作物需水量
农田水分消耗的途径主要有植株蒸腾、株间蒸发和深层渗漏(或田间渗漏)。
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或田面的水分蒸发。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。一般作物生育初期植株小,地面裸露大,以株间蒸发为主;随着植株增大,叶面覆盖率增大,植株蒸腾逐渐大于株间蒸发,到作物生育后期,作物生理活动减弱,蒸腾耗水又逐渐减小,株间蒸发又相对增加。
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。深层渗漏一般是无益的,且会造成水分和养分的流失。田间渗漏是指水稻田的渗漏。由于水稻田经常保持一定的水层,所以水稻田经常产生渗漏,且数量较大。在丘陵地区的梯田,稻田的日平均渗漏量一般为2~6mm,冲田0~1mm,畈田0.5~2.0mm。平原圩区稻田多为轻黏土,但地下水位高,日平均渗漏量一般为0.5~1.0mm。对土质黏重,地下水位高且排水不畅的地区,长期淹灌的稻田,由于土壤中氧气不足,容易产生硫化氢、氧化亚铁等有毒物质,影响作物的生长发育,造成减产。因此近年来,认为稻田应有适当的渗漏量,可以促进土壤通气,改善还原条件,消除有毒物质,有利于作物生长。但是渗漏量过大,会造成水量和肥料的流失,与开展节水灌溉有一定矛盾。(https://www.daowen.com)
在上述几项水量消耗中,植株蒸腾和株间蒸发合称为腾发,两者消耗的水量合称为腾发量(evapotranspiration),通常又把腾发量称为作物需水量(water requirement of crops)。腾发量的大小及其变化规律,主要决定于气象条件、作物特性、土壤性质和农业技术措施等,而渗漏量的大小与土壤性质、水文地质条件等因素有关,它和腾发量的性质完全不同。因此,一般都是将腾发量与渗漏量分别进行计算。对水稻田来说,也有将稻田渗漏量计入需水量之内,通常则称为“田间耗水量”,以使与需水量概念有所区别。
作物需水量是农业用水的主要组成部分,也是整个国民经济中消耗水分的最主要部分。因此,它是水资源开发利用时的必需资料,同时也是灌排工程规划、设计、管理的基本依据。目前全世界的用水量不断增长,水资源不足日益突出,因此,对作物需水量的研究和估算,已成为一个重要研究课题。
根据大量灌溉试验资料分析,作物需水量的大小与气象条件(温度、日照、湿度、风速)、土壤含水状况、作物种类及其生长发育阶段、农业技术措施、灌溉排水措施等有关。这些因素对需水量的影响是互相联系的,也是错综复杂的,目前尚难从理论上对作物需水量进行精确的计算。在生产实践中,一方面是通过田间试验的方法直接测定作物需水量;另一方面常采用某些计算方法确定作物需水量。
现有计算作物需水量的方法,大致可归纳为两类,一类是直接计算出作物需水量,另一类是通过计算参照作物需水量来计算实际作物需水量。