三、作物田间需水量的估算
（一）全生育期作物需水量的确定 1、以水面蒸发量为参数的需水系数法 常用“蒸发皿法”或“α值法” 大量灌溉试验资料表明，各种气象因素都与当地的水面蒸发 量之间有较为密切的关系，而水面蒸发量又与作物需水量之间 存在一定程度的相关关系。因此，可以用水面蒸发量这一参数 来衡量作物需水量的大小。这种方法的计算公式一般为：
植株蒸腾＋株间蒸发＝腾发量＝作物需水量 作物需水量＋渗漏量＝田间耗水量
二、作物需水规律
（一）作物需水量影响因素 1、气象条件 2、土壤条件 3、作物条件 4、农业技术措施
（二）作物需水特征 1、中间多，两头少，开花结果期最大。 2、存在需水临界期 （1）定义：在作物全生育期中，对缺水最敏感，如果缺水，对作 物产量影响最大的时期。 水稻：孕穗～开花 棉花：开花～幼铃期 小麦：拔节～灌浆期 （2）了解作物需水临界期的意义: ①合理安排作物布局，使用水不致集中 ②在干旱情况下，优先灌溉处于临界期的作物
(一) 水稻灌溉制度
水稻本田的灌溉制度。可分别针对泡田期及插秧以后的生育期进 行设计。
1、泡田期
泡田期的灌溉用水量(泡田定额)可用下式确定： M1=0.667(h0+S1+e1t1-P1) 式中 M1——泡田期灌溉用水量，m3/亩； h0——插秧时田面所需的水层深度，mm； S1——泡田期的渗漏量，即开始泡田到插秧期间的总渗漏量,mm； t1——泡田期的日数； e1——t1时期（泡田期）内水田田面平均蒸发强度，mm/d，可用水 面蒸发强度代替； P1——t1时期内的降雨量，mm。
四、各生育期田间需水量的确定
（二）通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量的方法 近代需水量的理论研究表明，作物腾发耗水是通过土壤－植物－大 气系统的连续传输过程，大气、土壤、作物三个组成部分中的任何一部 分的有关因素都影响需水量的大小。根据理论分析和试验结果，在土壤 水分充分的条件下，大气因素是影响需水量的主要因素，其余因素的影 响不显著。在土壤水分不足的条件下，大气因素和其余因素对需水量都 有重要影响。目前对需水量的研究主要是研究在土壤水分充足条件下的 各项大气因素与需水量之间的关系。普遍采用的方法是通过计算参照作 物的需水量来计算实际需水量。相对来说理论上比较完善。 有了参照作物需水量，然后再根据作物系数 对ET0进行修正，即 可求出作物的实际需水量
具体计算过程参见例题P35
（二）旱作物灌溉制度
用水量平衡分析法制定旱作物的灌溉制度时，通常以作物主要根系吸水 层作为灌水时的土壤计划湿润层，并要求该土层内的储水量能保持在作物所 要求的范围内。 1．水量平衡方程 对于旱作物，在整个生育期中任何一个时段t，土壤计划湿润层(H)内储 水量的变化可以用下列水量平衡方程表示(见图2-3)： Wt-W0=Wr+P0+K+M-ET 式中 W0，Wt——时段初和任一时间t时的土壤计划湿润层内的储水量； Wr——由于计划湿润层增加而增加的水量，如计划湿润层在时段内 无变化则无此项； P0——保存在土壤计划湿润层内的有效雨量； K——时段t内的地下水补给量，即K＝kt，k为t时段内平均每昼夜地 下水补给量； M——时段t内的灌溉水量； ET——时段t内的作物田间需水量，即ET＝et，e为t时段内平均每昼 夜的作物田间需水量。 以上各值可以用mm或m3/亩计。
第二章
作物需水量和灌溉用水量
深层渗漏是指旱田中由于降雨量或灌溉水量太多，使土壤水 分超过了田间持水量，向根系活动层以下的土层产生渗漏的现 象。 田间渗漏是指水稻田的渗漏。由于水稻田经常要保持一定的 水层，因此水稻田经常产生渗漏，且数量较大。
注意点： （1）株间蒸发虽然增加了地面附近空气湿度，对作物生长环境有 利，但极大部分消耗是无益消耗，因此在缺水干旱地区，应尽 量采取措施，减少株间蒸发，如中耕松土、改进灌水方法和地 膜覆盖等措施； （2）深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，易形成 次生盐碱化。但对水稻来说，适宜的渗漏是有益的，可促进土 壤通气,促进作物生长。但如过多，会导致肥料和水的流失。
为了满足农作物正常生长的需要，任一时段内土壤计划湿润层内 的储水量必须经常保持在一定的适宜范围以内，即通常要求不小于作物 允许的最小储水量(Wmin)和不大于作物允许的最大储水量(Wmax)。在 天然情况下，由于各时段内需水量是一种经常的消耗，而降雨则是间断 的补给。因此，当在某些时段内降雨很小或没有降雨量时，往往使土壤 计划湿润层内的储水量很快降低到或接近于作物允许的最小储水量，此 时即需进行灌溉，补充土层中消耗掉的水量。
2．根据灌溉试验资料制定灌溉制度 我国许多灌区设置了灌溉试验站，试验项目一般 包括作物需水量、灌溉制度、灌水技术等。 3．按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度 根据农田水量平衡原理分析制定作物灌溉制度时 ，一定要参考群众丰产灌水经验和田间试验资料。也 即这三种方法结合起来，所制定的灌溉制度才比较完 善。下面就水稻介绍这一方法。
E
P
h1 m h2 s c
如图所示：m为灌溉量，P为降雨，E为蒸发量，c为排水量， s为渗漏量Байду номын сангаас初始水层深为h1。对任一时段：
h1+P+m-s-c-E=h2 m=h2+s+c+E-h1-P
3图解法推求作物灌溉制度
如果时段初的农田水分处于适宜水层(水田)上限
(hmax)，经过一个时段的消耗，田面水层降到适宜水 层的下限(hmin)，这时如果没有降雨，则需进行灌溉， 灌水定额即为： m= hmax－hmin 当确定了各阶段适宜水层hmax 、 hmin
2．基本资料的收集
(1) 土壤计划湿润层深度(H) (2) 土壤最适宜含水率及允许的最大、最小含水率
(3) 降雨入渗量(P0) 指降雨量(P)减去地面径流损失(P地)后的水量
(4) 地下水补给量(K) (5) 由于计划湿润层增加而增加的水量(WT)
3．旱作物播前的灌水定额(M1)的确定 播前灌水的目的在于保证作物种子发芽和出苗所必须的土壤含水量或储水于土 壤中以供作物生育后期之用。播前灌水往往只进行一次。一般可按下式计算：
第二节
一、概述
灌溉制度
灌溉制度定义：为了保证作物适时播种、插秧和正常生 长发育，通过灌溉向田间补充水量的具体方案。 内容：包括灌水次数、灌水日期、灌水定额、和灌溉定额。 灌水定额：―次灌水在单位面积上的灌水量。
灌溉定额：生育期内（包括秧苗期、泡田期、本田期）
各次灌水定额之和。
充分灌溉条件下的灌溉制度制订方法
以及各阶段需水强度，即可采用图解法推求水稻灌溉
制度
图解法
4、列表计算法拟定作物灌溉制度
列表法计算灌溉制度步骤：
（1）基本资料：生育期阶段耗水强度、
生育期降雨量、阶段适宜水深
（2）列表逐日计算。
（3）列出灌溉制度表。
（4）计算灌溉定额。
例题（P35）
注意点
①计算时间应从返青期前一天开始； ②刚播秧的几天内水深允许低于hmin，防止漂秧； ③每次灌溉至少10mm以上，然后依次15，20，25， 30mm等。 ④需水临界期充分灌溉。 ⑤校核。
由于“α值法”只要水面蒸发量资料，易于获得且比较稳 定，所以该法在我国水稻地区曾被广泛采用。多年来的实践证 明，用 值法时除了必须注意使水面蒸发皿的规格、安设方式及 观测场地规范化外，还必须注意非气象条件(如土壤、水文地质、 农业技术措施、水利措施等)对 值的影响，否则将会给资料整理 工作带来困难，并使计算成果产生较大误差。
四、各生育期田间需水量的确定
2、K值法：以产量为参数的需水系数法。
E=KY 式中： K—需水系数； Y—作物产量。 此公式适用旱作物。水稻E~Y关系不明显。 上述诸公式都可估算全生育期作物需水量，也可估算各生育阶段的作物需 水量。在生产实践中，过去常习惯采用所谓模比系数法估算作物各生育阶段 的需水量，即先确定全生育期作物需水量，然后按照各生育阶段需水规律， 以一定比例进行分配，即需水模比系数是作物某一生育阶段田间需水量占全 生育期需水量的百分比 Ei＝KiE 式中： Ei—第i阶段作物田间需水量； Ki—第i阶段作物需水模比系数； E—同上。
1－作物需水量E累积曲线； 2－渗入土壤内的降雨量累积曲线； 3－WT累积曲线(计划湿润层增加而增加的水量）； 4－K值累积曲 线（地下水补给量）； 5－计划湿润土层中的实际储水量W曲线； 6－计划湿润土层允许最小储水量Wmin曲； 7－计划湿润土层允许最大储水量Wmax曲线
通常，泡田定额按照土壤、地势、地下水埋深
等类似田块的实测资料决定，一般h0=30～50cm条件
下，泡田定额可采取以下数值： 粘土、壤土：50～80m3/亩；
中壤土、砂壤土：80～120m3/亩；
轻砂壤土：100～160m3/亩；
2、生育期（水量平衡原理） 水量平衡方程： h1+P+m-s-c-E=h2 式中 h1——时段初田面水层深度； P——时段内降雨量； m——时段内的灌水量； s——时段内渗漏量 c——时段内排水量； E ——蒸发量； h2——时段末田面水层深度； 式中各数值均以mm计。
第二章
作物需水量和灌溉用水量
第一节 作物需水量
一、田间水量的消耗 农田水分的消耗途径：植株蒸腾、株间蒸发、深层渗漏。 植株蒸腾是指作物根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶片的气孔 扩散到大气中去的现象。试验证明，植株蒸腾要消耗大量水分，作物根 系吸入体内的水分有99%以上是消耗于蒸腾，只有不足1%的水量是留 在植物体内，成为植物体的组成部分。。 株间蒸发是指植株间土壤表面或水面的水分蒸发称为株间蒸发。和 植株蒸腾都受气象因素的影响，但蒸腾因植株的繁茂而增加，株间蒸发 因植株造成的地面覆盖率加大而减小，所以蒸腾与株间蒸发二者互为消 长。
四、各生育期田间需水量的确定
作物腾发过程中，无论是体内液态水的输送，或是田间腾发 面上水分的汽化和扩散，均需克服一定阻力。这种阻力越大，需 要消耗的能量也越大。由此可见，作物需水量的大小，与腾发消 耗能量有较密切的关系。腾发过程中的能量消耗，主要是以热能 形式进行的，例如气温为25℃时，每腾发1克重的水大约需消耗 2468.6J的热量。如果能在农田中测算出腾发消耗的总热量，便 能由此推算出相应的作物需水量数值。