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農(nóng)作物水稻灌溉效益的意義及步驟
來源： http://askacustomsbroker.com/ 類別：技術(shù)文章 更新時間：2013-04-16 閱讀次
在水資源供需矛盾不斷加劇的今天，農(nóng)業(yè)灌溉必須不斷提高用水效率和用水效益，效益優(yōu)先是發(fā)展社會經(jīng)濟的重要原則�？茖W(xué)、合理地評估作物的灌溉效益，是進(jìn)行灌區(qū)建設(shè)和技術(shù)改造可行性研究、工程項目和方案優(yōu)選、管理質(zhì)量檢查與評定的基礎(chǔ)和前提，也是實行節(jié)水灌溉及評價節(jié)水效益的科學(xué)依據(jù)。但長期以來，由于各種原因，作物灌溉效益的研究明顯地滯后于經(jīng)濟及其他科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，灌溉效益評估缺乏科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，取值混亂，甚至在同一區(qū)域和同一時期內(nèi)，利用土壤水分速測儀進(jìn)行水分測量，然后確定溉灌情況，對灌溉效益的分析結(jié)果也差異懸殊，這種狀況不僅給技術(shù)審查帶來不便，而且影響政府的決策和造成失誤。這引起了我省有關(guān)技術(shù)主管部門的高度重視，并委托廣東省水科院開展作物灌溉效益的試驗研究。通過科學(xué)試驗，尋求簡便可行的作物灌溉效益分析方法，增強客觀性和科學(xué)性，從而減少盲目性或因效益失真所造成的損失。
水稻是廣東的主糧作物，稻田用水在目前乃至今后很長時期內(nèi)都必將是灌溉用水的絕對大戶，因此它是灌溉效益研究的重點作物。水稻的灌溉效益，是指合理灌溉稻田的收成相對于不灌溉“望天田”的增產(chǎn)率，其變化主要取決于自然降雨狀況。由于本省降雨的時空分布不均，降雨通過土壤水被作物利用，乃至形成產(chǎn)量，情況復(fù)雜多變，這種與自然降雨關(guān)系密切而近似于隨機的變化過程，應(yīng)根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計原理，通過多年長系列分析，找出其規(guī)律性。我們通過多年試驗，對試驗區(qū)內(nèi)的降雨變化過程、稻田對降雨的利用量、土壤水與作物生長及產(chǎn)量的關(guān)系等，進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，使大氣水—土壤水—作物有機地聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上建立了“稻田虧水與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系”，提出了作物灌溉效益的分析方法。稻田虧水與產(chǎn)量相關(guān)關(guān)系的建立，揭示了土壤水與作物產(chǎn)量間的數(shù)量關(guān)系，為研究全省各區(qū)域及各種作物的灌溉效益，提供了科學(xué)和較為簡捷的方法。
如何進(jìn)行分析：以梅縣為例，水稻灌溉效益的分析方法與步驟如下：a）資料收集本例收集了當(dāng)?shù)?953~1999年共47年的逐日降雨和露天水面蒸發(fā)量資料。b）確定各種分析指標(biāo)主要分析指標(biāo)包括：調(diào)查及確定作物耕作方法、作物品種、生育期等；"確定灌溉制度，應(yīng)選擇當(dāng)?shù)毓?jié)水的、大面積實施的稻田灌溉制度，包括各生育階段的灌水上下限、蓄雨上限等；水稻需水量估算方法（根據(jù)廣東水科院研究成果，利用經(jīng)驗公式，通過露天水面蒸發(fā)強度推算）；確定當(dāng)?shù)氐咎锲骄鶟B漏強度。c）編程、計算根據(jù)土壤水分平衡原理編制計算程序，將上述各項分析指標(biāo)輸入電腦，對“望天田”進(jìn)行土壤水分的逐日平衡分析，得出每日的土壤含水率。d）逐年（分早、晚稻）統(tǒng)計稻田平均虧水系數(shù)本例對1953~1999年稻田平均虧水系數(shù)進(jìn)行了逐年的分析，結(jié)果顯示：早稻因降雨較豐，分布均勻，“望天田”多年平均虧水系數(shù)為17.7；晚稻降雨少，“望天田”的虧水程度較重，多年平均虧水系數(shù)為44.5。雙季水稻（早、晚稻合計）多年平均虧水系數(shù)為33.4。e）估算“望天田”產(chǎn)量指數(shù)根據(jù)“稻田虧水與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系”，逐年推算“望天田”產(chǎn)量指數(shù)。在估算過程中，宜根據(jù)各年造的逐日土壤水分的實際變化狀況，并結(jié)合經(jīng)驗，對特殊狀況進(jìn)行局部修正。本例分析結(jié)果為，多年平均產(chǎn)量指數(shù)早稻為62.2，晚稻18.7；雙季水稻產(chǎn)量指數(shù)為41.4。灌溉效益分析：以灌溉增產(chǎn)率表示作物灌溉效益，是合理灌溉相對于無灌溉的增產(chǎn)效益，通常以增產(chǎn)百分率表示。依據(jù)《灌溉試驗規(guī)范》，作物灌溉效益（即灌溉增產(chǎn)率）利用公式計算�！∮霉嘁姹缺硎緦⒐喔群笤黾拥男б嬲脊嗪罂偵a(chǎn)效益的比例（%）稱為“灌益比”，即把灌溉后的總生產(chǎn)量視為“灌溉水”（或稱“工程水”）與“自然水”的總生產(chǎn)效益，而灌后總產(chǎn)減去靠“自然水”的望天田產(chǎn)量，以此作為“灌溉水”的增產(chǎn)量，其占灌后總產(chǎn)的百分率則為灌益比。
實際應(yīng)用中，對工程灌溉效益的分析，一般利用土壤水分記錄儀，然后采用效益“分?jǐn)傁禂?shù)”法。即以總增產(chǎn)效益（以單位面積的作物增產(chǎn)量或產(chǎn)值）為基數(shù)，乘上灌溉效益“分?jǐn)傁禂?shù)”（一般為灌溉效益占總效益的比例）和作物播種面積。廣東降雨量較豐，依賴自然降雨，作物也具有一定的收成，但產(chǎn)量的高、低，或根本顆粒無收，農(nóng)民對其既不能控制也難于預(yù)測。因此灌溉工程作為農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，在對作物的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)長期發(fā)生效益的同時，也是保持農(nóng)村社會穩(wěn)定及經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)，因此對灌溉效益的評價，首先應(yīng)從社會效益去衡量；其次，因大多數(shù)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)技術(shù)必須在具有灌溉保證的條件下才能實施，從這一意義說，灌溉效益也隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高而提高，因此從經(jīng)濟角度評價，以有灌溉條件與無灌溉條件的土地生產(chǎn)率進(jìn)行比較更合理，或者說，應(yīng)以灌溉帶來的土地生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率等農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)效益的提高，作為評價灌溉效益的依據(jù)。
本項研究以田間試驗為基礎(chǔ)，通過研究降雨與土壤水的變化關(guān)系、土壤水與作物生長的變化關(guān)系，使大氣水—土壤水—作物有機地聯(lián)系，建立它們之間的相互關(guān)系，進(jìn)一步分析提出該地區(qū)水稻灌溉效益的評價指標(biāo)。作為一種相對簡便快捷的研究手段和研究方法，將可推廣應(yīng)用到全省各地區(qū)、各種作物，從而推算出能覆蓋全省和各種主要農(nóng)作物的灌溉效益。本項成果直接為灌溉工程規(guī)劃設(shè)計服務(wù)。應(yīng)用先進(jìn)的計算機技術(shù)分析、研究科學(xué)合理的作物灌溉效益，填補了我省在這方面的空白，并具有較強的可操作性，在同類技術(shù)領(lǐng)域里可直接應(yīng)用或借鑒，具有實用意義。因為試驗結(jié)果是在一定條件下獲得的，難免存在時域和地域的局限性，因此，今后還應(yīng)創(chuàng)造條件，繼續(xù)進(jìn)行田間試驗，使其日臻完善，使本項成果在“從無到有”的基礎(chǔ)上完成“從有到精”的過程，更符合科學(xué)化的“精準(zhǔn)”要求。
水稻是廣東的主糧作物，稻田用水在目前乃至今后很長時期內(nèi)都必將是灌溉用水的絕對大戶，因此它是灌溉效益研究的重點作物。水稻的灌溉效益，是指合理灌溉稻田的收成相對于不灌溉“望天田”的增產(chǎn)率，其變化主要取決于自然降雨狀況。由于本省降雨的時空分布不均，降雨通過土壤水被作物利用，乃至形成產(chǎn)量，情況復(fù)雜多變，這種與自然降雨關(guān)系密切而近似于隨機的變化過程，應(yīng)根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計原理，通過多年長系列分析，找出其規(guī)律性。我們通過多年試驗，對試驗區(qū)內(nèi)的降雨變化過程、稻田對降雨的利用量、土壤水與作物生長及產(chǎn)量的關(guān)系等，進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，使大氣水—土壤水—作物有機地聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上建立了“稻田虧水與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系”，提出了作物灌溉效益的分析方法。稻田虧水與產(chǎn)量相關(guān)關(guān)系的建立，揭示了土壤水與作物產(chǎn)量間的數(shù)量關(guān)系，為研究全省各區(qū)域及各種作物的灌溉效益，提供了科學(xué)和較為簡捷的方法。
如何進(jìn)行分析：以梅縣為例，水稻灌溉效益的分析方法與步驟如下：a）資料收集本例收集了當(dāng)?shù)?953~1999年共47年的逐日降雨和露天水面蒸發(fā)量資料。b）確定各種分析指標(biāo)主要分析指標(biāo)包括：調(diào)查及確定作物耕作方法、作物品種、生育期等；"確定灌溉制度，應(yīng)選擇當(dāng)?shù)毓?jié)水的、大面積實施的稻田灌溉制度，包括各生育階段的灌水上下限、蓄雨上限等；水稻需水量估算方法（根據(jù)廣東水科院研究成果，利用經(jīng)驗公式，通過露天水面蒸發(fā)強度推算）；確定當(dāng)?shù)氐咎锲骄鶟B漏強度。c）編程、計算根據(jù)土壤水分平衡原理編制計算程序，將上述各項分析指標(biāo)輸入電腦，對“望天田”進(jìn)行土壤水分的逐日平衡分析，得出每日的土壤含水率。d）逐年（分早、晚稻）統(tǒng)計稻田平均虧水系數(shù)本例對1953~1999年稻田平均虧水系數(shù)進(jìn)行了逐年的分析，結(jié)果顯示：早稻因降雨較豐，分布均勻，“望天田”多年平均虧水系數(shù)為17.7；晚稻降雨少，“望天田”的虧水程度較重，多年平均虧水系數(shù)為44.5。雙季水稻（早、晚稻合計）多年平均虧水系數(shù)為33.4。e）估算“望天田”產(chǎn)量指數(shù)根據(jù)“稻田虧水與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系”，逐年推算“望天田”產(chǎn)量指數(shù)。在估算過程中，宜根據(jù)各年造的逐日土壤水分的實際變化狀況，并結(jié)合經(jīng)驗，對特殊狀況進(jìn)行局部修正。本例分析結(jié)果為，多年平均產(chǎn)量指數(shù)早稻為62.2，晚稻18.7；雙季水稻產(chǎn)量指數(shù)為41.4。灌溉效益分析：以灌溉增產(chǎn)率表示作物灌溉效益，是合理灌溉相對于無灌溉的增產(chǎn)效益，通常以增產(chǎn)百分率表示。依據(jù)《灌溉試驗規(guī)范》，作物灌溉效益（即灌溉增產(chǎn)率）利用公式計算�！∮霉嘁姹缺硎緦⒐喔群笤黾拥男б嬲脊嗪罂偵a(chǎn)效益的比例（%）稱為“灌益比”，即把灌溉后的總生產(chǎn)量視為“灌溉水”（或稱“工程水”）與“自然水”的總生產(chǎn)效益，而灌后總產(chǎn)減去靠“自然水”的望天田產(chǎn)量，以此作為“灌溉水”的增產(chǎn)量，其占灌后總產(chǎn)的百分率則為灌益比。
實際應(yīng)用中，對工程灌溉效益的分析，一般利用土壤水分記錄儀，然后采用效益“分?jǐn)傁禂?shù)”法。即以總增產(chǎn)效益（以單位面積的作物增產(chǎn)量或產(chǎn)值）為基數(shù)，乘上灌溉效益“分?jǐn)傁禂?shù)”（一般為灌溉效益占總效益的比例）和作物播種面積。廣東降雨量較豐，依賴自然降雨，作物也具有一定的收成，但產(chǎn)量的高、低，或根本顆粒無收，農(nóng)民對其既不能控制也難于預(yù)測。因此灌溉工程作為農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，在對作物的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)長期發(fā)生效益的同時，也是保持農(nóng)村社會穩(wěn)定及經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)，因此對灌溉效益的評價，首先應(yīng)從社會效益去衡量；其次，因大多數(shù)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)技術(shù)必須在具有灌溉保證的條件下才能實施，從這一意義說，灌溉效益也隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高而提高，因此從經(jīng)濟角度評價，以有灌溉條件與無灌溉條件的土地生產(chǎn)率進(jìn)行比較更合理，或者說，應(yīng)以灌溉帶來的土地生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率等農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)效益的提高，作為評價灌溉效益的依據(jù)。
本項研究以田間試驗為基礎(chǔ)，通過研究降雨與土壤水的變化關(guān)系、土壤水與作物生長的變化關(guān)系，使大氣水—土壤水—作物有機地聯(lián)系，建立它們之間的相互關(guān)系，進(jìn)一步分析提出該地區(qū)水稻灌溉效益的評價指標(biāo)。作為一種相對簡便快捷的研究手段和研究方法，將可推廣應(yīng)用到全省各地區(qū)、各種作物，從而推算出能覆蓋全省和各種主要農(nóng)作物的灌溉效益。本項成果直接為灌溉工程規(guī)劃設(shè)計服務(wù)。應(yīng)用先進(jìn)的計算機技術(shù)分析、研究科學(xué)合理的作物灌溉效益，填補了我省在這方面的空白，并具有較強的可操作性，在同類技術(shù)領(lǐng)域里可直接應(yīng)用或借鑒，具有實用意義。因為試驗結(jié)果是在一定條件下獲得的，難免存在時域和地域的局限性，因此，今后還應(yīng)創(chuàng)造條件，繼續(xù)進(jìn)行田間試驗，使其日臻完善，使本項成果在“從無到有”的基礎(chǔ)上完成“從有到精”的過程，更符合科學(xué)化的“精準(zhǔn)”要求。
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