測定騰發(fā)量與滲漏接測定騰發(fā)量與滲漏量之和；量之和；上述二者之差為水稻上述二者之差為水稻田滲漏量田滲漏量第三節(jié)第三節(jié) 水稻需水量測定水稻需水量測定 一、水田淹水階段需水量與

8、滲漏量的測定與計(jì)算一、水田淹水階段需水量與滲漏量的測定與計(jì)算將坑設(shè)于稻田中，兩側(cè)為田測小區(qū)，小區(qū)面將坑設(shè)于稻田中，兩側(cè)為田測小區(qū)，小區(qū)面積積0.10.2畝畝稻田水層每天稻田水層每天8時(shí)用測針觀測水位一次（田時(shí)用測針觀測水位一次（田測與坑測均用測針觀測）測與坑測均用測針觀測）用容積法測定坑底排水量用容積法測定坑底排水量用下面公式計(jì)算需水量與滲漏量用下面公式計(jì)算需水量與滲漏量一、水田淹水階段需水量與滲漏量的測定與計(jì)算一、水田淹水階段需水量與滲漏量的測定與計(jì)算第三節(jié)第三節(jié) 水稻需水量測定水稻需水量測定 CfPmhhETd2121CPmhhWddddETWF ETETd d為日蒸發(fā)蒸騰量；為日蒸發(fā)蒸騰

9、量；W Wd d為日蒸發(fā)蒸騰量與田間滲漏量之和；為日蒸發(fā)蒸騰量與田間滲漏量之和；F Fd d為日滲漏量；為日滲漏量；h h1 1為測坑中第一日初的土面水位；為測坑中第一日初的土面水位；h h2 2為測坑中第二日為測坑中第二日初的土面水位；初的土面水位；m m為測坑中第一日內(nèi)的灌水量；為測坑中第一日內(nèi)的灌水量；P P為測坑中第一日內(nèi)為測坑中第一日內(nèi)的降雨量；的降雨量；f f為測坑中第一日內(nèi)土底排水量為測坑中第一日內(nèi)土底排水量( (滲漏量滲漏量) )；C C為測坑中第為測坑中第一日內(nèi)土面排水量；一日內(nèi)土面排水量； h h為試驗(yàn)小區(qū)中第一日初田面水位；為試驗(yàn)小區(qū)中第一日初田面水位；h h2 2為試驗(yàn)

10、小區(qū)中第二日初田面水位；為試驗(yàn)小區(qū)中第二日初田面水位；m m 為試驗(yàn)小區(qū)中第一日內(nèi)灌水為試驗(yàn)小區(qū)中第一日內(nèi)灌水量；量；P P 為試驗(yàn)小區(qū)中第一日內(nèi)降雨量；為試驗(yàn)小區(qū)中第一日內(nèi)降雨量；C C 為試驗(yàn)小區(qū)中第一日為試驗(yàn)小區(qū)中第一日內(nèi)排水量。以上各因素的單位均為內(nèi)排水量。以上各因素的單位均為mmmm。第三節(jié)第三節(jié) 水稻需水量測定水稻需水量測定 二、水稻落干階段需水量與滲漏量的測定與計(jì)算二、水稻落干階段需水量與滲漏量的測定與計(jì)算1. 補(bǔ)水法補(bǔ)水法 坑和小區(qū)內(nèi)落干前水位坑和小區(qū)內(nèi)落干前水位 落干結(jié)束后的灌水量落干結(jié)束后的灌水量 灌后形成穩(wěn)定水層的水位灌后形成穩(wěn)定水層的水位 落干階段的降雨量、排水量落干階

11、段的降雨量、排水量測定項(xiàng)目：測定項(xiàng)目：用水量平衡法計(jì)算需水量（下頁）用水量平衡法計(jì)算需水量（下頁）第三節(jié)第三節(jié) 水稻需水量測定水稻需水量測定 二、水稻落干階段需水量與滲漏量的測定與計(jì)算二、水稻落干階段需水量與滲漏量的測定與計(jì)算1. 補(bǔ)水法補(bǔ)水法蒸發(fā)蒸騰量蒸發(fā)蒸騰量mPChhETggagbgg蒸發(fā)蒸騰量與滲漏量之和蒸發(fā)蒸騰量與滲漏量之和mPChhWggagbgg落干期間的田間滲漏量落干期間的田間滲漏量gggETWF2. 土壤含水率法土壤含水率法（與旱作物法相同）（與旱作物法相同）三、觀測項(xiàng)目與方法三、觀測項(xiàng)目與方法1. 稻田水深觀測稻田水深觀測2. 灌水量灌水量3. 排水量排水量4. 降雨量降雨

12、量5. 植株生物學(xué)測定植株生物學(xué)測定6. 氣象因素觀測氣象因素觀測犁耙田后隨即安裝測針插座或木樁水尺，測針插座旁平放一磚塊，磚面與犁耙田后隨即安裝測針插座或木樁水尺，測針插座旁平放一磚塊，磚面與田面齊平，作為田面高程標(biāo)志。若用木樁水尺，其零點(diǎn)應(yīng)與田面齊平。用田面齊平，作為田面高程標(biāo)志。若用木樁水尺，其零點(diǎn)應(yīng)與田面齊平。用測針測得的水位值為水面高程，要減去田面測針測得的水位值為水面高程，要減去田面( (磚塊磚塊) )高程才是水層深度，田高程才是水層深度，田面面( (磚塊磚塊) )高程要定期進(jìn)行校正。若用木樁水尺測讀水位，每次的水位觀測高程要定期進(jìn)行校正。若用木樁水尺測讀水位，每次的水位觀測值即為

13、水層深度。水位測針觀測精度為值即為水層深度。水位測針觀測精度為0.10.1mmmm，木樁水尺觀測的精度則為木樁水尺觀測的精度則為1.01.0mm(mm(目估可達(dá)到目估可達(dá)到0.10.1mm)mm)第四節(jié)第四節(jié) 有效降雨與作物地下水利用量測定有效降雨與作物地下水利用量測定 一、有效降雨量測定一、有效降雨量測定有效降雨量有效降雨量= =一次降雨量徑流量降雨入滲量一次降雨量徑流量降雨入滲量二、作物地下水利用量測定二、作物地下水利用量測定第四節(jié)第四節(jié) 有效降雨與作物地下水利用量測定有效降雨與作物地下水利用量測定 1 1 利用觀測井觀測利用觀測井觀測2 2 利用馬立奧特注水瓶利用馬立奧特注水瓶第四節(jié)第四

14、節(jié) 有效降雨與作物地下水利用量測定有效降雨與作物地下水利用量測定 二、作物地下水利用量測定二、作物地下水利用量測定注入水注入水-排出水排出水=地下水利用量地下水利用量第六節(jié)第六節(jié) 作物需水量資料整理與分析作物需水量資料整理與分析 一、當(dāng)年資料的整理一、當(dāng)年資料的整理1.需水量試驗(yàn)的基本條件需水量試驗(yàn)的基本條件2.生育期、生物量調(diào)查生育期、生物量調(diào)查3.按月、旬、生育階段統(tǒng)計(jì)以下結(jié)果按月、旬、生育階段統(tǒng)計(jì)以下結(jié)果 氣象氣象 土壤水分土壤水分 地下水埋深地下水埋深 旱作物蒸發(fā)蒸騰量旱作物蒸發(fā)蒸騰量 水稻蒸發(fā)蒸騰量、稻田滲漏量水稻蒸發(fā)蒸騰量、稻田滲漏量二、當(dāng)年資料的分析二、當(dāng)年資料的分析1. 需水量過程線需水量過程