基本介紹
- 中文名：作物需水量
- 外文名：crop water requirment
- 含義：作物為了生長發育需要消耗的水量
- 影響因素：受植物、土壤因素，以及灌溉
- 類型：概念
影響因素,確定方法,研究展望,
在正常生育狀況和最佳水、肥條件下，作物整個生育期中，農田消耗於蒸散的水量。一般以可能蒸散量表示，即為植株蒸騰量與株間土壤蒸發量之和，以毫米或立方米/畝計。作物需水量是研究農田水分變化規律、水分資源開發利用、農田水利工程規劃和設計、分析和計算灌溉用水量等的依據之一。 影響田間作物需水量的主要因素有：氣象條件、作物種類、土壤性質和農業措施等。氣溫高，空氣乾燥，風速大，作物需水量就大；生長期長、葉面積大、生長速度快、根系發達以及蛋白質或油脂含量高的作物需水量就大；就生產等量的乾物質而言，多數碳3作物需水量大於碳4作物。
作物需水量
作物需水量作物不同發育期的需水量差別很大。一般在整個生育期中，前期小，中期達最高峰，後期又減少。生殖生長時期，往往是需水臨界期。如禾穀類作物的孕穗期，對缺水最為敏感，此期缺水，對生長發育極為不利，常造成大幅度減產。確定作物需水量的基本方法有水量平衡法和能量平衡法。前者簡便易行，用簡測法、坑測法和田測法即可測定；後者測定項目有淨輻射量、亂流熱通量、土壤吸收或放出的熱量等。在資料短缺時常採用彭曼公式等經驗或半經驗方法估計可能蒸散量。
影響因素
作物需水量的大小取決於作物生長發育和對水分需求的內部因子和外部因子。其中內部因子是指對需水規律有影響的生物學特性，與作物種類、品種以及生長階段有關，氣候條件(包括太陽輻射、氣溫、相對濕度、水面蒸發量、風速等)和土壤條件(包括土壤質地、含水量等)屬於外部因子。在土壤水分充分的情況下，氣象因素是影響作物需水量的主要因素。同時,農業技術措施也會對作物需水產生影響。
確定方法
以能量平衡原理為基礎的Penman公式法,只需利用常規氣象資料便可較為準確地計算出參考作物的需水量.該法已成為計算參考作物需水量的一種主要方法,它包含直接計算方法和間接計算方法2種。
直接計算方法一般是根據實測資料,分析幾個主要影響因素(如水面蒸發、氣溫、濕度、日照、輻射等)與作物需水量之間存在的數量關係,歸納成某種形式的經驗公式.首先先計算整個作物生育期的需水量,然後用階段需水模係數分配各階段的作物需水量,如以產量為參數的需水係數法(簡稱K值法!)、水面蒸發量法(值法!)、積溫法、日照時數法、多因素法等.該法的精度在很大程度上取決於階段需水模係數的準確程度.由於影響需水模係數的因素很多,如作物品種、氣象條件,以及土、水、肥條件和生育階段劃分的不嚴格等,同一生育階段不同年份同品種作物的需水模係數並不穩定,而不同品種的作物需水模係數則變化更大。
另一種是間接計算方法.間接計算參考作物需水量的方法很多,概括起來分為2類方法:一類是經驗公式法,另一類較為常用的是Penman綜合法.其中,經驗公式是在特定的環境條件下推導出來的,有較強的區域局限性,要么過於精巧而缺乏難以測得的資料而不便推廣,要么公式簡單但計算結果過於粗略。
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研究展望
作物生態系統作物需水量計算取得了一系列重要成果,而綜合考慮氣候、土壤水分狀況、地形、植被、灌溉農業發展等因素對區域作物耗水的研究,目前均存在許多假設,普適性不強,難以推廣.另外在計算方法方面比較單一,且比較複雜,難以推廣套用.運用分形、小波、信息熵等複雜性理論研究作物需水時空特徵的不確定性、不均勻性,應當是今後研究的方向。
