[分享]滴灌条件下灌溉量的计算方法

发表于2020-09-23     43人浏览     1人跟帖     总热度:225  

在滴灌条件下,大家都知道,适宜的灌溉量是要达到土壤的田间持水量。在这个前提下,灌水量多少取决于灌溉前土壤含水量与田间持水量之间的差值,以及作物此期的根系深度。一般对浅根系作物,根系深度40cm,则湿润锋应该达到45cm-50cm,直根系作物,根系深度可达到40-60cm,则湿润锋应该达到70-80cm。然而在这些前提条件下,多大的灌溉量可以实现灌溉目标呢?本文就回答问题。
1. 土壤的田间持水量(FWC, Field Water Capacity)
土壤的田间持水量是毛管悬着水的最大值.它是一个理想值,不是一个定值。对于质地变异大的冲积-洪积母质,变异更大。它主要受土壤质地影响,还受土壤有机质含量的影响。
FWC是可以测量的。本文不讨论测量的方法,只指出各种质地的FWC大概范围,它是质量含水量(%)。如果换算成容积含水量,需要乘上相应土壤的容重。

滴灌条件下灌溉量的计算方法_1
还要注意土壤的FWC一般表层小于底层土,差值可达到1%。因此,如果保守估计,则可以在表1 的基础上加上0.5%-1%的含水量。
2. 作物萎蔫系数
作物的萎蔫系数是土壤含水量下降到植物根系吸收不到水分,叶片发生萎蔫时的土壤含水量。显然,萎蔫系数是决定作物灌溉的下限。由于作物耐旱性有差异,土壤质地不同则水分的有效性不同,因此,作物萎蔫系数也不是一个恒值。通常作物达到萎蔫系数进行灌溉是过于干旱了,因此这里只作为一个概念提供给读者。
3. 土壤的容重
土壤的容重是单位体积干燥土壤的质量与体积的比值。一般粘土容重最小,沙土容重最大。再计算灌溉量时由于需要确定单位土壤(如1亩)土壤大大一定深度的重量,因此,需要知道土壤的容重.

滴灌条件下灌溉量的计算方法_2
4. 田间灌溉量确定方法
4.1 既定深度灌溉量计算
假定待决策的作物土壤是壤土,作为保守的估计,确定其田间持水量为26%,容重为1.25 t/m3。
再假定待土壤含水量达到FWC的75%即开始补充灌溉(这是大多数作物灌溉的常见标准),即田间含水量差值为26%×(100%-75%)=6.5%.如果测定了土壤的含水量,则以测定值为准,计算方法是土壤含水量差值=FWC-含水量实测值。
假定灌溉作物是棉花,生育期是初花期,此期根系基本达到最大深度,需要灌溉深度0.7m,则此期的:
全田充分灌溉需要的灌溉量(以亩计)=666.7m2×0.7m×1.25×6.5%=37.9m3/亩。
考虑到滴灌是局部灌溉(并非全部土体都达到FWC),此期根系发育充分,需要湿润的土壤体积较大,取系数0.80,则需要的灌溉量=37.9×0.80=30.3 m3/亩。
这就是我们通常给农民授课时要求滴灌棉花单次灌溉量介于30-35m3/亩的依据。
4.2 既定灌溉量能够达到的土壤深度
设灌溉量为Irr,湿润深度为H,FWC与土壤含水量差值为δW,则
666.7×H×1.25×δW=Irr
变换一下  H=Irr /(1.25×666.7×δW)
用与3.1相同的条件,δW=6.5%,设Irr = 30m3/亩,则
H=30/(666.7×1.25×6.5%)=0.554m,即湿润深度是55.4cm。
由于滴灌是非充分(局部)灌溉,因此,实际湿润深度高于计算值。采用相同的系数0.80(即假定全天80%达到FWC,而其他部位是“没有吸水的”—可见这个假设是相当武断的。如果采用水力学方程是可以模拟这个K值的。但是作为实用的方法,0.80的“精确度”已经够用了),则实际的湿润深度为:
0.554/0.80=0.692m,即69.2cm。


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 发表于2020-09-23   |  只看该作者      

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非常专业了!

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