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密级 论文编号 中国农业科学院 学位论文 冬小麦 要 论 文 题 目:冬小麦春玉米间作条件下作物需水规律研究 通过对冬小麦春玉米间作模式下的光合有效辐射、土壤温度和作物蒸发蒸腾的观测,得到如下 初步结论 : ( 1)间作种植模式下冬小麦冠层光合有效辐射截 获 率 ( 日变化呈双峰曲线,且上下午曲线对称,光合有效辐射截获 率 与叶面积指数( 较好的相关性。遮荫率日变化也呈双峰曲线;遮荫率与株高有着较好的相关性。 ( 2)间作春玉米冠层光合有效辐射截获 率 受光合有效辐射的瞬时值影响较大。间作模式下春玉米冠层光合有效辐射截获 率 与株高和叶面积均有较好的相关性。 ( 3)土壤温度的季节变化趋势为:从 冬小麦 苗期开始降低,到越冬期达到最低,返青后开始升高,抽穗后较为稳定,麦收后又有所升高;土壤温度日变化及季节变化与气温有较好的线性相关关系。 ( 4)与单作相比, 第一个试 验期内 冬小麦全生育期内间作麦田土壤蒸发量增加了 物蒸腾量减小了 蒸发蒸腾量减小了 小麦生育期内,单作麦田 E/间作麦田 E/ 第二个试验期内 物蒸腾量减小了 蒸发蒸腾量减小了 小麦生育期内,单作麦田 E/ 间作麦田 E/ 与单作春玉米相比,间作春玉米的土壤蒸发减少了 物蒸腾增加了 T 值增加了 作田的 E/为 单作田的 E/为 关键词 : 间作 , 冬小麦 , 春玉米 , 光合有效辐射 , 作物需水量 n of , as (1) AR by a in of of , a I of (2) AR on of a of AI of (3) of of at of (4) in of he , in of , of , i 目 录 第一章 绪 论 . 1 究目的与意义 . 1 内外研究进展 . 2 . 2 发蒸腾量测定方法的研究进展 . 4 壤蒸发的研究现状 . 5 物需水量计算的研究状况 . 6 第二章 研究内容与方法 . 9 . 9 究方法 . 10 验地基本情况 . 10 . 10 第三章 冬小麦春玉米间作条件下作物冠层中光能分布规律 . 12 小麦单作条件下冠层光能分布规律 . 12 小麦单作条件下冠层内光合有效辐射截获率的日变化 . 12 小麦单作条件下光合有效辐射截获率与叶面积指数的关系 . 14 玉米单作条件下冠层光能分布规律 . 14 . 14 玉米单作条件下光合有效辐射截获率与叶面积指数和株高的关系 . 16 玉米间作条件下冠层光能分布规律 . 16 变化 . 16 . 17 . 18 作预留行光能分布 . 19 小麦共生期间春玉米接受到的光 合有效辐射的日变化 . 21 窄行种植条件下春玉米光能分布 . 21 . 25 第四章 冬小麦春玉米间作条件下土壤温度时空变化规律 . 27 . 27 作春玉米土壤温度时空变化规律 . 28 作田与单作田土壤温度时空变化规律的对比 . 29 不同深度处土壤温度日变化特征 . 29 壤温度日变化与气温的关系 . 31 同深度处土壤温度的季节变化特征 . 31 壤温度季节变化与气温季节变化的关系 . 33 第五章 冬小麦春玉米间作条件下作物耗水规律 . 35 . 35 作 种植方式下冬小麦生育期内土壤蒸发规律 . 35 T、 T、 . 36 、春玉米共生期间作物耗水规律 . 45 小麦、春玉米共生期间土壤蒸发逐日变化过程 . 45 小麦、春玉米共生 期间蒸发蒸腾量、蒸腾量和土壤蒸发的变化过程 . 45 小麦、春玉米共生期间间作麦田土壤含水量的变化 . 46 . 46 . 47 种植方式下春玉米生育期内蒸发蒸腾量、蒸腾量和土壤蒸发的变化过程 . 48 . 49 . 50 验期内气候条件分析 . 50 作模式下作物 系数计算 . 51 第六章 结论与讨论 . 55 论 . 55 论 . 56 参考文献 . 57 致 谢 . 62 作 者 简 介 . 63 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 一章 绪 论 究目的与意义 我国人均水资源量 2300为世界平均值的 1/4;平均每公顷耕地占有水资源量 21600 为世界平均值的 2/3,是一个水资源紧缺的国家 46。农业是我国的用水大户,年用水总量 4000亿 全国总用水量的 70%,其中农田灌溉用水量 3600 3800 亿 农业用水量的 90%95%。目前,我国农田灌溉水的利用率平均仅为 45%左右,旱作农田对自然降水的利用率仅为 56%。而灌溉农田的水分利用效率仅有 右 6。究其原因,是由于灌溉设施的不完善和灌水技术的落后造成水资源的浪费,且灌溉没有按照作物的需水规律进行供水,致使水的生产效率低下。 面对水资源紧缺和农业用水浪费并存的状况,发展节水农业势在必行。进行科学的水管理,推广节水技术,若将农田灌溉水的利用率由目前的 45%提高到发达国家的水平,即 60% 70%,水分生产效率由现在的 高到 1.8 kg/可在灌溉用水零增长的前提下满足今后 16 亿人口对农产品的需求,为我国经济可持续发展和社会安全稳定做出重大贡献 13。有 关专家指出,解决我国 21 世纪供水危机的根本出路是大力发展规模化高效节水技术,逐步提高农业用水利用率和田间单方净耗水量的农产品产出率 16。 面对水土资源紧缺,人口过度增长和生态环境日趋恶化等严重的社会和生态环境问题,世界各国都在寻求农业发展的新出路。 20 世纪 70 年代以来,可以充分利用光、热、水、土资源的间作套种受到世界各国的广泛关注和应用。 间作套种是在同一块土地上同时种植两种或两种以上的作物 , 是作物在时间和空间上的集约化。作物之间有一定的共生期 , 存在水分和养分的竞争。间作是在前期作物的行间点播其他作物 (这些作物一般称为后期作物 ) ,有时在后期作物行间也点播小作物。间作种植形式的共同特点是作物间有较长时间的共生期。 同单作的种植方式相比,间作套种有其明显的优势:( 1)立体种植条件下, 作物冠层透过的光也较多,减少漏光与反射光,有利于各层作物的均匀受光,提高光能利用率; (2) 间作套种使植物根系在垂直深度和水平范围的分布产生差异,大大提高了根系吸收水分的面积,同时,增加了植物对地面的覆盖,降低土壤水分的蒸发,提高了水分利用效率; (3) 实行高矮作物的间作套种,田间通风状况得到改善,促进了植物的光合作用;( 4)间作套种有效地减少了水、土、肥的淋溶和流失,保持土壤的疏松状态,保温效应为微生物创造适宜的生存环境,加速土壤有机质的分解及腐殖化,提高了土壤肥力;( 5)利用生态系统中生物与生物、生物与环境之间相依存的关系,建立起多层次、多物种共处的生态农业系统,提高了物质的转化率和利用率;( 6)根据作物对光照的不同要求,把喜阳作物与耐阴作物合理搭配 ,实行高矮秆作物的间作套种,利用上层作物对下层的荫蔽、下层作物对地面的覆盖及植物的蒸腾作用,改善了近地大气的温度和湿度。 间作套种在农业生产中具有十分重要的地位。我国在历经 几千年的农业发展过程中 , 保持和发展了这一农业栽培技术精华。 20 世纪 70 年代以来 , 该项技术有了更快的发展。我国约有 1/3的耕地, 2/3的播种面积采用间套复种方式。全国粮食的 1/2,棉花和油料作物的 1/3都是依靠间套复种获得的 40。根据国内外研究结果,间套较单作增产幅度为 30% 50%。有人做过预测 , 认为中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 今后 40年间 , 对农作物增产起促进作用的各种农业技术中 , 间作套种增产贡献率将占到27%22。 但实践也证明 ,间作套种需要较好的水肥条件,水肥供应状况是发展间作套种的重要限制因子。因此, 为了合理地规划发展立体种植栽培技术 ,对间作套种的灌溉用水进行高效管理,必须制定与其相适应的灌溉制度。而灌溉制度的确定又是以作物需水规律和作物需水量的计算为基础的。因此,研究间作套种条件下的作物需水量及计算方法,对于间作套种农田实施科学灌溉用水管理,以及促进间作套种技术的发展与应用都具有重要的意义。 内外研究进展 作套种条件下作物需水规律研究进展 物间作套种技术的发展 间作套种、带种、复种在我国有着悠久的历史。早在东汉时期就已经出现,尤其是进入清代以后,随着我国人口 的增长、耕地面积的相对减少而逐渐发展起来。广大劳动人民在长期的生产实践中,因地制宜地创造了丰富多样的间、套、带、复种等多熟种植形式,积累了极其宝贵的经验。解放后,各地进行了农田基本建设,改善生产条件,农业机械化和科学种田水平不断提高,多熟种植技术亦日益充实和完善。六十年代初,为加快粮食生产,我国多数地区将一熟改为两熟或多熟。如在北方将棉田一熟改为麦棉两熟等,并通过多种作物间、套、复种,提高了复种指数。十一届三中全会以来,随着农业生产责任制的落实,农民科学种田的积极性空前高涨,使我国多熟种植有了更迅速的发展。 广大农民在自己承包的土地上,创造了各式各样的以间、套、带、复种为特点,以增加产量、提高产值为目的的立体、多熟、高效益种植模式。近十年来,随着我国广大农村经济体制改革和农村经济政策的改变、农业产业结构的调整,以粮食作物、经济作物为主的间、套、带、复种形式更加丰富多彩,研究成功了多种高产量、高产值的种植模式,并逐步向更广阔的方向发展,涌现了不少 “双千田 ”、 “吨粮田 ”地块。随着科技的进步、提高土地经济效益的思路不断明确,间作套种技术不断向深层次发展。尤其是近几年来,作物的立体种植、吨粮田、双千田等高投入、高产出、 高效益的间套复种增产增收途径不断在各地兴起,并向立体农业发展 47。生产实践证明,积极推广间、套、带、复种等立体、多熟、高效益种植模式,使其与现代化科学技术相结合,是高效种植的发展方向,是提高单位面积产量的有效措施,促进其将康发展,必将推动我国农业生产的高速发展。 间作套种在国外以亚洲和非洲国家应用的较多,南北美洲、欧洲有些国家也在采用。在热带地区的尼日利亚, 90%以上的谷类作物和花生, 80%的棉花, 76%的玉米均以间作形式种植;在非洲 90%以上的豆类以间作形式种植;在拉丁美洲,哥伦比亚 90%的菜豆是间作 种植;萨尔多瓦的玉米和高梁几乎都是间作种植;在 欧美,现代品种和机械应用以前,间作也是很普遍的 53。近些年来,迫于人口增长对粮食需求的压力,特别是资源有限的国家和地区,间作套种得以迅速发展。由此可见,间作套种不仅在我国农业生产中占有重要地位,而且在世界农业中也具有一定中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 地位。 作套种条件下光能截获和利用 许多学者对间作条件下冠层光截获和利用进行了研究 83,84,87,91,92,提出了几个光利用模型。冠层光截获模型分为统计模型和几何模型。统计模型中冠层被看作是不均匀的混合体,几何 模型中冠层被看作是可用数学函数描述的几何图形。统计模型中,提出了水平同性的冠层模型和不同性的冠层模型 91,92。对于间作冠层,提出了间作冠层一维光传输模型(甘蔗 /玉米),认为冠层垂直方向均匀 92,而 87提出了间作冠层二维光传输模型(早玉米 /晚玉米),把冠层空间分成平行于行方向的水平和垂直部分。 . 和 .92使用几何模型建立和验证了玉米 /大豆间作冠层瞬时光传输模型,并与统计方法进行了对比,使用统计方法确定了日传输模型,估算了 每种作物的光日截获量。 5考虑种植方向对间作条件下光截获和利用做了研究,对玉米 /大豆间作和单作下的光截获率、光利用率和收获指数做了对比分析,间作光截获率高于单作,单作玉米的光利用率最高,收获指数没有差别,行方向对光截获率、光利用率和收获指数没有影响。 作套种条件下作物需水规律研究 国内外研究表明,与单作相比,间作具有明显的产量优势,这己在玉米 /大豆,小麦 /绿豆,小麦 /鹰嘴豆,珍珠粟 /花生,玉米 /蚕豆,小麦 /大豆,大豆 /花生,小麦 /玉米等多种间作体系上 得到证实 54,78,79,84。 97对高粱 /木豆间作与单作水分利用量 (较发现,虽然间作干物质重量增加了,但总的 有改变。 78,79,81的研究表明,间作并没有增加作物对水分的需求量,但是提高了作物的水分利用效率 ( 81对豇豆单作、高粱单作和豇豆 /高粱间作种植下的 行比较发现,豇豆单作和豇豆 /高粱间作的 近,但间作的高于单作。尽管间作和单作都是竞争相同的有限水分,但是间作在部分时间或不同根区对水分的利用效率要 高于单作。 2对玉米 /豇豆,芥子 /鹰嘴豆,玉米 /绿豆,木豆/高粱等多种间作系统水分利用效率进行比较发现,间作水分利用效率比相应作物单作按间作比例加权平均值高 4% 99%,绝大多数高于 18%。 4研究表明,粟和花生间作的叶面积指数、根密度、 比单作高,他们认为间作比单作 是因为间作增加了对蒸发蒸腾水的利用,而单作则因蒸发而损失掉了。可见,间套作在水分利用和增产方面具有明显的优势。 作套种条件下作物需水量计算 关于作物需水量的计算方法与模型,目前以参考作物法在生产实际中应用最为广泛。这一方法将作物需水量计算分解为两部分:第一部分计算参考作物需水量,第二部分计算作物系数,两部分相乘得出作物需水量。参考作物需水量的计算方法有许多种,但以能量平衡和水汽扩散理论为基础建立的 称 法应用最为广泛,这种方法目前已接近标准化。在型基础上, 82将作物冠层、土壤表面看成两个既相互独立 ,又相互中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 用的水汽源 ,并引入冠层阻力和土壤阻力两个参数 ,提 出了 称 源模型。 型明确地区分了冠层和土壤的能量交换,较之单层( 型更接近农田能量转化的实际,提高了预测精度。上世纪 90 年代后期,一些学者将双源模型应用于间作系统需水量研究 , 如 用 型计算玉米 /向日葵间作系统的蒸发蒸腾量,发现模型模拟结果很好8。 83在适宜土壤水分条件下,对间作玉米 /高粱的植株蒸腾量用 型进行了计算,发现模型估算结果与茎流计实测结果非常接近。 毛树春等人 28对黄淮海平原麦棉套种共生期间棉花需水规律进行了研究,结果表明:水分胁迫是导致套作棉花迟发晚熟重要因素,共生期间土壤吸水力为 ,棉田出现萎蔫死亡,并确定该指标为棉田灌溉管理的临界指标;王仰仁等人 43,44,45对 30 余种间作套种作物需水量、需水特性进行了研究,在单作种植作物需水量计算模式的基础上,用加权平均法对作物系数进行修正,提出了组合种植条件下的作物需水量计算模式;王广兴等人在 “九五 ”期间对小麦、玉米、棉花、大豆等作物不同组合间套种植下的需水规律进行了较多的探索,提出了不同间套种植模式下 的节水灌溉制度 32,41。 发蒸腾量测定方法的研究进展 蒸发蒸腾量的测定是灌溉实验的一个重要组成部分,是计算作物需水量的基础。为了准确测定作物需水量,近年来,出现了大量的测定蒸发蒸腾量的方法。蒸发蒸腾量的测定可分为直接测定与间接测定方法,直接测定方法包括 涡动相关法和大型蒸渗仪( ;间接测定方法包括波文比能量平衡法和空气动力学法等 20,52 各国学者对测定蒸发蒸腾的方法进行了大量的研究,经过多年验证后认为蒸渗仪是一种准确的测定方法。蒸渗仪是根据水量平衡 原理设计的一种用来计算农田水文循环各主要成分的专门仪器。自 1937年美国的肖克顿安装了带有自动记录设备的著名整体水文循环测渗仪以后,该仪器的发展非常迅速,实现了农田蒸发蒸腾量的精确计算。目前,蒸渗仪已遍布世界各地,发展成拥有各种不同类型的系列产品,采用各种技术办法改进了蒸发蒸腾量的测定 39。蒸渗仪主要由三种类型,即非称重式蒸渗仪、漂浮式蒸渗仪和称重式蒸渗仪。 国内外学者都对该方法进行了全面深入地研究。在国外,从六十年代开始采用蒸渗仪直接测定植物的蒸发蒸腾量。许多学者 1989 199370,71)用蒸渗仪和蒸发皿估计了蒸发蒸腾; 1990)总结了蒸发蒸腾的测量方法,认为蒸渗仪是测定蒸发蒸腾最具代表性的方法; R. G. 1992) 58用漂浮式蒸渗仪测定了水生植物的蒸发蒸腾; . 8用蒸渗仪测量了玉米的蒸发蒸腾,研究了蒸发蒸腾与产量、水分利用率的关系; . 1998)73用蒸渗仪研究了高原土壤下玉米的蒸发蒸腾与产量的关系; ( 1999) 93用蒸渗仪测量了水稻、向日葵每小时的 蒸发蒸腾。在国内,中国科学院地理所( 1983) 14曾引进蒸渗仪,取得了一些可利用的资料;黄子琛( 1984 1987) 14,15用中科院兰州沙漠所装置的电子蒸散计测定了河西干旱区春小麦和夏玉米的蒸发蒸腾,为河西农业灌溉制度的完善和水资源开发利用的规划提供了基础资料;柯晓新( 1982) 17用大型称重式蒸渗仪测定了春小麦的逐日实际蒸发蒸腾;冯金朝等( 1993) 10用蒸渗仪系统测定了河西走廊临泽北部绿洲春小麦的蒸发蒸腾;刘昌明等中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 1996) 21用蒸渗仪测定了冬小麦的逐日蒸发蒸腾;陈建耀等( 1999) 2利用大型蒸渗仪模拟了 壤蒸发的研究现状 土壤蒸发在农田水量平衡中占有重要位置,农田灌溉管理、作物产量估计及土壤水分预报等许多问题都离不开蒸发量的测定,但土壤蒸发量的测定又是一个相当困难的问题。土壤蒸发是一个发生在相当复杂体系内的连续过程,必须对土壤水分运动,植物水分传送,蒸发面与大气交换和热量交换各个环节进行研究,才能对蒸发过程有完全的认识,其难度较大,所以蒸发测定的方法研究成为蒸发研究的主要内容。 土壤蒸发的测定方法很多,谢贤群( 1986 1988) 50利用自动称重土壤蒸发渗漏仪测定了农田的蒸发,并和许多方法进行了对比,为综合评价和确定适宜的农田蒸发测定和模式以及研究各种作物田上的农田蒸发耗水规律提供了有意义的试验。习耀国( 1983) 48利用苏式 00100型土壤蒸发皿测定了渭北旱原冬小麦田的土壤蒸发。李开元( 1991) 18采用土柱模拟试验研究了黄土高原土壤在不同给水条件下的蒸发性能。 人( 1985) 77用许多覆膜材料抑制玉米冠层下的蒸发。 人( 1976) 57用自动蒸发皿测量了第一阶段的土壤蒸发, 人( 1983) 63用红外测温仪估测了裸土蒸发。然而这些方法都只是测量了冠层下土壤第一阶段的蒸发。 许多学者( 1971; 1984; 198762)用波文比法测量了冠层下的蒸发。也有人用 , 1983; 990;, 1990; ,1992; , 1993)估算了土壤蒸发,研究认为 在土壤干燥时,所估算蒸发值精度取决于裸土 表层土壤含水量与冠层下土壤含水量的关系。虽然测量蒸发的方法很多,但所得蒸发值的精度都不高。 研究结果表明,由微型蒸渗仪 ( 得的土壤蒸发与大型称重式蒸渗仪、水量平衡法和红外温度计法测得的结果能很好吻合,这表明 微型蒸渗仪 ( 测定土壤蒸发的一种有效方法。 这方面的研究很多, 1982) 64用微型蒸渗仪测量了裸土的蒸发。他们的研究表明,如果能经常换土,微型蒸渗仪是测量蒸发的一种简便、实用、精确的方法。 ( 1990) 76用小型蒸渗仪和微型蒸渗仪测量了冠层下的蒸发,并进行了对比。 86首次考虑了影响微型蒸渗仪测定结果的各项误差,并提出更好地应用微型蒸渗仪的方法,建立由微型蒸渗仪测定的土壤日蒸发与表层土壤含水量的关系,再利用表层土壤含水量来推测土壤蒸发; 64, 86发现微型蒸渗仪的高度对蒸发的测定有一定影响,高度较低的微型蒸渗仪会造成土壤蒸发量的低估; 9等研究了不同材料(钢管和 成的微型蒸渗仪对蒸发测定的影响,认为 热传导方面比钢管更接近大田实际; 0用小型蒸渗仪和时域反射仪测定了冠层下的蒸发,并进行了对比; 1994) 68用微型蒸渗仪和时域反射仪测定了湿润气候下裸土的蒸发。 1995)67用不同的微型蒸渗仪测量了土壤蒸发,并且比较了材料、封底、高度对微型蒸渗仪的温度和所测蒸发的影响。 1992) 96用微型蒸渗仪测量了玉米冠层下的蒸发。 1993) 66用不同微型蒸渗仪中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 量了沙土的蒸发,并对比了内径、降雨或灌溉后换土的 时间、高度对测量蒸发值的影响。 国外用微型蒸渗仪测量蒸发的例子很多,但国内还较少。刘昌明等( 1998) 21用大型蒸渗仪与微型蒸渗仪结合测定了冬小麦的蒸发、蒸发蒸腾,分析了其变化过程及蒸发占蒸发蒸腾的比例。刘钰等( 1998) 23用微型蒸渗仪测量了麦田与裸地的土面蒸发;孙宏勇等 (2003)36对不同高度的王会肖等( 1996) 42用微型蒸渗仪测量了华北平原小麦和玉米的土壤蒸发。 尽管微型蒸渗仪使用起来比较简单,但也存在一定的缺陷。 1984) 85发现钢制的微型蒸渗仪内的土温比邻近土壤低,表明钢有热传导性,把能量由上向下传导。 1983) 95发现用 明蒸渗仪不能用钢材料制作,因为钢热传导性强; 990)76对比了微型蒸渗仪内外的土壤含水量和土壤温度的差异,发现在裸土情况下,微型蒸渗仪内的平均土壤含水量和大田接近,表明微型蒸渗仪的设计阻止了水分向上运动和排水,但不影响蒸发速率。在作物层覆盖情况下,由于缺少根系吸水,干旱末期微型蒸渗仪内的土壤比大田湿润; 1983) 86用不同高度的微型蒸渗仪测量了玉米冠层下的土壤蒸发,发现蒸渗仪内的土壤含水量与周围大田土壤不一致。 人( 1985) 80也得出微型蒸渗仪内的土壤含水量比外界高。 1982) 64发现蒸渗仪的高度对所测的蒸发有显著的影响,在干旱时期,矮的蒸渗仪低估了蒸发。封底对阻止土壤或水分流失,确保质量是必须的,但对测量的蒸发有一定的影响。 1983) 95讨论了由于封底阻止排水的问题。许多研究者认为必须保 证微型蒸渗仪内的土壤含水量和大田一致,否则就会引起误差。 综上可知。用微型蒸渗仪( 定蒸发值较好,测量精度较高,是一种简便可行的方法。因此,本文也采用这种方法测量间作条件下棵间蒸发。 物需水量计算的研究状况 物需水量计算方法的研究现状 作物需水量是作物蒸腾量和棵间土壤蒸发量的总和。准确地估算作物需水量是农业用水管理和制定作物灌溉制度的一项重要内容。目前已有多种方法可用于估算作物需水量,概括起来有两类:一是直接计算法,如 ( 1974)、 A 类蒸发皿法、 950)法、 1974)法等;另一类是通过参考作物需水量 接计算作物需水量的方法均为经验公式,采用气象因子与作物需水量的经验关系进行计算。由于经验公式有较强的区域局限性,使其应用范围受到很大的限制。目前,国际上较通用的是通过参考作物需水量计算作物各阶段需水量的方法 60。 目前有许多种方法可用于计算参考作物的蒸散量,如 、辐射法、温度法、蒸发皿法、 、 35。选用哪种方法主要取决于可利用的气象资料的种类、精度及时期长度和一年内蒸散的自然模式以及蒸散估算值的用途。 现用中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 61; 1990)通过试验得出不论在干旱地区还是湿润地区, 72; 2001)74根据大型称重 式蒸渗仪的实测结果,对 10种计算参考作物需水量的方法进行了对比研究,结果表明用 平均误差值与其他各种方法相比均为最小,相关系数最高,证明了 此建议在气象资料比较齐全的情况下应优先考虑予以选用;刘钰等人( 1997) 25对 992年经专家修正前后的两个 现结果十分接近,建议在国内推广应用标准化的 以此为标准确定作物系数和校准其他经验方法;龚元石( 1995) 11用 1979)和 1990)估算了北京地区的参考作物蒸发蒸腾量,并对造成计算结果的偏差进行了分析;史海滨等( 1997)34在内蒙古地区对 1979)和 1990)的差异性和适用性进行了评价;孙景生等( 2002) 37应用 需水量。通过上述文献可以得出这样的结论,即用 60: (273900)( ( 1 式中: 为饱和水汽压与温度关系曲线的斜率; 为湿度计常数; 米高处的风速; 中参数的计算见相关资料 60。 物系数的计算 作物系数是计算作物需水量的重要参数。作物系数可用下式确定: ( 1 式中: 作物 系数受作物类型、生长发育阶段、土壤干湿状况等许多因子影响。 1982)最早提出并已被 1996)所采纳和修正的作物系数概念和作物需水量的计算公式如下 24: 0( 1 0 ( 1 式中: 作物种类、品种、生育期和作物群体叶面积指数等有关,是作物自身生物学特性的反映。 表层土壤干燥而根区平均含水量不构成土壤水分胁迫条件下 重反映了作物种类对潜在蒸腾的影响,对大多数作物来说,在播种和苗期基本作物系数较小, 速生长期迅速增大,为中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 植被完全覆盖地面后,达最大值,接近于 熟期迅速减小,为 于每种作物的具体值可参阅 60。 要和田间土壤有效水分有关,当土壤充分供水时, 。 代表了作物地表覆盖较小的苗期和前期生长阶段中,除 降雨或灌溉发生后由大气蒸发力引起的表层湿润土壤的蒸发损失比。 标准状况下作物系数的计算方法有分段单值平均法和双值平均法 60:单值平均法是采用一个综合系数 单实用;双值作物系数法把作物系数分成两部分分别计算,即 kc=谓标准状况,是指无病虫害、土壤肥力和土壤水分状况良好的大面积作物,且能在一定气 候条件下获得潜在最高产量的情况。刘钰等( 2000) 24对 为可采用 以估算作物需水量。 樊引琴 ( 2002) 8对单作物系数法和双作物系数法进行了比较,认为在地面部分覆盖的情况下,双作物系数法比单作物系数法更接近实测值,而在地面完全覆盖情况下,两者差别不大。 如果遇到缺水、土壤肥力低下、盐

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