灌溉计划制定技术 PPT课件

1 大田作物灌溉计划实时制定技术Real timeIrrigationschedulingforfieldcrop 中国农业大学李光永 2 灌溉计划实时制定技术的内涵 灌溉计划是一种灌溉水的使用策略 是灌溉决策的制定过程 是节水农业体系的重要组成部分 3 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 决定 什么时候灌溉 When 每次灌多少水量 Howmuch 4 正确的灌溉计划 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灌溉较多的水量 认为灌水量多可以获得较高的产量 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 可以节省灌溉水量15 35 RobertEvans NorthCarolina试验站 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36 5 正确的灌溉计划 续 可节省能源 尤其在井灌区 提水灌区 可减少病虫害的发生 可减少营养物质的流失量 可提高化学药剂的有效使用 同时减少对地下水的污染 最终可使效益最大 6 本报告的讨论重点 focus 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等是多种技术的集成 仍然是一项正在逐步完善的技术 利用现有技术 农户如何方便地科学合理地实时制定农田灌溉决策howtomakeirrigationscheduling 7 灌溉计划实时制定的技术体系 看天 降雨量 蒸发量测定 看地 土壤水分 水势 确定 看作物 ET 允许的土壤水分亏缺值确定 三者互相依存 互相校核 8 灌溉计划实时制定的基本原理 土壤水分平衡法 9 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 ET ET值mm天数 4 3 11 52 43 103 灌溉 什么时候 when 第三天灌溉多少 howmuch 10mm 与灌溉方式有关 需考虑灌溉水利用率 P0 3mm 第一天 是一个非常重要的决策 10 土壤水平衡表日历法或支票本法 11 土壤中的有效水量 12 土壤的有效水量 砂土 土壤固体颗粒 土壤总含水量 100 75 50 25 0 壤土 粘土 重力水 速效水 亏缺有效水 作物生长受阻 不能利用的水 土壤含水量 体积比 13 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 14 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 MAD 允许的土壤水分亏缺随作物生长阶段而变化 15 作物需水量ET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快速方便的方法获得 Keyisconvinentandeasyforfarmer 16 根据蒸发皿蒸发量确定ETbypan 17 北京地区桃树的蒸发皿系数panfactorforpeachtree 中国20cm直径蒸发皿 18 测定气象数据 利用彭曼 penman 公式和作物系数计算ET 19 冬小麦日需水过程线 20 21 利用Etgage直接测得ETo 再利用作物系数计算ET ET ETgage Kc 22 Etgage测量值mm d 彭曼公式计算值mm d Y 0 99xR2 0 88 潜在腾发量Etgage测量值与彭曼公式计算值的对比 23 利用土壤水分测定值实时制定灌溉计划 土壤水分测定仪器 24 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5 10水分过高或排水不良10 20接近田持20 40处于植物易于吸收的土壤水分状态40 60开始灌溉 壤土 40 50 粘土 50 60 并需考虑作物生长阶段 70作物承受水应力 25 利用石膏块电阻仪制定灌溉计划 26 张力计或石膏块的安装深度与位置 1 4 1 3的有效根区 决定什么时候开始灌溉 2 3 3 4的有效根区 判断灌水深度 27 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 28 国外灌溉计划实时制定技术的发展现状Developingstatusofirrigationschedulingintheword 29 国外 以美国为例 USA 健全的农业技术推广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灌溉计划科学制定技术推广取得的成效 30 制定灌溉计划的主要方法methodsusedinmakingirrigationscheduling 土壤干湿目测法利用土壤水分测定仪器利用媒体计算机模拟模型利用土壤水分平衡表由供水组织决定依靠灌溉计划制定组织其他 31 土壤干湿目测法 32 利用土壤水分测定仪器soilmoisturesensor 仪器 张力计 石膏块 Watermarkblock Aquaterprobe 中子仪 TDR等各州出版了多种关于上述仪器的使用说明的宣传材料 由灌溉技术推广人员帮助农户具体实施 33 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 34 新墨西哥州气象网 35 TexasEvaportanspirationWebSite 全州有20个气象站 36 利用土壤水分平衡表checkbook 37 利用计算机模拟模型computersimulationmodels INTERNET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ETo ET 制定灌溉计划等 38 Models DataSitesI NewMexicoStateClimateCenterhttp 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 pl 39 Models DataSitesII TexasMesoNet 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 html 40 Models DataSitesIII ColoradoClimateCenterhttp ulysses atmos colostate edu Access htmlOklahomaMesoNethttp okmesonet ocs ou edu WashingtonPublicAgriculturalWeatherSystem WPAS http index prosser wsu