滴灌條件下灌溉量的計算方法

在滴灌條件下，大家都知道，適宜的灌溉量是要達到土壤的田間持水量。在這個前提下，灌水量多少取決于灌溉前土壤含水量與田間持水量之間的差值，以及作物此期的根系深度。一般對淺根系作物，根系深度40cm，則濕潤鋒應(yīng)該達到45cm-50cm，直根系作物，根系深度可達到40-60cm，則濕潤鋒應(yīng)該達到70-80cm。然而在這些前提條件下，多大的灌溉量可以實現(xiàn)灌溉目標呢？本文就回答問題。

1. 土壤的田間持水量（FWC, Field Water Capacity）

土壤的田間持水量是毛管懸著水的最大值.它是一個理想值，不是一個定值。對于質(zhì)地變異大的沖積-洪積母質(zhì)，變異更大。它主要受土壤質(zhì)地影響，還受土壤有機質(zhì)含量的影響。

FWC是可以測量的。本文不討論測量的方法，只指出各種質(zhì)地的FWC大概范圍，它是質(zhì)量含水量（%）。如果換算成容積含水量，需要乘上相應(yīng)土壤的容重。

還要注意土壤的FWC一般表層小于底層土，差值可達到1%。因此，如果保守估計，則可以在表1 的基礎(chǔ)上加上0.5%-1%的含水量。

2. 作物萎蔫系數(shù)

作物的萎蔫系數(shù)是土壤含水量下降到植物根系吸收不到水分，葉片發(fā)生萎蔫時的土壤含水量。顯然，萎蔫系數(shù)是決定作物灌溉的下限。由于作物耐旱性有差異，土壤質(zhì)地不同則水分的有效性不同，因此，作物萎蔫系數(shù)也不是一個恒值。通常作物達到萎蔫系數(shù)進行灌溉是過于干旱了，因此這里只作為一個概念提供給讀者。

3. 土壤的容重

土壤的容重是單位體積干燥土壤的質(zhì)量與體積的比值。一般粘土容重最小，沙土容重最大。再計算灌溉量時由于需要確定單位土壤（如1畝）土壤大大一定深度的重量，因此，需要知道土壤的容重.

4. 田間灌溉量確定方法

4.1 既定深度灌溉量計算

假定待決策的作物土壤是壤土，作為保守的估計，確定其田間持水量為26%,容重為1.25 t/m3。

再假定待土壤含水量達到FWC的75%即開始補充灌溉（這是大多數(shù)作物灌溉的常見標準），即田間含水量差值為26%×（100%-75%）=6.5%.如果測定了土壤的含水量，則以測定值為準，計算方法是土壤含水量差值=FWC-含水量實測值。

假定灌溉作物是棉花，生育期是初花期，此期根系基本達到最大深度，需要灌溉深度0.7m，則此期的：

全田充分灌溉需要的灌溉量（以畝計）=666.7m2×0.7m×1.25×6.5%=37.9m3/畝。

考慮到滴灌是局部灌溉（并非全部土體都達到FWC），此期根系發(fā)育充分，需要濕潤的土壤體積較大，取系數(shù)0.80，則需要的灌溉量=37.9×0.80=30.3 m3/畝。

這就是我們通常給農(nóng)民授課時要求滴灌棉花單次灌溉量介于30-35m3/畝的依據(jù)。

4.2 既定灌溉量能夠達到的土壤深度

設(shè)灌溉量為Irr,濕潤深度為H，F(xiàn)WC與土壤含水量差值為δW，則

666.7×H×1.25×δW=Irr

變換一下  H=Irr /（1.25×666.7×δW）

用與3.1相同的條件，δW=6.5%，設(shè)Irr = 30m3/畝，則

H=30/(666.7×1.25×6.5%)=0.554m,即濕潤深度是55.4cm。

由于滴灌是非充分（局部）灌溉，因此，實際濕潤深度高于計算值。采用相同的系數(shù)0.80（即假定全天80%達到FWC，而其他部位是“沒有吸水的”—可見這個假設(shè)是相當武斷的。如果采用水力學(xué)方程是可以模擬這個K值的。但是作為實用的方法，0.80的“精確度”已經(jīng)夠用了），則實際的濕潤深度為：

0.554/0.80=0.692m，即69.2cm。

土壤 作物 容重

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