第一节　作物需水量及需水规律

一、作物需水量

农作物生长发育过程中，从播种至收获消耗于植株叶面蒸腾和株间蒸发的水分的总和，称为作物需水量，也称为物耗水量或腾发量，它是农田灌溉工程的一项基本参数农田作物水分循环示意图如图1－1所示。

1.田间实际耗水量的计算

作物田间实际耗水量通过田间灌溉试验中用于作物生长过程的灌水量、有效降水量、土壤水分消耗量和地下水补给量几项数值按水量平衡原理计算而定，如式（1－1）所示：

式中　E——作物全生长期需水量（耗水量），m3/亩；

M——全生育期灌水量，m3/亩；

P——有效降雨量，m3/亩；

W——土壤水分消耗量，m3/亩；

D——作物生育期内地下水补给量，m3/亩。

2.利用修正彭曼公式法计算作物需水量

式中　Kc——作物系数，受作物种类、发育阶段及气候条件等因素影响；

ET0——潜在腾发量，mm或m3亩。

式中　P0——海平面的平均气压，mb；

P——计算站点的平均气压，mb；

Δ——饱和水气压－温度曲线温度Ta处的斜率，mb/℃；

γ——干湿表常数，等于0.66，mb/℃；

Eα——干燥力，mm/日；

Rn——净辐射。

二、作物需水规律

农作物的需水规律，决定于作物的特性、气象条件、土壤性质和农业技术措施等。作物在不同地区，不同年份，不同栽培条件下，需水量各不相同。

农作物日腾发量（即日需水量）一般在生长的前后期小，中期大。

作物生长中缺水最敏感期，一般也是需水最多的阶段，称为需水高峰期。此时期的灌水称为关键水。如果这个时期缺水，对作物发育和产量危害最大。几种主要作物的关键灌水期是：小麦在拔节—抽穗期；玉米在抽穗—灌浆期；棉花在盛花期；水稻在拔节—孕穗期。冬小麦、夏玉米的需水规律如图1－2。

根据1984—1985年在海淀彰化、顺义中滩营、房山南梨园、延庆小丰营开展冬小麦田间试验的数据，全生育期平均需水强度分别为1.96mm/d、1.73mm/d、1.83mm/d、1.79mm/d，见表1－1。可以看出，需水量最多的阶段是抽穗—成熟期，占总需水量的34.5%～50%，抽穗—成熟期是作物灌溉的重要阶段，其次是拔节—抽穗期，占16%～21.1%。从需水强度来看，抽穗—灌浆以及灌浆—成熟是两个高强度，平均值分别为5.39mm/d和5.72mm/d，后者略高。同时，地理位置的差异对冬小麦各生育阶段需水量的模系数变化有显著影响，海淀彰化与房山南梨园的越冬前需水量，分别为103.5mm和48.8mm，相差近1倍，而这两个处理的产量与需水量相近。冬前需水量一般占20%～30%，冬后需水量一般占70%～80%。