不同灌溉方式下无花果需水规律及作物需水量预报

探究不同灌溉方式下无花果需水规律及作物需水量的预报对无花果生产具有重要的研究和指导意义。根据广东省水利重点科研基地2022年5月至2023年12月的无花果种植数据,分析不同灌水方式下无花果需水规律,推求作物系数曲线,结合Hargreaves-Samani模型和单作物系数法,基于公共天气预报进行无花果需水量预报。结果表明:不同灌水方式中沟灌的需水量最大,2023年日均需水量为2.44mm/d,其次是喷灌和地面滴灌,日均需水量分别为2.23mm/d和2.04mm/d,地下滴灌需水量最小,为1.92mm/d,5-9月为无花果需水旺盛期。采用联合国粮农组织(FAO)推荐的单作物系数法推求出试验站无花果Kc作物系数曲线,作物系数地下滴灌<地面滴灌<喷灌<沟灌。气温预报精度较高,最低气温的预报精度优于最高气温的预报精度。经过率定的Hargreaves-Samani模型具有良好的ET0预报精度,相关系数平均值可达0.86。4种灌溉方式无花果作物需水量预报精度低于ET0预报,相关系数范围为0.68~0.74。无花果作物需水量预报模型可以提供未来两周内的无花果需水量,为灌溉决策者提供信息,有利于农民提前安排水资源的分配。

运城市主要粮食作物灌溉需水量时空变化研究

明确运城市主要粮食作物冬小麦和夏玉米灌溉需水量的时空变化规律,为未来该市灌溉用水的科学配置提供基本参数。基于运城市域内13个气象站点的长期观测资料,利用Penman-Monteith公式确定参考作物蒸散量,结合有效降雨量和作物系数等参数,计算分析了运城市近50 a冬小麦与夏玉米的灌溉需水量及其时空变化特征。结果表明:在研究时段内,冬小麦和夏玉米年灌溉需水量整体均呈现波动式降低的变化趋势,整体降低幅度分别为-0.7和-2.1 mm/(10 a)。冬小麦在4月和5月的灌溉需水量较多,分别为80.5 mm和108.4 mm;夏玉米则为8月份的灌溉需水量最大,约为85.3 mm。冬小麦和夏玉米全生育期的平均灌溉需水量都呈现从东向西逐渐递增的趋势,冬小麦灌溉需水量的变化范围处于283.6~336.8 mm,夏玉米则为165.4~253.9 mm。相关分析结果表明,水汽压差与太阳辐射对运城市冬小麦和夏玉米灌溉需水量的影响较大。运城市冬小麦与夏玉米灌溉需水量在时间上呈波动降低趋势,在空间上则由东向西逐步递增;气温与降水的变化趋势显示运城市的气候正在朝暖湿化方向发展,未来灌溉方案的制定与优化应当予以充分考虑。

参考作物蒸散量的计算及不同作物灌溉需水量的特征分析

【目的】研究分析参考作物蒸散量结合作物系数估算作物各生育阶段灌溉需水量特征,为农业用水调配提供依据。【方法】基于新疆阿克苏市气象站点1980~2010年逐日气象数据,采用Hargreaves-Samani(H-S)、Irmark-Allen(I-A)和Priestley-Taylor(P-T)3种方法模拟计算参考作物蒸散量(Reference Crop Evapotranspiration,ET 0),依据R 2、nRMSE和MAPE评价3种模拟方法的精度,并分析ET 0在年际间和月尺度下的变化规律。分析不同典型年冬小麦、棉花、春玉米、夏玉米的需水规律。【结果】(1)H-S法、I-A法和P-T法计算的研究区ET 0模拟值与标准值的R 2分别为0.965、0.949、0.946,MAPE分别为20.85%、26.46%、66.71%。(2)研究区全年ET 0累计值30年均值为960 mm,5~8月较大,12月和1月较小。(3)冬小麦、棉花、春玉米、夏玉米分别在返青-拔节期、开花-吐絮期、抽穗-乳熟期、抽穗-乳熟期的灌溉需水量最大,其对应值为108、308、131和136 mm。(4)全生育期内,冬小麦、棉花、春玉米、夏玉米的灌溉需水量分别为448、533、394和385 mm。【结论】H-S法和I-A法在新疆阿克苏市ET 0计算有良好的普适性;研究区ET 0累计值年际间变化不大,年内呈先增大再减小的趋势;冬小麦、棉花、春玉米、夏玉米的关键需水期分别为返青-拔节期、开花-吐絮期、抽穗-乳熟期、抽穗-乳熟期;全生育期内,棉花灌溉需水量最大,其次为冬小麦、春玉米、夏玉米。

浅谈农田水利中作物需水量在农业灌溉中的应用

农业灌溉是我国农田水利建设中的关键环节,精确地估算和利用农作物需水量,是实现粮食增产、节水和生态环境保护的主要措施。农作物的生长依赖于土壤中的水分供给,适宜的灌水能有效保证作物各生育期的需水量,以此确保其正常生长。本文通过概述农田水利的内涵,明确农业灌溉在农田水利中的重要性,借助对农作物需水量研究,论述其在农业生产中的作用,旨在为专业人员制定科学合理的灌溉计划提供参考,进而达到增产增效、改善粮食质量、实现农业可持续发展的目的。

宁夏地区春玉米灌溉需水量特征研究

【目的】提高宁夏地区春玉米的灌溉效率,优化农业资源配置。【方法】依据宁夏地区11个站点1960-2019年的气象资料,确定宁夏地区年际及春玉米生育期不同水文年型的有效降雨量;然后,利用ET 0 Calculator软件计算参考作物腾发量,并结合作物系数法计算作物需水量,求得宁夏地区年际及不同水文年型下春玉米各生育期的作物需水量、灌溉需水量、耦合度和水分盈亏指数。【结果】1960-2019年间,宁夏地区年有效降雨量波动较大(158.5~424.2 mm),北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米生育期有效降雨量分别为123.9,205.4和334.4 mm。宁夏全区春玉米生育期需水量为482.0~690.7 mm,其中南部山区和中部干旱带春玉米需水量有降低趋势,而北部引黄灌区有增大趋势。北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米灌溉需水量分别为566.8,413.0和147.6 mm;在枯水年、平水年和丰水年宁夏全区春玉米灌溉需水量分别为448.5,378.9和317.0 mm。南部山区降雨对作物需水量的满足程度最高,耦合度为0.70,是北部引黄灌区的3.89倍。【结论】宁夏南部山区应以集雨技术为基础发展雨养玉米种植;北部引黄灌区和中部干旱带需要大力发展节水灌溉,其中在北部引黄灌区春玉米大喇叭口期、抽雄期和乳熟期需要分别补灌87.2,79.6和275.6 mm,在中部干旱带需要分别补灌65.7,62.4和212.8 mm。

考虑降雨预报的灌溉模式对水稻产量及需水量的影响

以早稻和晚稻为试验材料,在考虑降雨预报的前提下,研究了智能灌溉和传统淹水灌溉2种模式对水稻的产量指标以及作物需水量的影响。结果表明:智能灌溉模式能够使早稻、晚稻分别节约灌溉水量83.9、119.2 t/hm^(2),减少排水量193.8、35.6 t/hm^(2);智能灌溉模式在降雨频繁时充分满足作物在关键期的需水量,在缺少降雨时可在不影响产量、保证作物的关键期需水的情况下适当降低作物的需水量;智能灌溉模式可使早稻和晚稻的理论产量分别提高284.52、508.84 kg/hm^(2)。综上,在水稻种植过程中,考虑降雨预报的智能灌溉模式能够提高灌溉效率;优化作物的关键期需水量,降低水资源的消耗,减少环境污染,以及实现水稻增产,具有一定的环境和经济效益。

甘肃景泰提水灌区作物需水量与灌溉制度研究

依据甘肃景电一期灌区节水改造规划 ,利用当地 19年的逐日气象资料 ,计算了灌区不同水平年的作物需水量和净灌溉需水量。利用计算机模型对灌区主要作物的现行灌溉制度进行了模拟和评价 。

作物需水量与灌溉制度模拟

从作物需水量的基本概念出发，以水量平衡原理为基础，建立了模拟农田根层土壤水循环的计算机模型-ISAREG.这一模型具有多种功能，可模拟根层土壤水分变化，评价给定的灌溉制度，计算作物需水量和灌溉需水量，也可用以制订多种供水限制条件下的优化灌溉制度．用望都灌溉试验站的小麦、玉米、棉花3种作物两年的试验观测资料对上述模型进行了验证．

作物组合种植需水量与灌溉制度研究

为了研究作物组合种植需水量和灌溉制度 ,在分析作物组合种植的种植形式及其特点的基础上 ,通过 16个站点 6年对 18种作物 30余种组合种植形式的灌溉试验结果分析研究 ,以水、土、光、热等资源得到最大限度利用和节水增产增效为目标 ,得出了组合种植作物需水量与需水规律 ,并分析组合种植作物生长期的水量盈亏状况 。

三亚市崖州区双季稻需水量与需求指数变化分析

为更精确地掌握海南省三亚市崖州区双季稻生育期内的灌溉需求,为双季稻种植的灌溉水量分配提供参考依据。本研究基于三亚市2002—2022年逐日气象资料和当地早、晚稻种植区作物生长的统计资料,分析了当地参考作物蒸散量(ET_(0))、双季稻生育期内的作物需水量(ET_(c))、有效降雨量(P_(e))、净灌溉需水量(IR)和灌溉需求指数(IRI)的变化,采用P_(e)nman-Monteith公式和单作物系数法,并结合年际变化倾向率以及Mann-Kendall趋势检验法,分析了2002—2022年三亚市ET_(0)、双季稻ET_(c)和IR的时间变化特征。结果表明:2002—2022年三亚市ET_(0)为1 115.8~1 213.5mm,呈不显著的增加趋势,变化率为0.72 mm/a,年均ET_(0)为1 152.9 mm;早稻全生育期ET_(c)、P_(e)、IR分别介于399.5~448.3 mm、94.4~200.9 mm、205.5~353.0 mm之间,ET_(c)呈不显著的增加趋势,变化率为0.28 mm/a,IR呈不显著的减少趋势,变化率为-0.18 mm/a;晚稻全生育期ET_(c)、P_(e)、IR分别介于357.1~402.9 mm、266.1~422.7 mm、-65.7~126.2 mm之间,ET_(c)呈显著的增加趋势,变化率为0.78 mm/a,IR呈不显著的增加趋势,变化率为2.04 mm/a。早稻各生育阶段作物需水量变化趋势为:拔节孕穗>分蘖后>分蘖期>乳熟期>抽穗开花>黄熟期>移植回青,晚稻各生育阶段作物需水量变化趋势为:拔节孕穗>分蘖期>乳熟期>分蘖后>抽穗开花>黄熟期>移植回青。三亚市崖州区早、晚稻灌溉需求指数分别介于0.51~0.79和-0.18~0.32之间,年均IRI分别为0.67和0.09。由此可知,三亚市崖州区早稻对灌溉的依赖程度远远高于晚稻,仅依靠有效降雨无法满足作物生长的需求,易发生干旱缺水现象,需在生育期进行补充灌溉。

中国主要作物灌溉需水量空间分布特征

作物需水量和灌溉需水量的时空分布是科学地制定不同地区灌溉用水定额的依据。该文基于全国范围200多个气象站近30a逐日的气象资料和不同地区作物生育阶段的调查统计资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith方法和作物系数法,计算了30种作物的需水量和净灌溉需水量,并用各地灌溉试验站的实测资料进行了检验。利用GIS的空间分析功能,采用反距离加权插值法得到主要作物多年平均作物需水量与净灌溉需水量的等值线图。选择种植面积最广的小麦、玉米、棉花和水稻4种作物,分析其作物需水量与净灌溉需水量的空间分布特征,得到不同地区主要作物的灌溉需求指数。研究表明:中国东北区、长江中下游区、华南区、川渝区和云贵区平均灌溉需求指数小于0.5,作物对灌溉的需求比较低;华北区、蒙宁区和晋陕甘区旱作物30%～50%的需水靠灌溉补充,水稻55%～80%的需水依靠灌溉;新疆地区主要作物的灌溉需求指数均在0.7以上,农业的发展完全依赖于灌溉。

荒漠气候区膜下滴灌棉花需水量和灌溉制度的试验研究

20 0 0年 5～ 8月在新疆石河子 12 1团土壤改良实验站进行了棉花膜下滴灌需水量和灌溉制度的试验研究。结果表明 ,膜下滴灌条件下灌水量过多或过少均不利于高产 ,为了取得高产和较高的水分利用率 ,全生育期的耗水量应在 345～ 380mm之间。生育期适度缺水可以提高棉花的品质。在当地气候、土壤及栽培模式下 ,棉花膜下滴灌的灌溉制度为全生育期灌水 12～ 14次 ,灌水定额 2 5～ 30mm。

基于NPOI的辽宁省东港灌区水稻作物灌溉制度模块设计与实现

为提高灌区作物灌溉制度设计效率和精度,基于NET平台,采用C#语言集成NPOI插件开发了灌区规划设计中常用的灌溉制度制定模块。该模块可快速读取存储在Excel文件中的气象基础数据,以作物系数法结合彭曼-蒙特斯公式计算作物长系列逐时段需水过程,模拟作物灌排过程。模块可为作物灌溉制度设计重要工具,也可作为其他软件系统的组成部分,有较高的实用价值。

泾惠渠灌区作物种植结构变化对灌溉需水量的影响

研究种植结构变化对灌区作物需水量和灌溉需水量的影响,能够为作物生育期的灌溉用水管理和农业水资源规划提供基础数据。依据泾惠渠灌区实测降水和蒸发蒸腾等气象数据,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式和作物系数法计算灌区主要作物需水量;通过频率计算和配线法确定灌区丰水年(25%)、平水年(50%)和枯水年(75%)的有效降水量;根据1988—2014年Landsat卫星遥感影像提取的泾惠渠灌区不同历史时期农业种植结构数据,计算典型水文年份灌区总灌溉需水量,并分析作物需水量和灌溉需水量在不同典型水文年的年际和月际变化。结果表明,随着泾惠渠灌区农业种植结构的变化,灌区总的作物需水量和灌溉需水量都呈现显著下降趋势。但泾惠渠灌区在1988—2005年间,单位面积平均作物需水量和平均灌溉需水量都基本保持不变,随后均呈小幅下降趋势。各月份作物总需水量和总灌溉需水量除6月份之外,其余各月份都呈现显著下降趋势;但在此期间,灌区单位面积平均作物需水量和平均灌溉需水量除在4、8、9月份呈下降趋势,而6月份呈显著增加趋势外,其余各月份基本保持不变。灌区总的作物需水量和灌溉需水量的下降主要是由农作物种植面积大量减少所致,种植结构的变化对其影响较小,但灌区种植结构调整后的作物需水量状况更符合区域有效降水特点。

西北干旱区戈壁葡萄膜下滴灌需水量和灌溉制度

为了取得高产、实现高水分利用率及达到节水的目的,通过野外定位试验在西北干旱荒漠气候区进行葡萄覆膜与不覆膜滴灌的灌溉制度的试验研究。结果表明,膜下滴灌第一种处理T1(240mm)比不覆膜常规滴灌CK(360mm)节水33%,生育期内浆果生长期日耗水量最大,为需水关键期。在当地气候、土壤及试验研究的栽培模式下,葡萄全生育期的灌水量是240mm;葡萄的灌溉制度为全生育期内灌水12次,灌水定额为10～20mm,这种滴灌与覆膜技术相结合的灌溉方法能显著提高葡萄的水分利用效率和产量,为西北干旱荒漠戈壁葡萄园膜下滴灌提供了一种优质高效的节水灌溉模式。

气候变化对三湖连江灌区水稻生育期和灌溉需水量变化的影响

为研究气候变化对三湖连江灌区水稻生育期和灌溉需水量变化的影响,利用FAO Penman-Monteith公式计算了嘉鱼县三湖连江水库灌区1982—2021年的水稻灌溉需水量,并通过MK检验和时间序列分解。结果表明:在过去40年里,气温呈极显著上升趋势,而相对湿度、平均风速和日照时数明显下降;水稻生育期平均缩短14.75 d;水稻生育期内ETc上升,占全年的37.6%;多年平均有效降雨量下降,灌溉需水量增大,灌溉需求指数为0.42。水稻生育期缩短和灌溉需水量的增大是由气温、风速、相对湿度、日照等共同作用的结果,有效降水量和灌溉需水量呈相反增长趋势。

干旱区滴灌多作物需水量及灌溉制度试验分析

以膜下滴灌为主模式的灌溉技术在干旱新疆灌区大面积应用,针对滴灌区多种作物灌溉制度尚未系统建立应用问题,该文基于先进的地下廊道式测坑防雨棚测验设施,采用灌水定额单因素4水平,随机区组田间灌溉试验方案,系统性同步实施滴灌12种作物需水量及灌溉制度试验,结果表明:春麦需水量和灌溉用水定额为412 mm、390 mm;旱稻为829 mm、933 mm;谷子为539 mm、573 mm;土豆为560 mm、510 mm:大豆为559 mm、557 mm;油菜为469 mm、533 mm;葵花为515 mm、530 mm;甜菜为492 mm、515 mm;打瓜为510 mm、467 mm;蕃茄为533 mm、519 mm;胡萝卜为468 mm、486 mm;苜蓿为608 mm、570 mm,试验分析结果为灌区节水灌溉定额管理提供技术支撑。

基于彭曼公式的作物灌溉需水量确定方法研究

作物灌溉需水量的确定,一般采用与当地相近的灌溉试验站的数据进行近似运算,但远离试验站地区的计算结果往往误差较大。在彭曼公式、灌溉需水量公式的基础上,提出了每公顷作物某月灌溉所需水量Mi月的计算方法。运用此方法对马利沟小流域作物需水量、有效降水量、灌溉需水量进行了实例计算。

节水灌溉方式下作物需水量和灌溉需水量研究综述

中国是一个严重缺水的国家,农业用水浪费严重,发展节水农业势在必行。作物生长需水量与灌溉需水量密切相关,作物生长需水量估算方法各异,并以彭曼公式为主,该公式与参照作物需水量(ET0)和作物生长系数(Kc)有关。计划灌溉需水量是节水灌溉管理的一个重要因素,其定额方式各有利弊,仍然以农田水量平衡方程为主要评估手段。

节水灌溉的作物需水量试验研究

对节水灌溉条件下的冬小麦、夏玉米、棉花和水稻需水量进行试验研究 ,结果表明 ,节水灌溉模式对作物需水量变化产生较大影响。与浅水灌溉模式相比 ,控制灌溉模式的水稻需水量减少 3 4.6% ,覆膜旱作节水模式的水稻需水量减少 3 9.94%。采用节水灌溉模式后 ,冬小麦需水量减少 1 0 %左右 ,夏玉米需水量减少1 3 % ,棉花需水量减少 3 0 %。因此 ,对大田农作物进行高效节水灌溉 ,能在获得高产 (增产 )的前提下 ,较大幅度地减少作物的蒸发蒸腾量 。