灌溉计划制定技术.ppt

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大田作物灌溉计划大田作物灌溉计划实时制定技术实时制定技术Real-timeIrrigationschedulingforfieldcrop中中国国农农业业大大学学李李光光永永1灌溉计划实时制定技术的内涵灌溉计划实时制定技术的内涵灌溉计划灌溉计划是一种灌溉水的使用策略，是灌是一种灌溉水的使用策略，是灌溉决策的制定过程。

溉决策的制定过程。

是节水农业体系的重要组成部分。

是节水农业体系的重要组成部分。

2灌溉计划实时制定技术的内涵灌溉计划实时制定技术的内涵其内涵是，（农户）如何根据作物（品其内涵是，（农户）如何根据作物（品种与生长阶段）、土壤、地区气象条件种与生长阶段）、土壤、地区气象条件及灌水技术和农业耕作措施，（科学地及灌水技术和农业耕作措施，（科学地）决定：

决定：

什么时候灌溉（什么时候灌溉（When）每次灌多少水量（每次灌多少水量（Howmuch）3正确的灌溉计划正确的灌溉计划可节省水量可节省水量在有完善的灌溉系统条件下，大部分农户民倾向于在有完善的灌溉系统条件下，大部分农户民倾向于灌溉较多的水量，认为灌水量多可以获得较高的产灌溉较多的水量，认为灌水量多可以获得较高的产量。

量。

在不减少作物产量的情况下在不减少作物产量的情况下美国研究表明，实施正确的灌溉计划，可以节省灌美国研究表明，实施正确的灌溉计划，可以节省灌溉水量溉水量1535，（，（RobertEvans，NorthCarolina试验站）试验站）中澳项目昌平示范点，果树微灌正确的灌溉计划与中澳项目昌平示范点，果树微灌正确的灌溉计划与果农的凭经验微灌，节水果农的凭经验微灌，节水364正确的灌溉计划（续）正确的灌溉计划（续）可节省能源；可节省能源；（尤其在井灌区，提水灌区）（尤其在井灌区，提水灌区）可减少病虫害的发生；可减少病虫害的发生；可减少营养物质的流失量；可减少营养物质的流失量；可提高化学药剂的有效使用，同时减少可提高化学药剂的有效使用，同时减少对地下水的污染；对地下水的污染；最终可使效益最大。

最终可使效益最大。

5本报告的讨论重点（本报告的讨论重点（focus）：

）：

灌溉计划的制定取决于纵多的因素：

灌溉计划的制定取决于纵多的因素：

土壤、气象、作物、水源、灌溉技术、耕作措施和管理目标土壤、气象、作物、水源、灌溉技术、耕作措施和管理目标等等是多种技术的集成，仍然是一项正在逐步完善的技术。

是多种技术的集成，仍然是一项正在逐步完善的技术。

利用现有技术，利用现有技术，农户如何方便地科学合理地实时制定农户如何方便地科学合理地实时制定农田灌溉决策农田灌溉决策howtomakeirrigationscheduling6灌溉计划实时制定的技术体系灌溉计划实时制定的技术体系看天降雨量、蒸发量测定；看天降雨量、蒸发量测定；看地土壤水分（水势）确定；看地土壤水分（水势）确定；看作物看作物ET、允许的土壤水分亏缺值确允许的土壤水分亏缺值确定。

定。

三者互相依存，互相校核三者互相依存，互相校核7灌溉计划实时制定的灌溉计划实时制定的基本原理基本原理土壤水分平衡法土壤水分平衡法8随土壤、作物生长阶段（根系深度）允许的土壤水分亏缺量如：

10mm土壤中的有效水量土壤水库ETET值mm天数4-3=115243103灌溉：

什么时候（when）第三天灌溉多少（howmuch）10mm（与灌溉方式有关，与灌溉方式有关，需考虑灌溉水利用率需考虑灌溉水利用率）P0=3mm（第一天）是一个非常重要的决策9土土壤壤水水平平衡衡表表日日历历法法或或支支票票本本法法10土壤中的有效水量土壤中的有效水量11土壤的有效水量土壤的有效水量砂土砂土土壤固体颗粒土壤固体颗粒土壤总含水量土壤总含水量1007550250壤土壤土粘土粘土重力水重力水速效水速效水亏缺有效水亏缺有效水作物生长受阻作物生长受阻不能利用的水不能利用的水土壤含水量体积比12土壤水的允许亏缺量土壤水的允许亏缺量取决于：

作物品种与生长发育阶段作物根系深度和土壤有效持水量及土壤含盐量等。

不是一个固定的值，一般情况下，通常按照有效水量亏缺1/3-2/3来制定灌溉计划。

较小的亏缺用于对水分敏感的作物或作物的水分敏感阶段，较大的水分亏缺用于对水分不太敏感的作物或作物的水分非敏感较大。

13一些作物的允许土壤水分亏缺量一些作物的允许土壤水分亏缺量（土壤有效水含量的百分数土壤有效水含量的百分数,MAD）允许的土壤水分亏缺随作物生长阶段而变化14作物需水量作物需水量ET的确定途径的确定途径EstimatingET利用当地试验站的田间试验资料根据蒸发皿蒸发量确定ET测定气象数据，利用彭曼公式和作物系数计算ET利用Etgage直接测得ETo，再利用作物系数计算ET问题的关键是农户如何能够通过问题的关键是农户如何能够通过快速方便的方法获得。

快速方便的方法获得。

Keyisconvinentandeasyforfarmer15根据蒸发皿蒸发量确定根据蒸发皿蒸发量确定ETbypan16北京地区桃树的蒸发皿系数北京地区桃树的蒸发皿系数panfactorforpeachtree（中国中国20cm直径蒸发皿直径蒸发皿）17测定气象数据，利用彭曼测定气象数据，利用彭曼（penman）公式和作物系数计算公式和作物系数计算ET18冬小麦日需水过程线1920利用利用Etgage直接测得直接测得ETo，再利再利用作物系数计算用作物系数计算ETETETgageKc21Etgage测量值mm/d彭曼公式计算值mm/dY=0.99xR2=0.88潜在腾发量Etgage测量值与彭曼公式计算值的对比22利用土壤水分测定值利用土壤水分测定值实时制定灌溉计划实时制定灌溉计划土壤水分测定仪器土壤水分测定仪器23利用张力计制定灌溉计划利用张力计制定灌溉计划读数（厘巴）解释0土壤饱和或张力计已坏510水分过高或排水不良1020接近田持2040处于植物易于吸收的土壤水分状态4060开始灌溉。

（壤土：

4050；粘土：

5060；并需考虑作物生长阶段）70作物承受水应力24利用石膏块电阻仪制定灌溉计划利用石膏块电阻仪制定灌溉计划25张力计或石膏块的张力计或石膏块的安装深度与位置安装深度与位置1/41/3的有效根区（决定什么时候开始灌溉）2/33/4的有效根区（判断灌水深度）26各种方法的比较各种方法的比较comparisonofmethods方法土壤水分平衡法张力计法石膏块法TDR或中子仪法土样烘干法费用低中中高低准确性低一般一般高高实现自动控制否是是否否读数连续否是是是是工作量一般一般一般一般大维护大大大受盐分影响大对水分的测量限制大大27国外灌溉计划国外灌溉计划实时制定技术的实时制定技术的发展现状发展现状Developingstatusofirrigationschedulingintheword28国外（以美国为例）国外（以美国为例）USA健全的农业技术推广体系健全的农业技术推广体系较为完善的水价体系较为完善的水价体系农户实时制定灌溉计划的主要方法农户实时制定灌溉计划的主要方法灌溉计划科学制定技术推广取得的成效灌溉计划科学制定技术推广取得的成效29制定灌溉计划的主要方法制定灌溉计划的主要方法methodsusedinmakingirrigationscheduling土壤干湿目测法土壤干湿目测法利用土壤水分测定仪器利用土壤水分测定仪器利用媒体利用媒体计算机模拟模型计算机模拟模型利用土壤水分平衡表利用土壤水分平衡表由供水组织决定由供水组织决定依靠灌溉计划制定组织依靠灌溉计划制定组织其他其他30土土壤壤干干湿湿目目测测法法31利用土壤水分测定仪器利用土壤水分测定仪器soilmoisturesensor仪器：

仪器：

张力计、石膏块、张力计、石膏块、Watermarkblock、Aquaterprobe、中子中子仪、仪、TDR等等各州出版了多种关于上各州出版了多种关于上述仪器的使用说明的宣述仪器的使用说明的宣传材料，由灌溉技术推传材料，由灌溉技术推广人员帮助农户具体实广人员帮助农户具体实施。

施。

32利用媒体分布信息利用媒体分布信息Mediareports广播、电视（broadcast、TV）（气象预报中进入了各地ETo的报道）传真fax（定期给用户发送气象、ET等信息）计算机网络。

在INTERNET上提供各地的气象数据及潜在腾发量计算结果33新墨西哥州气象网34TexasTexasEvaportanspirationEvaportanspirationWebSiteWebSite全州有全州有20个气象站个气象站35利用土壤水分平衡表利用土壤水分平衡表checkbook36利用计算机模拟模型利用计算机模拟模型computersimulationmodelsINTERNET提供了各种计算机模拟模型提供了各种计算机模拟模型用户可在线计算或下载，用于计算作物用户可在线计算或下载，用于计算作物ETo、ET、制定制定灌溉计划等。

灌溉计划等。

37Models/DataSitesINewMexicoStateClimateCenterhttp:

/weather.nmsu.edu/CenterforResearchinWaterResources,TheUniversityofTexasatAustinhttp:

/www.ce.utexas.edu/prof/maidment/gishyd97/library/wbtexas/wbtexas.htmCIMIS（Calif.IrrigationMgmt.Info.Sys.）http:

/wwwdpla.water.ca.gov/cgi-bin/cimis/cimis/hq/main.pl38Models/DataSitesIITexasMesoNet（TAMU）http:

/www.met.tamu.edu/texnet/mesonet.htmlIrrigationEngineeringSoftware（UtahStateUniversity）http:

/www.engineering.usu.edu/bie/software.htmlIrrigation（USDA-NRCSWesternClimateCenter）http:

/www.wcc.nrcs.usda.gov/water/quality/text/irrigate.html39411998年农业普查成果年农业普查成果SurveyformethodsusedindecidingwhentoirrigateinUSAin199842利用红外温度仪，制定灌溉计划利用红外温度仪，制定灌溉计划4344桁架上安有红外测温仪用以测量作物叶面温度桁架上安有红外测温仪用以测量作物叶面温度精精准准灌灌溉溉Precisionirrigation45十分感谢!

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