直接计算需水量的方法
一般是先从影响作物需水量的诸因素中，选择几个主要因素（例如水面蒸发、气温、湿度、日照、辐射等），再根据试验观测资料分析这些主要因素与作物需水量之间存在的数量关系，最后归纳成某种形式的经验公式。目前常见的这类经验公式大致有以下几种。
1.以水面蒸发为参数的需水系数法（简称α值法或称蒸发皿法）
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
式中 ET——某时段内的作物需水量，以水层深度mm计；
E0——与ET同时段的水面蒸发量，以水层深度mm计，一般采用80cm口径蒸发皿的蒸发值；
a、b——经验常数；
α——需水系数，或称蒸发系数，为需水量与水面蒸发量之比值。
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α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α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。
2.以产量为参数的需水系数法（简称K值法）
作物产量是太阳能的累积与水、土、肥、热、气诸因素的协调及农业措施的综合结果。因此，在一定的气象条件下和一定范围内，作物田间需水量将随产量的提高而增加，如图2-1所示，但是需水量的增加并不与产量成比例。由图2-1还可看出，单位产量的需水量随产量的增加而逐渐减小，说明当作物产量达到一定水平后，要进一步提高产量就不能仅靠增加水量，而必须同时改善作物生长所必需的其他条件。作物总需水量的表达式为
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图2-1 作物需水量与产量关系示意图
式中 ET——作物全生育期内总需水量，m3/亩；
Y——作物单位面积产量，kg/亩；
K——以产量为指标的需水系数。对于ET=KY公式，则K代表单位产量的需水量，m3/kg；
n、c——经验指数和常数。
式（2-3）中的K、n及c值可通过试验确定。此法简便，只要确定计划产量后便可算出需水量；同时，此法使需水量与产量相联系，便于进行灌溉经济分析。对于旱作物，在土壤水分不足而影响高产的情况下，需水量随产量的提高而增大，用此法推算较可靠。但对于土壤水分充足的旱田以及水稻田，需水量主要受气象条件控制，产量与需水量关系不明确，用此法推算的误差较大。
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
式中 ETi——某一生育阶段作物需水量；
Ki——需水量模比系数，即生育阶段作物需水量占全生育期作物需水量的百分数，可以从试验资料中取得。
然而，这种按模比系数法估算作物各生育阶段需水量的方法存在较大的缺点。例如水稻整个生育期的需水系数α值和总需水量的时程分配即模比系数Ki均非常量，而是各年不同的。所以按一个平均的α值和Ki值计算水稻各生育阶段的需水量，计算结果不仅失真，而且导致需水时程分配均匀化而偏于不安全。因此，近年来，在计算水稻各生育阶段的需水量时，一般根据试验求得的水稻阶段需水系数αi直接加以推求。
必须指出，上述直接计算需水量的方法，虽然缺乏充分的理论依据，但我国在估算水稻需水量时尚有采用，因为方法比较简便，水面蒸发量资料容易取得。