灌溉制度（共11篇）
灌溉制度 篇1
摘要：通过对林甸灌区实验站资料和57年降雨资料的分析研究, 确定了灌区盐碱地和非盐碱地“浅晒浅”的灌溉制度:非盐碱地灌溉定额为6 405 m3/hm2, 盐碱地灌溉定额为7 965 m3/hm2。
关键词：降雨,耗水量,需水量,灌溉制度,灌溉定额,林甸灌区
1 灌区概况
林甸灌区位于黑龙江省林甸县东部, 地处东经125°7′~124°45′, 北纬47°20′~47°6′。灌区北面以双阳河南堤为界, 东至引嫩总干, 西北、西南分别以林甸县至富裕县和林甸县至黎明乡公路为界, 南面以中部涝区的三排干为界, 双阳河在灌区北侧通过。灌区内多年平均降雨量为412 mm, 降水量年际变化较大, 年内分布不均匀, 降水主要集中在7—9月, 占年降水量的70%左右, 春季多风少雨, 春旱严重, 形成十年九春旱。蒸发量与降水的分布相反, 年际、年内变化均较大, 其中4—6月蒸发量最大, 可占全年的50%左右, 11月至次年3月蒸发量仅为全年的10%。灌区在嫩江流域属中温带大陆性季风气候区, 冬季寒冷漫长, 春季多风干燥, 夏季湿热降雨集中, 秋季降温急骤历时较短, 形成冬夏冷热悬殊、干湿不均、四季分明、变化较快等气候特点。多年平均气温2.3℃, 灌区内极端最低气温为-39.2℃, 极端最高气温为39.8℃, 积温在2 600~2 850℃。灌区总土地面积为2.23hm2, 现有耕地面积1.74 hm2, 水田灌溉面积0.19 hm2。设计灌溉面积1.64 hm2, 其中水田0.93 hm2、旱田0.71 hm2。
2 降雨量分析
2.1 林甸站与廿棵树站降雨相关分析
在灌区附近的林甸站仅有1951—1991年的逐日降雨资料, 距离林甸站较近且在同一降雨等值线的廿棵树站有1952—2007年的降雨资料。2个站均有1952—1991年的降雨资料, 对2个站这一相同时期 (40年) 的降雨资料进行相关分析, 详见图1。
经过分析可知, 2个站的降雨相关系数R=0.777, 接近0.8, 相关性比较好, 故将廿棵树站1992—2007年的逐日降雨利用相关关系转化到林甸站。
2.2 降雨量
利用降雨相关分析, 可以得到57年 (1951—2007年) 的逐日降雨数据, 生育期内 (4—9月) 的降雨量及有效降雨量。
3 灌溉模式与生育期
3.1 灌溉模式、生育期阶段划分
研究表明, 同传统的深灌相比, 目前黑龙江省推广的浅型灌溉制度单位面积可节水15%~30%, 可提高水温、地温0.5℃左右, 提高单产10%左右, 该文的灌溉制度设计采“浅晒浅”灌溉模式[1]。
水稻生育期划分与温度、栽培技术和灌水技术有关。根据林甸灌区试验站的试验成果及已有规划成果分析[2], 结合灌区实际, 采用旱育稀植栽培技术, 划分生育期, 详见表1。
3.2 生育期耗水量确定
生育期耗水量包括生育期需水量和生育期渗漏量。水稻需水量包括叶面蒸发和棵间蒸发, 其大小与气象、土壤条件、农业技术措施、灌溉技术等因素有关。据灌区范围内土壤特性, 渗漏量采用灌区实验站试验资料[2], 确定各生育期腾发量及渗漏量见表2, 水稻各生育期需水强度变化见图2。
3.3 生育期各阶段水层控制
根据林甸试验站观测资料, 参照相关资料进行合理分析, 确定水稻各阶段适宜水层, 详见表3。
3.4 灌溉制度的研究
3.4.1 泡田定额。按下式计算[3]:
(mm)
式 (1) (2) (3) 中, M1为泡田期用水量 (mm) ;w为使一定土层达到饱和所需的水量 (mm) ;H—饱和土层深度, 泡田时土壤冻层尚未化透, 冻层起隔水层作用, 土壤化冻深度即饱和土层深度, 据调查其值为0.4 m;β饱、β0为分别为土壤饱和含水量及泡田前土壤含水量;γ为稻田H深度内土壤平均容重, 根据资料为1.1 t/m3;A为土壤孔隙率, 取50%;β为泡田前土壤含水率占土壤孔隙率的百分比 (取55%) ;a为泡田水深, 据试验资料拟定为30 mm;k为泡田期土壤渗漏速度, 取0.8 mm/d;t1为泡田期的日数, 15 d;e为t1时期内水田田面平均蒸发强度, 3.95 mm/d;p0为t1时期内有效降雨量。
3.4.2 生育期定额。
水稻生育期中任何一个时段内, 农田水分的变化决定于该时段内的来水和耗水之间的关系, 可以用下式进行水量平衡计算[3]:
式 (4) 中, h2为时段末田面水层深;h1为时段初田面水层深;p为时段内降水量;m为时段内灌水量;E为时段内田间耗水量;C为时段内排水量。
3.4.3 轻盐碱地灌溉制度。
水稻全生育期都要受不同程度的盐碱危害, 不同生育期对盐害的敏感程度是不同的, 在幼苗期耐盐能力最弱, 因而要泡田冲洗, 控制土壤含盐量在0.15%以下。移植返青期小苗扎新根后, 应排出池内的水, 重新换水, 尤其重盐碱地更应注意此次排水。根据灌区土壤资料, 初步确定灌区在泡田期和移植返青期冲洗盐碱[4]。泡田期冲洗土壤脱盐显著, 按试验资料泡田冲洗定额为810m3/hm2, 移植返青期冲洗1次, 定额为750 m3/hm2。
林甸灌区位于轻盐化和中盐化土壤分区范围内, 水田的灌溉制度设计必须考虑洗盐。洗盐的灌溉制度是在不考虑洗盐灌溉制度的基础上完成的。因此, 按盐碱和非盐碱进行设计。
3.4.4 设计灌溉制度。
采用时历法和水量平衡法对灌区的灌溉制度进行设计。在57年系列灌溉制度中选出灌溉定额接近p=75%的3个年份, 分别为1965、1999、2000年, 并将选出的灌溉定额与研究区试验资料和邻近地区设计成果进行比较, 分析发现1965年的灌水分配过程最不利。因此, 确定1965年灌溉制度为设计灌溉制度, 则非盐碱地设计灌溉定额为6 405 m3/hm2、盐碱地设计灌溉定额为7 965 m3/hm2。详见表4。
(m3/hm2)
4 结论
研究制订水稻灌溉制度, 要充分利用群众丰产的灌水经验, 分析研究灌溉试验站积累的试验资料, 收集长系列的降雨资料, 采用时历法和水量平衡方法计算灌溉制度, 才能得到比较可靠的成果。
林甸灌区属松嫩低平原区 (Ⅰ1区) [5], 是尼尔基水利枢纽配套项目黑龙江省引嫩扩建骨干工程之一。近年来, 当地大力开展节水灌溉技术和采用先进的灌水方法, 灌溉定额有所降低[6]。此次林甸灌区水稻灌溉制度研究的计算方法可靠, 概念清楚, 可以作为灌区规划设计及用水管理的重要依据。
参考文献
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[6]李伟, 王宗良, 刘广伟.探讨灌溉模数的选择[J].河南水利与南水北调, 2011 (20) :93-94.
灌溉制度 篇2
摘要：农业水费是维系农田水利设施正常运行、提高水资源利用效益和效率保证农业综合生产能力的重要经济来源。表面上看，农业水费收入减少直接的体现是水管单位收入减少，但本质上却对解决水资源紧缺、保证农业综合生产能力产生损害，影响三农问题的解决和社会主义新农村建设宏伟目标的实现。农业水价改革中出现了水费计收难、收入减、末级渠系损毁、水资源利用效益不高等问题，已经影响了农田水利设施的正常运行和农业综合生产能力的持续提高和节约用水。本文将从我国农业水价政策、存在的问题等几个方面来阐述农业灌溉水费的收取制度。
1.引言
我国是一个水资源相对短缺的国家，人均水资源占有量不及世界人均水资源占有量的25%。而且我国的水资源在时空分布上极不均匀: 北方大部分地区多年平均降雨量不800mm , 少部分地区甚至不足100 mm;人均水资源占有量不足1500m3, 仅及南方人均水资源占有量的50%～33%，是世界人均水资源占有量10%。而南方大部分地区虽然水资源总量并不算少，但由于降雨量无论年际或年内分配都极不均匀，加上南方地区气温高，蒸发量大，致使南方大部分地区在没有灌溉或其它供水设施的情况下，不仅农业生产时时受到干旱的威胁，有时甚至连人畜饮水都感到十分困难。但是，从目前情况来看，我国一方面是水资源的严重短缺，另一方面又是水资源的严重浪费，水的利用率很低。节水意识在人们的头脑中还远没有形成，这些一方面加剧了水资源的短缺，另一方面也影响了水利工程效益的正常发挥，从而造成了其它经济资源的浪费。我国农业用水占总用水量的70％，其中90%以上用于灌溉。由于供水技术、管理水平落后，加之水价偏低，无法起到促使用水户节约用水，提高水利用率的功效，致使我国农业用水存在着极大的浪费，灌溉水利用系数仅0.49。据有关部门统计, 我国目前每万元GDP的用水量为537m3, 是世界平均水平的4倍, 工业万元增加值用水量是发达国家的5～10倍。目前我国每立方米水只能生产0.5kg粮食, 而发达国家则可生产2kg 粮食。
2.我国农业水价政策现状
从1949年至今，我国农业水价政策先后经历了3个阶段。第1阶段：中华人民共和国成立初期到1984年，从无偿供水到政策性低价供水，农业用水实行公益性无偿供水政策；第2阶段：1985-1996年，按供水成本核算、计收水费。1985 年国务院颁布了《水利工程水费核订、计收和管理办法》，确定了水利工程供水的商品属性，实现了水利工程从无偿供水向有偿供水的转变，水价政策从此走上了法制化和规范化的轨道；第 3阶段：1997 年到现在，逐步明确水是商品。1997年，国务院发布了《水利产业政策》，规定新建水利工程的供水价格按照满足运行成本和费用，缴纳税金、归还货款和获得合理利润的原则制定。2000 年，国家计划与改革委员会下发了《改革水价促进节约用水的指导意见的通知》，提出水价改革的基本原则和水价改革的基本思路。2004年，我国颁布实施《水利工程供水价格管理办法》，详细规定了我国水价构成及征收、管理程序，规定供水价格由供水生产成本、费用、利润和税金构成。
3.灌溉水价存在的主要问题
3.1灌溉水价及水价到位率偏低
经调查，甘肃省水利工程农业供水平均成本为0.110元/m3，现行农业平均水价只达到成本的62%，如武威地区平均供水成本为 0.159元/m3，现行平均水价为0.724元/m3，水价到位率为46%，引大灌区平均供水成本为0.30元/m3，现行平均水价为 0.15 元/m3，水价到位率为50%，景电管理局平均供水成本为 0.32元/m3，现行平均水价为0.194元/m3，水价到位率为 60%。3.2“一贯制”灌溉水价不适应市场经济
现行灌溉水价多为行政定价，即“一贯制”水价，它不能及时反应供求关系的变化，更不能灵活地随供求关系的变化而调整，也就无法指导生产和消费。如在干旱季节需水大于供水时，水管单位不仅不能将水价上浮，相反还要服从政治需要降价供水。3.3灌溉水价概念混乱、不真实
现行水价多为取水口水价。但是，从取水口到用户往往需经过多层管理机构，这些管理机构所附加的费用原则上应当计入水价。在实际操作中，这部分水价很难规范，在水价中成为最不稳定的部分，水价搭车现象严重。实际用户水价通常是规定取水口水价的3—5倍，倘若将实际用户水价与灌区渠道水价比较，则比值更高。3.4灌溉水价结构单一
目前，灌溉用水的价格结构基本是单一计量水价，个别地区实行超额罚款制水价。这样的价格结构显得单调，不灵活，不能适应实际情况，价格不能反映随用水量变化的成本变化，不能给用户传递准确的成本变化信号，同时不能向企业反馈需求量的变化，不能起到调节供给和需求的作用，也不能反映提供水服务的质量和水平。3.5水费计收难收取率下降
水费计收难、收取率下降、收入减少造成了两大问题：一是水管单位难以生存和发展。由于大多数水管单位属于自收自支的事业单位职工生活和水利工程维护，完全依靠收取的水费来维持，随着水费收取率不断降低，许多水管单位职工工资难以保障，导致职工队伍不稳管理服务不到位，农民群众的意见很大。二是管养经费严重不足，水利工程状况日趋恶化。据统计分析，一般情况下水费收入用于供养人员、用于工程维修在收入减少的情况下，水费优先保证职工的基本生活而用于工程维修养护的投入就微乎其微，导致水利工程渠系管理维护差、工程状况下降。税费改革以后，一些财力较好的地方政府通过财政补贴水管单位的方式，对农业水费实行减免，农民不再缴纳农业水费这种做法在农村产生的影响和引起的震动是很大的。不论是地方各级政府还是农民群众，都希望国家出台免收农业水费的政策。而这对于财政收入薄弱难以实行水费减免政策的大多数地方政府来说，工作压力是很大的，同时也加大了水管单位水费计收的困难。3.6截留挪用水费现象严重
农村税费改革以后，水费成为向农民收费的唯一途径，也成为搭车收费和截留挪用的手段。据了解税费改革后，基层截留挪用水费用于弥补财政资金缺口的情况不断出现，加重了群众对农业水价改革的误解与不满。灌区大多数农民都能按时足额缴纳水费，但对于县乡镇 村以种种理由截留挪用水费的问题，水管单位缺乏必要的制约手段，从而导致水费被层层截留挪用，类似现象在全国其他地区也时有发生，加重了农民的负担，引发了群众对农业水价改革工作的不满情绪。3.7末级渠系不配套测量设施不完善
我国灌区末级渠系不配套计量手段和量测水设施不完善是普遍存在的问题，导致难以实行计量收费。许多省目前仍是通过行政手段按耕地面积亩计收水费用水多少，一个样用和不用一个样，喝的是大锅水。另外由于渠道损坏水损大，一些地方将这些损失分摊给农户负担，导致水费过高，由此产生了拒交水费的现象激化了供用水双方矛盾。
4.灌溉水价调整改进的措施
4.1明确灌溉水价的组成
灌溉水价应由三部分组成，即资源水价、工程水价和环境水价。工程水价是根据各供水工程运行的单位成本、费用、利润、税金计算形成的。水利工程供水的价格构成中应包括资源水价（水资源费），但现行水价中尚未考虑到环境水价的问题。4.2 改变认识，提高水价到位率
在市场经济体制下，改变长期以来人们对水管单位无偿服务或低价供水的传统思维和认识，充分利用价格杠杆，大力发展节水农业，使灌溉用水水价逐渐提高到成本水价，并向市场价格过渡。4.3 完善水价体系
全省各类灌区的条件都不一样，因而供水平均成本和现行平均供水水价差异较大，所以有必要发展小流域或分灌区单独定价；同时由于各地区之间的水文气象条件也有不同，因而应制订对应的季节水水价，并拉开季节水价的价差。4.4 灌溉水价实行多层次多元价格
一是加大价格管理的弹性，予市场机制以适当的空间。借鉴发达国家的经验，实行“价格上限制”，在政府限定的空间内，水企业允许在间和内有自行调整的空间，最高限价形式在间和内调节都可使用。二是改变灌溉水价结构。依靠价格杠杆调整用水结构和农作物种植结构，缓解用水矛盾。对进行农业经济结构调整、发展高效农业的，实行优先供水，优质优价。对水资源奇缺、灌溉用水矛盾大的，要实行限额灌溉，采用累进计价、超量加价的计价办法，促进节约用水。特别是水资源供需矛盾比较突出的地区，使水价的变化与水资源的开发利用成本的变化挂钩，使价格体现成本的变化。4.5 改革水政管理机构
水政管理单位必须进行机构改革，明确职能，减少管理层次，精减人员，提高效率，增加水企业效益，降低农民的负担。4.6创新模式的提出和推广
灌溉制度 篇3
1. 前言
水分对烟草的生长有着重要的作用。水分胁迫是烟草生长后期造成影响的重要环境因素之一。水分会影响烟草的植株生长，根系发育，以及产量与品质[1，2]。然而，由于各地烟区的降雨不均，总有一些烟区因土壤干旱而影响烤烟的生长发育[3]。而在各个烟草种植区，大水漫灌仍旧是主要的灌溉方式，这使得灌溉的耗水量远远大于烟草生长的实际需水量，造成了水资源的极大浪费和生产投入的不必要增加。为了解决全球水资源紧缺和水环境恶化问题，国内外研究者打破常规的工程节水概念（如渠道衬砌、管道输水和微喷灌、滴灌等等），从考虑作物本身生理特性出发，提出了许多全新而真实的节水灌溉技术，如限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉和局部灌溉等等[4-8]。但是这些灌溉方式由于单单考虑到在灌溉时间上进行优化和重新配置，并没有从划分根区的角度来考虑优化灌溉方式节约水量。1997年康绍忠等从根区的角度出发，提出了分根交替灌溉这一项新型的节水技术[9]。这种灌溉方法旨在通过不同区域根系交替灌水，以此来提高根系对土壤中养分以及有机物质的吸收功能，提高作物对水分和养分的利用率，以期达到既不影响作物的质量与品质，同样也能够提高植株对水分的利用效率。
氮素是烟草生长过程中必不可少的营养因素，对烟草的生长有显著影响， 氮在烟叶的产量、产值形成中具有重要作用， 是左右烟叶产量和品质的最主要因素。人们可以通过对水分和氮素的调节来控制烤烟产量和品质。
1.1 国内外研究现状
分根交替灌溉（PRD）是作物在生长期内其根区两侧交替灌溉，以刺激植物根系吸水功能和改变根区剖面土壤湿润方式为核心， 调节气孔开度， 减少植株“奢侈”蒸腾， 提高水分利用效率， 从而达到节水、高产、优质的目的[10]。分根交替灌溉技术在于早半干旱地区的试验研究和应用已有较多报道，试验研究已较为系统和深入对作物生长发育、作物产量与提高水分利用效率等方面影响的研究已取得较大的进展。如韩艳丽和康绍忠[12]研究分根交替灌溉对玉米养分吸收的影响，结果表明交替供水方式能提高单位耗水量、氮利用效率和水分利用效率。杜太生等[14-15]进行大田棉花试验也有类似结果。Li 等[16]研究分根交替灌溉对盆栽甜玉米水分及氮素利用的影响，结果表明分根交替灌溉既能节水，又能分别提高水分利用效率和氮肥表观利用率。 [12-15]。但该项节水灌溉技术在烤烟技术生产上面研究起步较晚，阿吉艾克拜尔等[16]研究结果表明：适当的缺水灌溉对烤烟的植物生理特性影响不大，但是在烤烟植株的团棵期、旺长期和成熟期土壤含水量对提高烟叶产量效果明显；刘玉青等[17]结果表明：烟草光合作用受土壤水分影响较大，在旺长期，土壤含水量控制到田间持水量的四分之三时，光合作用最强。汪耀富等[18]结果表明：分根交替灌溉可明显增强烤烟植株的地下部分的根系活力，保持较高且稳定的光合速率，降低无效且不重要的蒸腾速率，提高叶片的平均水分利用效率；使烟株的株高明显变大，叶片内的糖类物质提高显著。
1.1.1分根交替灌溉节水的基本机理
分根交替灌溉是指人为地保持根系活动层的土壤在水平或垂直的剖面的某个区域干燥，是的作物根系始终有一部分生长在干燥或者较为干燥的土壤区域，限制该部分根系对水分的吸收，并通过人工控制的方法使干燥区域交替出现。
首先，分根交替灌溉会影响植物根系的生长，影响根系活力。交替灌溉可促进作物根系生长、提高根冠比[19， 20]、增加根密度[21，22]、促进根系系统的生长发育。Mackey等[24]研究发现，如果一部分根放置于湿润的土壤中，则接近或达到永久萎蔫的另一部分根仍能正常生长，在一般供水条件适宜的情况下，根长随着深度而下降，如果供水停止，上层土壤的含水量瞬间减少，则处于较深较湿部位的根就不断进入生长阶段，不同的灌溉方式对浅层根的生长有不同的影响效果。
北墅水库灌区灌溉制度探讨 篇4
北墅水库位于莱西市南墅镇北墅村北, 兴建在大沽河系的小沽河上游, 1970年4月动工兴建, 1974年10月竣工蓄水, 流域面积301平方公里。水库多年平均来水量为5680万立方米。兴利库容为2237万立方米, 总库容5010万立方米。水库现已达到三百年设计, 千年校核的防洪标准。
北墅水库灌区控制南墅、日庄、牛溪埠、武备四个镇办土地。渠系工程共有干渠一条, 长23.6公里;支渠14条, 总长67公里。设计渠首流量5.7m3/s, 设计灌溉面积5.7万亩, 有效灌溉面积5.0万亩, 历史上达到最大灌溉面积4.71万亩 (1981年) , 目前实际达到的灌溉面积为5万亩。干、支渠建筑物1514座, 其中干渠建筑物670座, 支渠844座。
灌区内地形分为低岗丘陵、河流冲积平原、平泊洼地三部分, 面积约各占三分之一。北墅灌区属典型暖温带、半湿润大陆性季风气候, 多年平均气温为11.30C, 最高气温37.50C, 最低气温-210C。多年平均日照时数为2825.9小时。多年平均降水量为745毫米, 年内降雨分布不均, 降雨年际变化大。
灌溉制度是指作物播种前及全生育期内的灌水次数, 每次灌水日期、灌水定额以及灌溉定额。
制定作物的灌溉制度主要根据作物的需水量及需水规律。首先要确定作物需水量, 作物需水量是指生长在大面积的无病虫害作物, 在最佳水、肥等土壤条件和生长环境中, 取得高产潜力所需满足的植株蒸腾和棵间蒸发之和, 又称为作物蒸发蒸腾量或腾发量。
作物需水量的大小与气象条件 (温度、湿度、日照、风速) 、土壤含水状况、作物种类及其生长发育阶段、农业技术措施、灌溉排水措施等有关。
1 作物种植及需水量
灌区内主要种植粮食作物和经济作物。粮食作物以小麦、玉米为主, 经济作物七、八十年代以地膜覆盖花生和蔬菜为主体。
根据莱西市农业局2008年提供的灌区内有关部门乡镇近几年种植情况, 作物总复种指数为1.71, 其中小麦0.642, 玉米0.564, 花生0.236, 其他0.266。考虑到其他作物大都随机性种植, 将其所占比例分摊给三种主要作物, 其中小麦0.76, 玉米0.67, 花生0.28。
作物需水量根据鼓曼公式计算, 计算步骤如下:
1.1参考作物腾发量ET0的计算
根据莱西市气象局提供的莱西市多个月平均气温、平均风速, 查《微灌指南》, 分别计算出水气压差ea—ed、风函数F (u) (F (u) =0.27 (1+u/100) ×0.72) 、温度与高程的加权系数W、太阳净辐射Rn及白天与夜晚天气影响的修正系数C, 代入公式求得各月参考作物腾发量ET0。
1.2作物需水量ETc的计算ETc=kc·ET0, 查《中国主要作物需水量与灌溉》及《农田水利学》得Kc值, 计算不同农作物各生育期的需水量。
花生需水量ETc=K1×K2×Kc×ET0
式中:K1——灌水方法修正系数;
K2——产量修正系数;
查《中国主要作物需水量与灌溉》, 并计算生育期各月ETc。
2 作物生长期内降雨量
根据莱西市气象局2008年提供的历年逐次降雨量资料和小麦、玉米、花生三种作物各生长期时间的划分, 统计出三种作物各个生长期的历年有效降雨量, 计算出三种作物各个生长期的多年平均有效降雨量及保证率为50%、75%的有效降雨量。
3 作物水份供需
小麦在整个生长期中水份都很短缺, 特别是生育后期。返青后, 随着小麦群体的迅速扩大, 需水量急剧上升, 而同一时期的降水增加却很缓慢, 导致差值越来越大, 到孕穗期达到顶峰, 并保持高水平至收获, 形成一年中水份亏缺的主要时期。在50%保证率下, 全生长期缺水286.8毫米, 在75%保证率下全生长期缺水达371.4毫米。
玉米整个生长期中在多年平均降雨情况下, 只有拔节———抽穗期需要水。在50%降雨保证率下, 只有苗期和抽穗期水份略显不足, 累计缺水97.64毫米, 其他生长期中水份略显有盈余。在75%保证率下, 各生长期均缺水, 累计缺水226.63毫米。
花生整个生长期中, 50%保证率下, 生长前期水份略显不足, 仅为9.46毫米。在75%保证率下, 生长前期缺水严重而后期则略显不足, 全期累计缺水109.22毫米。
上述数字表明, 一般降雨情况下灌溉补充水份的重点是小麦, 尤其是生长后期。在75%降雨的保证率下, 小麦、花生、玉米的前后期均需适量的水份补给。
4 灌水对策与灌溉制度的确定
按水份供需分析, 小麦全生育期在一般年份缺水286.83毫米, 在中等干旱年份缺水371.4毫米, 在七个生长阶段都需进行灌溉补充水量。玉米全生育期在一般年份缺水97.64毫米, 在中等干旱年份缺水226.63毫米, 缺水最大时期为苗期和抽穗扬花灌浆期。花生全生育期在一般年份缺水9.46毫米, 在中等干旱年份缺水109.22毫米, 缺水最大时期为播种期、苗期和结荚期。按作物需求, 一般年份亩灌水量为286毫米, 即191m3。中等干旱年份亩灌水量为465毫米, 即310m3。
决定灌水指标的因素一是作物对水份的需求;二是水库可供水量的状况。本着充分利用水源, 取得最大灌溉效益的原则, 考虑到高效农业、田间综合措施的发展, 结合当地多年的灌溉实践经验, 制订作物灌溉制度。
灌水定额40方/亩相当于60毫米降雨, 50方/亩相当于75毫米降雨。
综合净灌溉定额为220方/亩。
灌溉水利用系数按防渗渠道确定, 其中渠系水利用系数为0.27, 田间水利用系数0.9, 则灌溉水利用系数为0.27×0.9=0.7。
综合毛灌溉定额为314方/亩。
摘要：本文从农作物生长过程所需要的适宜水量、气候等因素入手分析探讨, 从而帮助灌水对策与灌溉制度的确定。
教育细节灌溉心田 篇5
关键词：细节；教育；成长
中图分类号：G635.6 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）13-069-1
细节在教学过程中的功能和作用对促进学生发展的意义和价值，举轻若重。它对学生心理、行为具有深刻的“教育性”，有时候教育成败的关键不在环境，而在过程中的细节，因此要重视小事、关注细节，“细中见精”、“小中见大”，让细节成为教育最好的契机，成为学生成长生涯中绚丽的云朵。
关注细节——熟悉学生
孙子云：知己知彼，百战不殆。作为老师，每每接触到新学生，要尽快熟知他们，方能更好地施行教育。
那么，如何去熟悉学生呢？两千五百多年前孔子云：“视其所以，观其所由，察其所安，人焉廋哉？人焉廋哉？”意思是说“要了解一个人，应看他言行的动机，观察他所走的道路，考察他安心干什么，这样，这个人怎样能隐藏得了呢？这个人怎样能隐藏得了呢？”孔子对学生的教育就是建立在对学生细致入微的观察和引导上，孔子这种对教育细节的关注做法具有很强的现实意义。我们熟悉学生不防借鉴孔子的做法：听其言，观其行。
“听其言”。这是了解学生的重要途径，因为言为心声，“不知言，无以知人也”。多与学生交流沟通，在与学生交谈的过程中，深入了解学生的内心世界，探寻他的喜怒哀乐，明白他的所思所想所需。
“观其行”。留心学生的一举一动，全面细致地予以观察，以了解学生的情况、动态，也可观察与他在一起的学生情况来了解一个学生的最新动态。
通过对学生的言行的观察，与学生打成一片，真正成为学生的信赖的人，等到学生愿吐露自己的真实想法，你这才真正走进了学生的内心世界。熟悉了你的学生，因材施教就好展开了。
利用细节——进行教育
教育的使命不仅仅在于知识的传达，还要有良好品行的塑造。人者，德为先。未学文而先学文德，未学武而先重武德。一个合格的学生必须首先是一个合格的“人”，基于此，我在平时的语文教学中，格外注重对学生道德品格、文明礼仪的塑造，在进行班级管理时，更是不予余力地践行之。
习惯的养成非一朝一夕之事，学生进入到中学阶段很多习性、品行已经养成十多年了，简单地对他们讲道理不能说没有作用，要从根本上触动学生的思想，还是要从生活中点点滴滴的小事情、小细节抓起。
小丽是一个学习很优秀的孩子，从小在单亲家庭环境中长大，母亲觉得亏欠了孩子，所以很是溺爱，养成了孩子唯我独尊、我行我素的行为方式。平时，肚子饿了，根本不管是否在上课，直接开吃。有时，没有吃的，直接拿同学的零食吃，连招呼都不打，而自己的东西坚决不给他人，自己制造的垃圾扔到其他同学的抽屉里以逃避值日班干的检查……
她的毛病渐渐暴露出来后，我曾找她谈过，面对我苦口婆心的道理攻势，她虽承认了错误，但也只是由明面上的举动转为了地下。一次阅读课，我无意中发现她很喜欢读书，对书中人物有自己的看法。可能是觉得我的某些看法与她有些契合吧，竟希望我能给她推荐些书读读。我突然觉得这是对她进行教育很好的一个突破口。于是，我针对她的问题，事先找了些宽容而乐于助人的榜样人物的先进事例，守株待兔。当她再次被班干记录在案时，我把她叫了过来，直接给了她篇准备好的文章，让她读读，然后针对人物事迹谈谈读后感。小姑娘很聪明，很快明白了我的意图，涨红脸，没有吭声。我随后又给了她一篇反面的案例文章，看完后，她陷入了沉思，良久，对我说：“老师，我想试着改改！”
心灵的触动越大，学生改变的动力越强。我们塑造学生人品，完善学生人格，就要对教育过程精雕细刻，去触动学生柔软的内心。
串联细节——孕育成长
海不择细流，故能成其大；山不拒细壤，方能就其高。因为教育对象的特殊性决定了教育的过程不是简单的直线，而是螺旋形曲线。在这个过程中，最好建立学生成长档案。一般刚接触新学生时，我往往会让学生填一份调查表，以了解他们的兴趣、习惯、学习的困惑与期望等。
小濮的调查表令我印象最为深刻，表格上用五颜六色的圆珠笔歪歪扭扭地写着寥寥几个字，其中对自己的描述是“很懒”。正式接触后发现，这个小姑娘真是懒，作业能少写就少写，能不做坚决不做。为了逃避作业，总能编出各种各样的理由。个人卫生方面也不重视，脖子里经常黑乎乎的，到了夏天，周围同学总能闻到她身上的馊味。据说她在小学的时候就经常是老师的“座上客”，对批评都已经麻木了，也正因为被否定太多，她自己内心深处很自卑。
正在我纠结用什么切入口来对她予以教育时，她一次来补交作业，当时用双手递了上来，这一举动令我很感动。时值学校“文明礼仪伴我行”活动，我在班中对她大肆予以表扬，并任命她为文明礼仪督查员。或许是因为很少被如此表扬，也或许是从未曾做过班干，一时间表现很好，各科作业开始做起来，衣服也不再黑黢黢的……
好景不长，新鲜劲过了，又开始有懈怠的苗头了。这时，我记起她在调查表中提到喜欢画画，便让她参与班级爱心义卖的绘画宣传工作。这种活动让她有了施展的空间，有了展现自我价值的地方，她做得兴致昂扬。在大家的共同努力下，义卖取得圆满成功，事后，我送她一棵小葵花苗，告诉她：即使微小如草芥，也有自己的价值。鼓励她自信，并希望她能和小苗一齐成长。小濮满脸珍惜地捧走了小苗，并精心地在教室里养育着。随后的日子，小苗在生长，小濮也在成长……
灌溉制度 篇6
地面灌溉是当今世界上普遍采用的农田灌溉方法,据统计,全世界地面灌溉面积占总灌溉面积的95%以上[1],我国现有灌溉面积的95%也是采用地面灌溉方式[2,3]。针对沟灌,学者已做了大量的试验研究,结果表明沟灌可以达到节水高产的效果。杨丽霞等以4个站的垄膜沟灌试验资料为依据,得出对于冬小麦龙膜沟灌较畦灌平均节约灌水量29.7%,平均增产633 kg/hm2[4]。雷廷武等研究提出沟灌方式不仅可以节约灌水量,而且可以显著地提高供试作物的产量[5]。
内蒙古河套灌区属于干旱半干旱地区,多年平均降水量不足150 mm,平均蒸发量大约是降水量的15倍。随着黄河水资源的日益紧缺,如何提高灌溉效率和保证作物产量已成为发展主流。随着经济发展的需要,灌区种植结构也发生了较大变化,经济作物的种植面积逐渐增大,如辣椒、番茄等。目前辣椒是河套灌区主要经济作物之一,2008年种植面积达5.72 hm2,占所有作物的3.2%,经济作物的13.3%。针对辣椒“水涝易死秧”的特点,改进当地 传统的灌溉方式,采用沟灌(局部湿润)和小定额灌溉的灌水技术,其不仅改善了作物根区土壤的通透性能,促进根系生长利用深层土壤中的储水,补充根层土壤水分以满足作物需求,而且减少了棵间土壤蒸发,使作物的水分利用效率显著提高。本文针对沟灌的地面灌溉方式,在田间试验基础上采用ISAREG模型模拟多种灌水方案, 对这些方案进行优化分析,结合当地实际情况选出适合当地条件的最佳灌溉制度方案。
1 试验区概况与设计
1.1 试验区概况
本试验在内蒙古河套灌区中上游的临河区治丰村开展,地理坐标为东经107°26′2″～107°27′53″,北纬40°49′01″～40°50′23″,属永济灌域永刚分干渠灌域上游。研究区降水量稀少,多年平均降水量为144.2 mm,且年内分配极不均匀主要集中在7～9月份,占全年降水量的70%左右,年平均蒸发量为2 434.7 mm,蒸发量远远大于降雨量,因此该地区主要补给来源是引黄灌溉水。研究区地下水埋深一般在1.0～2.0 m,由西南向东北流动,区内地下水水力坡降一般在0.02%。试验区根层土壤类型共划分为2层,上层土壤0～40 cm为粉壤土,土壤密度1.44 g/cm3,下层土壤40～100 cm为粉土,土壤密度1.42 g/cm3,主要种植作物为辣椒,试验区土壤颗粒分析如表1所示。
1.2 试验设计
本文针对当地主要经济作物辣椒为研究对象,根据辣椒的生长特性,利用沟灌方式进行小定额灌溉。沟口宽70 cm,沟深20 cm,垄面宽100 cm,相邻两沟中心线相距170 cm进行开沟,辣椒种植在距沟边30 cm处。确定密度时应根据地力和所栽品种特性而定,地力好、生育期长的品种应适当稀植,株距37 cm,亩留苗1 824株。辣椒播种前起垄做沟,沟底坡降0.2%左右,种植模式见图1所示。
试验区内设地下观测机井观测地下水位,自动气象站采集所有气象数据和降雨信息可用于计算参照作物蒸腾蒸发量。每个小区中心埋设TDR管观测土壤含水率,每7 d观测一次,灌前灌后加测。每次灌水用水泵抽取,灌水量由水表控制。除水分观测外,还定期观测作物的生育指标,包括株高、径粗、生育阶段、种植密度以及作物产量等。作物播种前设同一种灌水水平,灌水定额均为900 m3/hm2,处理1生育期内灌水2次,灌水定额均为50 mm;处理2生育期内灌水3次,灌水定额均为40 mm,每个处理设3个重复共6个试验小区。每个小区长尺寸为长16 m,宽5.77 m,其他管理条件均相同,各处理的实际灌溉制度见表2所示。
2 灌溉制度模型和参数验证
采用ISAREG模型模拟作物的灌溉制度,该模型是葡萄牙里斯本科技大学农学院开发的灌溉模型。它的主要功能一方面是通过水量平衡原理模拟农田土壤水分变化规律,从而评价给定的或已有的灌溉制度,用模型计算作物耗水量和灌溉水量。另一方面,它可以通过不同的灌水方案进行模拟对比,制定出较优的灌溉制度。ISAREG模型主要考虑了以下几个因素:①作物根系吸水深度的变化;②非均质土层的影响;③不同深度地下水位的影响;④作物受旱时土壤供水能力对腾发量的影响[6]。该模型输入的数据主要包括作物数据、土壤数据、气象数据、地下水数据、灌溉数据、以及验证数据等。
利用2009年的试验资料建模率定参数,再用2010年的的资料进行了模型检验。其中,参考作物蒸发蒸腾量ET0采用彭曼修正公式及试验站的日气象观测数据计算。根据FAO-56 修正,辣椒生育初期的作物系数为0.45,生育中期的作物系数为1.03,生育后期的作物系数为0.61;辣椒的产量反应系数采用FAO的推荐值1.10[7]。实效水可利用系数根据治丰试验站的试验资料和FAO-56推荐进行修正确定。
通过以上参数确定进行灌溉模拟,得到2010年的土壤含水率模拟值与实测值比较如图2所示。含水率的相对误差均在8%之内,从图2中可以看出两个处理的模拟值和实测值十分接近。对比结果表明选用的模型和确定的模型参数均达到了较高的精度,因此可以用该模型对辣椒的现行灌溉制度进行评价,并优化和制定灌溉制度,给当地的灌溉管理提供可靠的依据。
3 实际灌溉制度评价
用ISAREG模型对现行实际灌溉制度进行评价,模型输出结果见表3所示。结合图2可以看出,处理1和处理2在移苗前均有一次灌水,含水率值达到35.4%。处理1生育期内灌水2次,第一次灌水是在土壤含水率降至适宜含水率时进行灌溉,这次灌水没有使辣椒受水分胁迫。第二次灌水是土壤含水率已经低于适宜含水量下限时才进行灌溉,该时期作物生长旺盛,叶面积增大蒸发蒸腾也随之增大,因此应及时补充水分。而由于来水时间的限制,使作物在该时期受到了水分胁迫,降低了作物产量。由模拟结果看出,两次灌水定额均偏大,共产生了12.73 mm的深层渗漏,水分利用率较低。在辣椒生育后期未进行及时灌水,使土壤含水率稍有偏低,一直在适宜含水率下限和凋萎点之间,因此后期缺水对产量造成了一定的影响。处理2生育期内灌水三次,前两次灌水时间同处理1,第二次未及时灌溉,造成了作物产量下降。第三次灌水是在辣椒进入结果盛期时进行,这样就补充了后期缺水,降低了辣椒减产率。同处理1相比,处理2虽总灌水量较大,但减小了灌水定额,没有产生深层渗漏,使水分利用率大大提高。
综合以上分析,设计辣椒灌溉制度时应在生育期中后期增加灌水次数。在作物进入采收期时,植株生长已基本停止,叶面积开始减小,蒸发蒸腾随之减小,此时如果实施传统的地面灌溉,会出现辣椒根区大量积水,使辣椒处于“涝”的生长环境中,造成落花落果,较大影响辣椒产量,降低水分利用效率。沟灌却可以避免这一弊端,对于沟灌,合理的断面形式可以减小垂向入渗,有利于侧向入渗[8],这样就不会出现辣椒根区积水影响开花结果,且避免了深层渗漏。因此在辣椒进入采收期前应进行一次灌溉,在条件允许情况下调整灌溉时间,使作物在不严重减产情况下提高水分利用率,减少水分不必要的损失。
4 灌溉制度优化方案设计及结果分析
4.1 灌溉制度方案设计
为制定出适合于该地区和该作物的灌溉制度,用ISAREG模型模拟辣椒沟灌方式下的灌溉制度方案,通过模型模拟结果,综合考虑灌水量、降雨、水分利用率及产量下降率等因素,制定出较为适宜的灌溉制度方案。
根据研究区的现状、实际灌溉制度评价结论和WIN ISAREG模型的特点设计辣椒灌溉制度方案,通过对各种方案进行模拟,保证产量下降率在10.0%以内时[7],选定以下5方案进行对比分析。根据辣椒特点,模拟中给了灌水限制条件:①作物进入采收时期后不进行灌溉;②灌水定额不能低于25 mm。
方案1:当根系层土壤平均含水率降至适宜含水率时即实施灌溉,灌水量为补充根系层土壤水分至有效含水率所需要的水量,该方案以追求最大产量为目标。
方案2:给定灌水日期。按照该研究区多年每次黄河来水的大致时间确定灌水日期,辣椒每次灌水日期为6月15-19日、7月5-10日、7月25-8月3日、8月14-20日;灌水量为补充根系层土壤水分至有效含水率的95%所需要的水量。
方案3:给定灌水日期。灌水次数和灌水日期同方案2;灌水量为补充根系层土壤水分至有效含水率的90%所需要的水量。
方案4:给定灌水日期。灌水次数和灌水日期同方案2;灌水量为补充根系层土壤水分至有效含水率的85%所需要的水量。
方案5:给定灌水定额,本方案采用的灌水定额为50 mm,每次灌水时间由模型进行优化计算给出。
方案6:给定灌水定额,本方案采用的灌水定额为60 mm,每次灌水时间由模型进行优化计算给出。
以上为拟定的6种灌溉制度方案,通过ISAREG模型模拟,其模拟结果如表4所示。
注:表中ETa为实际腾发量。
4.2 方案结果对比分析
从表4的模拟结果分析得出:
方案1以追求最大产量为目标,故灌水量最大,灌水次数较多,产量最高,无减产率。
方案2～方案4为给定灌水日期和灌水次数,由于控制灌水量不同,使模拟结果出现显著差异。同方案3相比,方案2总的灌水量仅增加了22.55 mm,但产量下降率却降低了0.6%,使得作物产量有了提高,且水分利用率为100%,合理的利用了水资源;方案4总的灌水量减少了46.85 mm,产量下降率却增加了3.5%,故综合比较可以得出方案2较优。
方案5和方案6为给定灌水定额,灌水时间由模型模拟给出。方案5随减产率较小,但总的灌水量较大,且灌水次数多,给农户增加了劳动强度,顾不推荐此方案。方案6灌水量较方案5偏小,减少了10 mm,产量下降率减小1% ,灌水次数也较适中,故方案6可行,在不明显减产情况下减少了灌溉定额,节约了水资源。由于灌溉时间是由模型模拟给出,不受黄河来水时间的限制,因此在井渠灌溉结合的条件下适用。
综上所述,方案2和方案6的灌溉制度较优,其灌溉制度如表5所示。
5 结 论
本文在田间试验和ISAREG模型各项参数验证的基础上,对辣椒沟灌的两个实际灌溉制度进行了评价,结果表明在辣椒进入采收初期应补充一次灌水。结合现状和作物本身的灌水要求,利用ISAREG模型对辣椒灌溉制度进行了多种方案设计,经模拟结果分析得出:①辣椒进入采收期前应补充灌水,否则由于受到水分胁迫而造成严重落花落果,最终影响作物产量。②当受黄河来水时间限制时,采用方案2较为合适。推荐灌溉定额为230 mm左右,分4次灌水,每次的灌水量均有所不同,其生育初期可适当减少灌水量。③当不受黄河来水时间限制时,采用方案6较为合适。灌溉定额为240 mm左右,分四次灌水,每次灌水定额为60 mm。在有条件实施井渠结合时比较适用,且有利于田间管理。
灌溉制度 篇7
1 生物园区草坪灌溉的现状
2004年8— 9月份, 对生物园区的生物园广场、东格尔药业、久美藏药、大地药业的草坪灌溉情况进行了调查。该区是一个新兴的科技产业基地, 建植了大面积的草坪, 在草坪的灌溉及管理上投入了大量的资金, 建植的草坪面积每块在0.40～0.76 hm2之间, 地形有一定的坡度。草坪灌溉主要采用了固定式喷灌系统, 这类喷灌系统的一次性投入较大, 但运行管理十分方便。干、支管均为地下铺设, 干管从水源引出, 顺坡而下, 支管从干管两侧引出, 与等高线平行。管道多采用PVC塑料管, 埋设深度约为0.6 m。喷头安装在竖管上, 选用低压喷头和中低压喷头, 射程为7～12 m, 这类喷头与地面的相对关系有地埋弹出式喷头和地上式喷头 (摇臂式喷头) 。地埋弹出式喷头在非工作状态下喷头顶部与地面同高, 既不影响草坪景观效果, 又不妨碍草坪修理机械的工作;地上式喷头安装在竖管上影响草坪管理, 也有碍草坪景观。
灌溉制度是灌溉工程规划设计的基础, 是草坪灌溉合理用水的重要依据, 它受气候、土壤、草坪需水规律及管理技术等因素的影响。灌溉制度包括灌水次数、灌水时间和灌水定额及灌溉定额。草坪灌溉多集中在6— 9月份。西宁生物园区草坪灌溉制度调查结果见表1。
该区的年均降水量仅为460 mm, 蒸发量却达1 762 mm, 相差1 302 mm;表1的灌溉定额数据显示, 草坪灌溉定额在1 302 mm以上。根据水量平衡原理, 从理论上讲是满足需水要求的, 但实际草坪需水状况是十分复杂的, 它受到诸多因素的影响。
生物园区喷灌系统的设计和布置既要满足结构的合理性和水力学特性, 又能使草坪具有一定的景观效果, 还需要进一步的优化设计。从草坪的生长状况看, 草坪生长基本良好, 没有缺水现象, 但灌溉定额却偏大, 这明显反映出此灌溉制度存在不合理性, 未能适时、适量灌溉, 从而导致水资源的浪费, 而且对草坪草的生长极为不利, 因此, 进一步优化喷灌系统的设计和确定合理的灌溉制度是十分必要的。
2 生物园区草坪喷灌系统的设计及灌溉制度的确定
2.1 喷灌系统设计
2.1.1 管道
管道作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的草坪上, 有干管、支管等组成。管道应根据地形来布置, 干管一般从草坪中心地带穿过, 垂直于等高线或与等高线斜交, 支管从干管两侧引出。这种布置方式能缩短管道的线路, 节省管材, 耗能少, 节省动力。
目前, 草坪灌溉系统的管道多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的PVC塑料管道, PVC塑料管道系列型号众多, 配套管件齐全, 使用年限长且价格相对便宜。另外, 使用PVC塑料管还可以节省大量的钢材。因此, 在进行草坪喷灌系统中管道的设计时建议采用PVC管材。
管道埋设深度应在冻土层以下, 草坪灌溉系统管道由于草坪的覆盖起到了保温作用, 因此在埋设管道时相对要浅。该区各级管道深度应在0.6～0.9 m之间, 一般管道管径越大, 埋设越深。
2.1.2 灌水器 (喷头)
喷头的质量与性能直接影响喷灌系统的喷灌强度、均匀度和水滴打击强度。草坪喷灌的喷头应选用低、中低压地埋弹出式喷头, 工作时受到水流压力自动升起, 不工作时喷头与地面平行, 不影响景观效果, 不妨碍草坪修剪机械的工作。同时, 这类喷头保护壳内有积水的排水装置, 在减压的瞬间由水流压力减小而产生溢流的止溢装置, 以及调节喷洒范围角度的调节装置等性能。目前这类喷头多为进口产品, 品种规格齐全, 质量较好, 但价格比较昂贵。另外, 在草坪景观周围配置有园林树木情况下可选用地上摇臂式喷头, 喷头安装在竖管上, 竖管距离地面高度约为1.0 m, 使草坪周围的园林树木得到一定的水分。
2.2 生物园区草坪灌溉制度的确定
2.2.1 灌水时间的确定
具体判断草坪是否该灌水, 可根据草坪叶子是否萎焉、卷曲、片状退化等。有裸地的草坪通过观察地表的颜色, 如土壤发白, 甚至干裂, 表明严重缺水, 应立即灌水。
根据该区的气候特点及灌水经验, 全年草坪灌水多集中在6—9月份, 虽然此时是降雨量最集中的时期, 但也是温度最高、蒸发最快的时期。同时, 在3—4月份应有1～2次春灌, 10—11月份应有1～2次冬灌。
晴天灌水最好是在11:00以前或16:00以后进行, 一方面可以避免灼烧, 另一方面可以有效地提高水的利用率。一般夜间灌水可以减少蒸发量, 草坪有充分的时间吸收利用;但因草坪叶面湿润时间太长, 容易引发病害。
2.2.2 灌水次数
草坪灌溉的特点是少量多次, 尽量不让水发生深层渗漏。在主要的灌水季节6—9月份, 合理的喷灌次数应该是10～12次/月, 5月份灌水4～6次, 10—11月份、3—4月份可灌水1～2次/月。
2.2.3 灌水定额
草坪每次的灌水量应控制在一定的范围内, 以西宁生物园区全年集中灌水时期6—9月份为主, 确定灌水量, 其他时期应适当减少。草坪灌水量不能过多, 也不能过少。高温高湿的环境有利于病害的发生。徐秉良等[3]的试验结果表明, 相对湿度为95%时病叶率急剧上升。在干旱条件下, 叶绿素会发生降解, 草坪观赏价值大打折扣。因此灌水定额是灌溉制度的核心, 过多过少都会影响到草坪的正常生长及草坪的使用价值。依据草坪的需水规律、结合土壤性质及气候特点制订灌水定额。
通常在草坪生长季的干旱期, 为确保草坪的鲜绿, 大概每周需补灌水30～40 mm, 在炎热而严重干旱的条件下, 旺盛生长的草坪每周需补灌65 mm或更多[4]。因此, 在全年集中灌水时期, 每次喷灌的量应为20～25 mm, 灌水定额为200～250 m3/hm2。冬灌时为使草坪更好地安全越冬, 水要漫过草皮, 结一层薄冰, 灌水约为600 m3/hm2。在春灌时为使草坪提早返青, 灌水应灌透水, 约为500 m3/hm2。
2.2.4 灌溉定额
依据以上所确定的灌水次数和灌水定额计算得出的灌溉定额见表2。
3 讨论
(1) 草坪喷灌系统的设计既要满足结构和水力学的要求, 又能在灌水时形成水动景观效果。
(2) 在有坡度的草坪, 喷灌时易形成径流, 这时灌水强度大于土壤渗透速度, 需要暂停灌水, 过一段时间再继续喷灌, 否则会造成地面冲刷。
(3) 草坪喷灌的原则是必须有利于草坪根系向深层发育, 单位时间灌水量应小于土壤水分的渗透速度, 总灌水量不超过土壤田间持水量。
(4) 因时间及水平所限, 草坪喷灌系统初步设计和灌溉制度的确定有一定的局限性, 还有待于今后进一步的研究。
参考文献
[1]朱志红, 王刚.燕麦表性可塑性与繁殖分配的研究[J].兰州大学学报, 2002 (1) :76-77.
[2]李淑娟, 朱志红, 徐志伟, 等.对引进草坪草在青海西宁地区的种植品质评价[J].草业科学, 2003, 20 (4) :43-45.
[3]徐秉良, 郁继华.草坪草品种抗叶枯病的结构性与病害发生因素[J].草业学报, 2003, 12 (1) :80-84.
灌溉制度 篇8
1 试验设计与方法
1.1 试验设计
2013年开展灌水量比较试验,试验灌水量采用5个水平:
A1,6.0 m3(/667 m·2次)[0.079 2 m3(/小区·次)];
A2,8.0 m3(/667 m·2次)[0.105 6 m3(/小区·次)];
A3,10.0 m3(/667 m·2次)[0.132 0 m3(/小区·次)];
A4,12.0 m3(/667 m·2次)[0.158 4 m3(/小区·次)];
A5,14.0 m3(/667 m·2次)[0.184 8 m3(/小区·次)];
A6,常规沟灌为对照。
2014年进行验正试验,2015年进行大区对比试验。
1.2 试验方法
试验在攀枝花市米易县丙谷镇沙沟村六组进行,前荐作物为水稻,试验地周围有133.33 hm2的早春大棚蔬菜。参试品种选用生产上主栽辣椒品种康大401,于10月上旬播种,穴盘育苗,11月中旬定植。定植后管理按当地大棚常规管理。
试验处理采用随机区组排列,3次重复,共18个试验小区,每个滴灌小区各安装1个ϕ16的水表,3个沟灌小区安装一个ϕ50的水表。每个小区长8.00 m,1.10 m包沟开厢,行距0.55 m,株距0.40 m,双行单株种植,地膜覆盖栽培。试验区四周设保护行,沟灌相邻的两厢安装滴灌用作保护行。定植到始花期灌水量6.0 m3(/667 m2·次)。始花期(30%植株开花)时开始按试验设计灌水量进行比较试验[1]。
用6个ZDR-TZS-IW自动土壤水分测试仪连续测定6个处理的土壤含水率,每天16:00观察处理3土壤含水率,如果处理3下降到35%时考虑灌水,土壤水分是确定灌水周期的第一因素。辣椒从始花期开始,每10 d需要追一次肥;从采收开始,每采收一次就需要追一次肥。所以,追肥是确定灌水周期的另一因素。
2 试验结果与分析
2.1 物候期的观察
表1所示为试验中大棚辣椒各年的生育期,2013年全生育期213 d;2014年全生育期222 d;2015年因为试验大棚的棚膜被风吹坏,所以全生育期只有204 d。
2.2 适宜灌水量的确定
2.2.1 植株生长量调查。
各处理植株生长量调查情况见表2。不同灌水量对辣椒株高和辣椒开展度的影响分别见图1和图2。
从图1和图2可见,6个处理的株高生长量和开展度增量(纵径和横径平均值)均在2月5日至3月7日期间比在3月7日至4月6日期间大。
2月5日至3月7日期间(试验灌水第一个月)株高增长量最大的是处理3,其次是处理4,均高于对照;开展度增量处理3最大,说明2月5日(始花期)至3月7日(采收期前)期间最适宜的灌水量和灌水周期是处理3,处理3适宜于植株生长。
2.2.2 果实性状调查。2013年和2014年2 a试验各处理的果实性状见表3。
从表3可以看出,各处理的果实纵横径在同一年度内相差较小,说明各处理的灌水量对辣椒果实的大小和单果质量影响较小。
2.2.3 小区产量的测定与分析。
2013年和2014年各处理的小区产量、各处理的折合667 m2产量以及滴灌各处理与对照沟灌相比增产率见表4和表5,2014年的小区产量方差分析结果见表6,2015年大区对比试验产量结果见表7。
从表4和表5可以看出,产量最高的是处理4,其次是处理3,处理1最低。说明处理4的灌水量能让辣椒的产量达到最大,是辣椒采收期最适宜的灌水量。其中:2013年的产量大幅低于2014年的产量,主要原因是试验区受到了病毒病的危害,尤其是处理1和处理2因灌水量少,长势差,受到的危害更严重[2]。
从表6可以看出,区组间F=0.21<F0.05=4.10,所以H0应该予以肯定,说明3个区组间的土壤肥力没有显著差别。处理间F=7.24>F0.05=3.33,所以H0应该予以否定,说明6个处理对辣椒的产量效应是有显著差别的。
从表7可以看出,在膜下滴灌灌溉制度下,膜下滴灌比沟灌可增产8.37%。
2.3 适宜灌水周期的确定
为了确定适宜的灌水周期,2013年试验中,项目组用TDR-300土壤含水量测试仪测量试验区二重复各处理的土壤水分,每次灌水后第4天开始测,到灌水的前一天结束。其中的一个周期的结果见表8;为进一步验正2013年的试验结果,项目组采用ZDR-TZS-IW自动土壤水分测试仪测量了处理3、处理4和对照沟灌的全生育期的土壤水分,其中2个灌水周期的16:00的土壤含水率见图3和图4。
从表8可以看出,各处理的土壤含水量均低于对照,其中处理1和处理2的土壤水分含量明显低于对照,说明处理1和处理2的灌水量与该灌水周期不匹配。处理3、处理4的土壤水分含量与处理6(对照)较接近,说明处理3和处理4的灌水周期是合理的,处理5与处理6(对照)相比没有明显变化,且不节水,说明处理5灌水量与该灌水周期不是最好的搭配。分析其他各处理的各个灌水周期的数据,结果同上。
从图3和图4中可以看出,各处理的土壤水分含量在周期内均高于对照沟灌,说明灌水周期设计为10 d是可行的。分析其他周期的土壤水分数据,结果与列出的2个周期的结果相同。说明从始花期起到采收结束灌水周期为10 d与处理3和处理4的灌水量相适宜。
大棚辣椒从定植期到始花期的灌水量和灌水周期根据土壤墒情和追肥的需求进行常规管理。
3 结论
①攀西干热河谷早春大棚辣椒全生育期为213~222 d,于10月上中旬播种,11月下旬—12月上旬定植,定植至始花期60 d,始花期至始收期45 d,始收期至末收期60 d。
②攀西干热河谷早春大棚辣椒膜下滴灌灌溉制度:灌溉定额143~179 m3/667 m2;定植水2 m3/667 m2,灌水1次;定植至始花期灌水定额6 m3(/667 m2·次),灌水周期20~30 d,灌水次数两三次;始花期至门椒成熟灌水定额10 m3(/667m2·次),灌水周期10 d,灌水次数三四次;采收期灌水定额12 m3(/667 m2·次),灌水周期10 d,灌水次数七八次。
4 结语
膜下滴灌技术是高效节水灌溉技术的一种形式,通过攀西干热河谷早春大棚辣椒膜下滴灌灌溉制度的研究,结果表明:发展大棚辣椒的膜下滴灌在技术上可行、经济上合理,是建设节水型高产优质高效农业的有效途径,能带来显著的经济效益。
摘要：四川省攀枝花市早春大棚辣椒膜下滴灌与常规沟灌相比,具有节水、省肥、增产、便于农事操作等优势。为了探明大棚辣椒膜下滴灌灌溉制度,特开展试验,结果表明:攀枝花市早春大棚辣椒膜下滴灌灌溉定额154 m3/667 m2,定植水2 m3/667 m2;定植至始花期灌水定额6 m3/(667 m2·次),灌水周期20~30 d,灌水两三次;始花期至门椒成熟灌水定额10 m3/(667 m2·次),灌水周期10 d,灌水三四次;采收期灌水定额12 m3/(667 m2·次),灌水周期10 d,灌水七八次;大棚辣椒膜下滴灌较好的施肥方法是泵前施肥法。
关键词：辣椒,大棚,需水量
参考文献
[1]骆荣靖,王振昌,刘卫红.大棚蔬菜膜下滴灌技术[J].山东蔬菜,2007(2):36-37.
灌溉制度 篇9
关键词：经济作物,作物腾发量,敏感指标,灌溉制度
0 引 言
进入21世纪,面对大力调整农业种植结构,大幅度提高农民收入的现代农业发展要求,以及水资源严重短缺的实际情况,使得调整农业种植结构这一问题引起了人们的更多关注。番茄是一种喜温(适宜生长温度为13～28 ℃)、喜光植物[2],属半耐旱型作物,是一种新型节水型经济作物,在内蒙河套灌区有很好的推广价值。本文针对河套灌区实际情况,对经济作物番茄的地面灌溉进行研究,初步探讨番茄的合理高效的灌溉制度,为西北半干旱地区农业的可持续发展提供技术支撑。
1 试验区及其布置
1.1 试验区概况
试验在内蒙古河套灌区治丰村试验田内进行,试验区属温带大陆性气候区,年降水量比较少、日照长、蒸发强烈、干燥多风、昼夜温差大、夏季短促温热、冬季 漫长寒冷。番茄以中至中170 cm进行开沟,沟口宽70 cm,沟深20 cm,垄面宽100 cm,番茄种植在距沟边30 cm处,株距37～43 cm,亩留苗1 824～2 120株。确定密度时应根据地力和所栽品种特性而定,地力好、生育期长的品种应适当稀植,番茄的种植结构图如图1所示。
1.2 试验设计与方法
试验小区由农田微气象站、TDR、张力计、地下水位观测井、野外数据采集系统、GPRS传输系统等组成。农田微气象站为野外气象数据自动采集系统,通过GPRS传输系统,由室内的集控中心系统自动读取数值,每5 min采集一次数据,观测项目可以满足FAO推荐的Penman-Monteith公式计算参照作物腾发量的要求。土壤水分由埋深为1 m的TDR监测,每周观测一次,灌水前后及较大降雨后加测,张力计埋在经济作物番茄的实验田内,分别在20、40、60、80、100、120 cm深度处埋设张力计,每日8:30时人工读取张力计读数,记录作物根系层土壤基质势的日变化。根据当地行水时间,试验田每次灌水由带水表的水泵从渠道内抽水定量灌溉。各个试验小区都采用同一耕作栽培施肥水平。采用田间灌溉对比试验的研究方法,固定试验小区灌水次数和灌水时期,采用不同的灌水水平,研究目前河套灌区主要的经济作物番茄的水分生产函数及其效益,为河套灌区经济作物灌溉制度的制定与优化提供理论参考。
2 计算理论及方法
2.1 水量平衡
作物生育期内的水量平衡式[4]可以写成:
据以上平衡方程式可以得出,只要知道灌水量、降水量、地下水补给量、土壤水渗漏量和土壤水变化量就可以得出作物实际蒸发蒸腾量。其中灌水量,降水量和土壤水变化量是通过试验实测的数据,比较容易得到,而地下水补给量和土壤水渗漏量要运用达西公式在试验田实测土水势和实验室取得非饱和导水率的基础上进行计算。
2.2 农田水量平衡各个分量
由(1)式可以看出,不论水分以何种形式存在、转化与流通,均遵循水量平衡原理。“5水”之间是可以相互转化与流通的。灌溉水进入田间后首先成为地表水,之后转化为土壤水,进而被作物吸收利用或通过深层渗漏成为地下水。
2.2.1 土壤储水量
土壤水是农田水循环的重要组成部分,是联系降水,灌溉水和地下水之间的重要通道。本研究中将作物根层土壤水分分为5层进行定期观测,土壤储水量 采用如下公式计算:
式中:γi是第i层土壤的容重,g/cm3;hi是第i层土壤的厚度,cm;θi是第i层土壤重量含水率,%。
经过计算,作物生育期内土壤水储存量的变化如表1所示。从表1可以看出,作物生育期内土壤储水量的变化并不大,如果水量平衡所取计算时段较长时,土壤储水量变化可以忽略不计。在本研究中,番茄整个生长期1 m土层内不同灌溉水平土壤储水量平均减少3.006 mm,即ΔW=-3.006 mm。
2.2.2 灌溉水与降水
根据当地来水时间,试验田作物在生长期内用水泵从渠道内抽水灌溉,同时记录每次灌溉时间和灌水量。沟灌番茄在生长期内共灌二次水,分别为6月12日,7月6日,最小灌水量为44.98 mm,适宜灌水量为89.96 mm最大灌水量为179.92 mm。降水量由农田微气象站采集的数据经GPRS传输系统,由室内集控中心接收并读取,在经济作物番茄整个生育期内共计降水50.54 mm,其中有效降水量仅为45.34 mm,远远不能够满足番茄生育期内对水分的需求。
2.2.3 深层渗漏和地下水补给
河套灌区处于浅地下水位地区,地下水位在灌溉后可以达到距地表0.82 m的位置,地下水和作物根系层土壤水交换频繁。本研究中对作物生育期内的补给量和渗漏量以天为单位进行逐日的精确计算。计算方法是根据试验田实测土层的土水势确定土壤水和地下水的运动方向,通过室内试验得到根层下边界非饱和导水率,再结合达西定律[5]计算地下水补给量与灌溉水的深层渗漏量。番茄生育期内地下水渗漏补给量的变化趋势如图2所示。
通过计算,经济作物番茄生育期内地下水补给量为12.704 1 mm,即地下水补给量为12.704 1 mm。
2.3 经济作物番茄需水量的计算
2.3.1 运用水量平衡法计算作物生育期内实际蒸发蒸腾量
根据式(1),当等式右边的各项通过各种方法计算出后,作物生育期内的腾发量是可以计算的。经过计算,番茄生育期内作物实际腾发量为120.09 mm。
由表2可知:不同灌水定额处理下,番茄作物生育期内的腾发量大小不一,增大灌水量,腾发量增加。各生育阶段耗水规律是:开花着果-结果盛期>结果盛期-结果末期>苗期-开花着果期。
2.3.2 应用改进的Penman-Monteith方法[6,7,9,10,12]进行验证
根据联合国粮农组织推荐的作物需水量的计算公式如下:
式中:ET0为参考作物蒸发蒸腾量;Kc为综合作物系数。
(1)参考作物腾发量的计算。
采用国内外应用最为普遍的Penman-Monteith公式对ET0进行计算:
式中:Δ为饱和水汽压与温度的关系曲线的斜率,kPa/℃;Rn为净辐射,MJ/(m2d);G为土壤热通量,MJ/(m2d);γ为干湿表常数,kPa/℃;T为日平均温度,℃;U2为2 m高处风速,m/s;ea和ed分别为饱和水汽压和实际水汽压,kPa。
依据公式(4)进行计算,得到番茄生育期内参考作物蒸发蒸腾量见图3。从图3可以看出,番茄生育期内参考作物腾发量的变化有一定的规律性。呈现出前期小,中期大,后期小的规律。这种变化规律与其他品种作物种植模式参考作物腾发量的变化趋势具有一致性。
(2)作物系数的计算。
根据试验区气象、土壤资料,对番茄的标准作物系数进行调整,生长前期、中期和后期作物系数分别为0.61、1.14、0.79,如图4所示。
利用公式(3)计算得到作物生育期内的实际蒸发蒸腾量见图5。番茄的需水规律可以根据番茄日需水量在全生育期的变化过程进行分析。番茄生长过程在全生育期可以分为苗期,开花结果期、结果盛期、结果末期,番茄日需水量在全生育期变化过程如图所示。
从图5可以看出,在适宜的水分条件下,番茄的需水规律表现出前期小,中期大,后期小的变化趋势,日需水高峰出现在结果盛期(6月20日-7月20日),最大日需水强度平均为5.42 mm/d。这种生长变化趋势反映了番茄在苗期由于生长温度较低,植株体比较小,需水强度也较低;开花结果期番茄虽已进入生殖生长与营养生长旺盛期,但是温度尚属偏低,需水强度处于持续增长阶段。番茄需水强度主要随气温的升高和植株体的增大而逐渐增大。在6月中旬-8月上旬,番茄进入结果盛期,此时气温较高,番茄营养生长与生殖生长转入以生殖生长为主的生长阶段,日需水强度也达到最高;在结果末期(7月中旬-8月上旬),番茄有一部分果实已经采摘,植株开始转向衰老,生理活动也开始减弱,日需水强度逐渐减小。
依据作物系数法得到番茄生育期内实际腾发量为135.26 mm。
运用水量平衡法和Penman-Monteith方法分别计算得到的作物实际需水量为120.09 mm和135.26 mm,二者绝对误差为15.17 mm,相对误差却高达11.22%。由此可见,在研究区域究竟应该采用哪种方法计算经济作物番茄的实际腾发量还有待进一步研究。
2.4 作物水分生产函数模型
由番茄各生育阶段(i)的相对缺水量作自变量或相对腾发量,用各阶段连乘的数学式构成阶段效应对相对产量总影响的乘法模型,简称作物水分生产函数模型(MCRW),比较典型的有Jensen模型、Mihas模型、Blank模型、Stewart模型、 Singh模型。
2.5 作物水分敏感指标及模型检验
作物水分敏感指标(也称敏感指数或敏感系数)是作物-水模型的关键参数,可以较好地反应同一作物及不同作物对水分亏缺的敏感性程度。由非充分灌溉田间实验得到的作物相对腾发量和相应阶段的作物产量,以作物-水模型为回归方程,采用多元线性回归方法推求作物水分敏感指标。然后采用复相关系数的显著性检验法[11]对模型进行验证。从表3番茄各生育阶段敏感指标的变化规律为:Jensen模型、Minhas模型、Stewart模型、Singh模型F0.05<F<F0.01显著水平为5%,回归效果显著;Blank模型F>F0.01,回归效果极显著,相关系数也比较高,采用Blank模型比较合理。
2009年作物各生育阶段敏感指标及检验结果分析见表3所示。
3 番茄优化灌溉制度
3.1 遗传算法
遗传算法的基本操作为选择、交叉、变异;其6个核心内容为参数的编码,初始群体的设定,适应度函数的设计,遗传操作的设计,算法控制参数的设定和约束条件的处理[12,13]。
求函数最大值的优化问题可设为:
式中:x={xj}为优化变量集;{a(j) b(j)}为x(j)的变化区间;P为优化变量数目;f(x)为目标函数。
3.2 模型应用实例
3.2.1 确定作物生长的数学函数模型
3.2.2 模型参数
作物不同生育阶段敏感指标、实际腾发量、有效降雨量和深层渗漏量,初始土壤最小、最大储水量见表4所示。
3.2.3 确定数学模型
(1)根据小麦套葵花全生育期划分为各个不等长的生长阶段,阶段变量为n=1,2,3,…,N。
(2)决策变量用来描述系统的特性,该系统的决策变量为各个生长阶段实际灌水量mi和实际腾发量(ETc)i,i=1,2,3,…,N。
(3)状态变量为能够完全描述动态系统时域行为的所含变量个数最少的变量组称为系统的状态变量。该系统的状态变量为作物各个生长阶段初始土壤含水量Wi及初始可用于分配的总灌溉水量qi。
(4)系统方程:
农田水量平衡方程:
式中:Wi+1,Wi分别为第(i+1)阶段和第(i)阶段初始土壤储水量;mi为第阶段实际灌水量;pi为第i阶段实际有效降雨量;Gi为第i阶段地下水补给渗漏量,补给量取正值,深层渗漏量取负值;(ETc)i为第i阶段实际作物腾发量。
水量分配方程:
式中:qi+1和qi分别为第(i+1)阶段和第(i)阶段可用于分配的灌溉水量。
(5)目标函数:
(6)约束条件:
土壤储水量的约束:
式中:Wmin和Wmax分别为作物生育期内第i阶段最小储水量和最大储水量。
腾发量的约束:
式中:(ETc)min和(ETc)max分别为作物生育期内第i阶段最小腾发量和最大腾发量。
灌溉水量的约束:
(7)初始条件。初始土壤储水量hi可以根据作物生育阶段初期土壤含水率资料获得,作物生育期内第一个生长阶段可用于分配的灌溉水量为作物全生育期可用于分配的总灌溉水量,q1 = I,I为作物全生育期内单位面积上可以分配的总灌溉水量。
3.2.4 求解数学模型
采用基于实数编码的加速遗传算法,优化目标函数中多个参数,使目标函数值达到最大。小麦套葵花初始土壤储水量为46.15 mm。初始可用于灌溉的水量分别设为:q1(小麦套葵花)=I(小麦套葵花)。采用MATLAB7.5.0对各个优化变量写成统一的参数表达式,设I为优化过程中逐次输入的总供水量,mm;ai(i=1,2,3,…,k,k为优化变量的总数目)为各个优化变量的统一表达式。
(1)确定优化参数。
令:
(2)各个优化参数之间的关系表达式。
水量分配关系:
水量平衡式:
(3)确定约束条件。
(4)优化参数初始取值区间。
经济作物番茄寻优参数初始取值区间如表5所示。
3.3 灌溉制度优化结果
从2009年小麦套葵花优化灌溉制度表可以得出以下结论。
番茄在生育期内不同生育阶段需水规律为开花着果-结果盛期〉苗期-开花着果〉结果盛期-结果末期。当灌溉供水量由0增加到60 mm时,作物相对产量提高幅度比较明显,从0.436 1增加到0.904 1,提高0.468 0,即每增加30 mm灌溉供水量,相对产量平均增加幅度为0.234 0;当生育期灌水量由60 mm增加到120 mm时,相对产量均比较高,由灌溉供水量的增加而带来的增产作用明显下降,由0.9041增加到0.976 8,提高0.072 7,即每增加30 mm灌溉供水量,相对产量平均增加幅度分别仅为0.036 3。由此可见,番茄生育期内作物灌溉供水量以60 mm为宜。
4 结 语
(1)通过室内土壤水分特征曲线试验、非饱和土壤水分扩散率试验,得到试验区有代表性的非饱和导水率的表达式,并运用达西定律求得生育期内不同作物地下水渗漏补给量。番茄生育期内地下水总的补给量为12.704 1 mm,番茄生育期内需水量相对较小,主要靠其发达的根系从土壤中吸收水分,而实际的灌溉水量却比较小,在灌溉水量有限的条件下,要首先保证番茄快速生长期对水分的需求,以保证作物的正常生长。
(2)番茄适宜的作物-水模型为Blank模型,各个生育阶段敏感指标的变化规律为:λ2>λ1>λ3,即开花着果-结果盛期>苗期-开花着果期>结果盛期-结果末期。
(3)由番茄优化灌溉制度结果可知:当灌水量0≤I≤60 mm时的相对产量增加幅度明显大于灌水量60≤I≤120 mm的情况。按沟灌番茄生育期内共灌2次水考虑,当总灌溉供水量为60 mm时,平均每次可分配30 mm。
地面灌溉技术探讨 篇10
【关键词】地面灌溉；技术；探讨
地面灌溉就是利用各种地面灌水方法将灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流在田面上呈持续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重力作用兼毛细管作用下渗湿润土壤的灌溉技术。目前，地面灌溉在灌水技术方面存在的主要问题是管理粗放，沟、畦规格不合理，田间水的浪费十分严重。
改进传统的沟、畦灌水技术，提高田间水利用率和灌水均匀度，减小灌水定额是一项投资小、操作简便、效果显著的农业节水增产措施。多年来这方面的工作主要是探求沟、畦灌水技术要素在不同土质、不同田面坡度条件下的合理组合，并在试验研究和生产性试验的基础上，提出了用于指导生产的灌水技术要素，推广了小畦灌溉、长畦短灌、细流沟灌、膜上灌溉、波涌灌溉等田间节水灌溉技术，取得了显著的节水增产效果。
1.技术原理
灌区配水技术，是指灌区在每次灌水时，如何根据其现有的水资源数量，将它们向各用水单位进行合理分配，以使全灌区总的灌水时间最长，渠道输水损失最低，单方水灌溉效益最大的技术，其重点主要是灌区配水计划的编制、灌区向各级用水单位配水的计划，一般是在每次灌水之前由相应的上—级灌区管理机构分次地编制，通常是根据渠系或用水单位的分布情况，将全灌区划分成若干段（片），在各段（片）进出口设立配水站（或点），由灌区管理局（处）按一定比例统一管理段（片）配水，各管理段（片）再同所辖行配水点配水。编制配水计划，就是在灌区的灌溉面积、取水时间、取水水量和流量已确定的情况下，拟订每次灌水向配水分配的水量、配水方式、配水流量（续灌时）或配水顺序及时间（轮灌时）。渠系动态配水技术是目前较先进的灌区配水技术。
动态配水计划，一是以立时信息为基础进行灌溉决策，使“看天、看地、看庄稼”的灌溉原则得以实现；二是研究和完善适合我国灌区体制和通讯条件的灌区计划用水原理和方法。尽管实时灌溉预报是制订动态用水的必要条件，但正确地预测在不同环境条件下各种作物所需要的灌水日期和灌水定额却不能保证有效的灌溉。
2.技术应用
2.1灌区基本资料及实时信息数据库的建立
灌区灌溉用水信息管理是灌区配水技术的基础和核心，合理灌溉、科学用水的一切措施都取决于正确的灌溉用水信息。灌溉用水信息管理系统是以微机系统为基础，包括数据采集系统、通讯系统、数据库与数据库管理系统、用水计划编制与调控系统等软硬件在内的综合系统。
2.1.1灌区灌溉用水基本信息数据库
根据数据库系统的功能特性，结合灌溉的具体情况，建立灌区灌溉用水信息数据库。①灌区概况：参照灌区自然地理、社会经济、工农业生产、渠系布置等情况，编写成综述性的文字信息，用户进行程序系统操作之前可先从计算机屏幕上阅读此文件内容，以帮助用户对灌区基本情况有个轮廓性了解； ②气象资料库：在建立灌区作物需水量预报模型时收集了灌区多年逐日气象观测资料，有日最高、最低、平均温度、日照时数、相对湿度、风速6项。分年度将资料输入到工作表格中，每年一页工作表。计算所得的参考作物腾发量和划分的天气类型也同时填入表中最后两栏。并且还分年度将其单独保存成备份的数据文件，以便在资料库遭到破坏或重新安装系统时，直接将所需年份数据表格文件调到对应工作表页上合并即可；③作物生长信息库：主要包括作物种植面积、品种、播种日期、收获日期、当前生育阶段、作物覆盖百分率、冠层温度、叶水势等。这些信息中的前两项可从灌区概况中获知，其余均为实时信息，需要用户在每次运行灌溉预报程序之前更新数据库内容。考虑到实时预报分旬进行，实时信息量大，将这些信息分作物填到不同表格上，待作物生长期结束后再对资料进行整理，分年度、作物品种保存每年生育期内的各种作物信息，供今后的灌溉预报参考之用。
2.1.2实时信息数据库
实时信息包括短期天气预报、水源流量预测、作物生长情况、作物需水量、田间土壤水分状况及工业、城镇生活用水量等。每次运行预报程序之前要根据系统菜单提示输入前一个时段的各项实测数据，以修正预报值；同时输入下一时段的预测值辅助系统作出灌溉预报。
2.2实时灌溉预报
2.2.1初始田间水分状况的修正
可根据地形、地貌、气候、土壤等条件，在每一条渠道选择几个代表田块，每个时段初的作物绿叶覆盖率和土壤水分状况均以该田块为准。生育期初的第一次灌溉预报，应在灌溉季节前选择土壤含水率达到饱和或田间持水率的时刻作为初始值，运用实际降水等气象观测值所计算的逐日作物需水量等资料，逐日递推至生育期开始。否则以上一时段所修正的土壤含水量为基础，运用实际气象资料逐日修正土壤含水量，遇灌水或降透雨则自动修正土壤含水量为田间持水率。
2.2.2灌水日期预测
对田间初始水分状况进行修正后，即可进行田间水量平衡逐日模拟，其中的作物蒸发量、降雨量为预测值。在确定了田间适宜水分上下限的情况下，经过逐日模拟可得出每一种作物、代表田块所需要的灌水日期。由于某一次灌水必须统—时间进行，否则不便于管理，因此，需要根据各田块的灌水要求及灌溉管理条件，综合考虑作物需水的轻重缓急、劳力情况、工程管理要求等，确定一个或几个统一的灌水中间日，以便渠道既能集中放水，又能基本满足所有作物的灌水要求。
2.2.3灌水定额确定
当适宜水分上下限确定后，灌水定额基本上等于土壤水分上下限之差。但是统一灌水中间日后，有些田块的灌水要提前，有的则会推迟，实际的土壤含水量并不正好是处于下限，理论上应该是以土壤含水量上限减去实际含水率再取整。
2.2.4毛灌溉需水量预测
首先将各片的净灌溉锦水量除以相府的田问水利用系数，得到各片的毛灌溉需水量q，扣除当地小型水库、塘堰、河坝等供水量，得到需由干渠引入的净水量。再除以该支渠系统的渠系水利用系数，即得毛灌溉需水量：所有干、支渠系统的需水量总和为该次灌溉的毛灌溉滞水量。
2.3渠系动态配水计划
尽管实时灌溉预报是制订动态配（用）水计划的必要条件，但准确地预测不同环境下各种作物所需要的灌水日期和灌水定额，并不能保证进行实时、适量的灌溉。由于短期用水计划的时段不长，而处理的信息量大，灌溉用水管理的许多信息不易获取，且灌溉水的输送分配需要较长的时间。因此，动态配（用）水计划的编制和执行，主要体现在渠系操作计划方面，即确定各级渠道的开闸日期、时间，放水延续时间（或关闸日期和时间），放水流量为了实现作物的实时灌溉预报，必须掌握田间土壤水分的最新动态和作物生长情况；维系动态配水计划的顺利实施，离不开对输水渠道中的水位、流量变化的监测。
3.应用效果
某灌区对动态配套技术进行了具体应用，灌区主要作物是水稻和玉米，根据其不同生育期对应的时间，通过主要作物适宜土壤含水量范围，并参考有关资料，得到该灌区主要作物土壤计划湿润层深度和适应含水率。这样，只要输入预报日期，计算机软件就能自动查寻到该日期某种动物所处的生育期、土壤含水率下限值和土壤计划湿润层深度等所需资料。同时，根据天气状况及所要预报的地点等条件，可计算出当日土壤含水量、土层蓄水量、作物需要最低蓄水量、每日耗水量、出现旱情日期、应灌水量等项目的结果。应用效果显著，为科学配水提供了先进的科技手段。
【参考文献】
[1]李益农，杨继富.改进地面灌溉新技术应用研究[J].节水灌溉，2002（02）.
灌溉制度 篇11
1 内蒙古东部地区喷灌灌溉的必要性
我国内蒙古自治区东部地区地域辽阔,地处在温带,属于温带大陆性气候,夏季高温少雨,冬季寒冷干旱,每年平均降水量约为440ml,降雨时空分布不均匀。内蒙古东部地区灌溉水的实际利用效率仅为30%,从这一数据比例可以看出,当地走喷灌灌溉之路具有很大的发展潜力。特别在近几年,当地自治区政府已经深刻认识到东部地区实施喷灌灌溉技术的重要性,虽然采取了多种措施进行改进,但收效甚微。于是,本文通过针对具体的问题进行分析,结合实际工作实践,以期制定科学的改进对策。本文认为,充分做好内蒙古东部地区的喷灌灌溉制度工作,需要将喷灌灌溉技术作为一种核心措施来对待,只有按照“两改一提高”的具体指导思想进行科学实施整改,才能达到预期的喷灌目的。
2 内蒙古东部地区喷灌灌溉的具体策略分析
2.1 东部地区喷灌灌溉总动员,强化民众的喷灌意识
水资源的节约与管理,需要不断强化民众的喷灌意识及积极宣传节约用水的重要性,使农民在思想深处树立节约用水理念,从“要我节约”变为“我要节约”,从而扭转传统水资源管理过程中“被动管控与约束”的不良局面。在此过程中,需要积极利用经济杠杆与行政杠杆合理调控水资源,监督民众的不规范用水行为。在喷灌过程中,当地水资源管理机构需利用工程措施与非工程措施,结合内蒙古东部地区的实际情况,借鉴和吸取我国其它地区的灌区喷灌灌溉实践经验,对本地区水资源漏失及浪费严重的区域进行综合整治与管理,加大土地的平整力度,通过修建畦田,从而提高水资源的综合利用效率。
2.2 东部地区喷灌灌溉中要加大力度兴建各种配套基础设施
除了上述措施外,在喷灌过程中必须引入新的技术、新的设备及新的管理方法。通过不断完善传统农业经济发展中的相关基础水利设施,兴建喷灌增效基础工程。相关工程维护人员不仅要对当地的配套水利工程设施进行定期维护与除险加固,更要充分重视支干渠衬砌防渗设施建设。通过申请国家和地方财政补贴,发挥地方在水资源节约管理工作中的积极性和主动性。可通过承包以及租赁和拍卖、股份制合作等资本运作形式筹集社会闲置资金,利用PPP模式进行上下联动,构建全方位的农田水利喷灌灌溉体系[2]。对于主干工程及年久失修的水利工程段,要着重进行综合治理,通过更换相关设备及增加节流技术装置,提高内蒙古引黄灌溉区的喷灌灌溉技术水平。
2.3 东部地区喷灌灌溉中要合理调整水价
通过调查了解到当地东部地区的灌溉水价较低,不仅影响喷灌工程的正常运行与维护,而且导致水资源严重浪费。因此,在具体调整改革过程中,本文认为可分为两个不同的改革阶段,鉴于当地农业生产发展相对落后与国家对少数民族农业发展政策倾斜与保护这一现状,当地的水价调整改革需要坚持“小步进行、全面提高”的调整优化原则[3]。首先需要结合农民补偿成本的合理收益及“公平负担”和“节约用水”原则,建立科学的用水定价机制;其次,要针对以往的水费计收办法与水量计量办法进行适当改革,供水过程中需要通过具体计量进行收费,改变传统水资源管理中按亩收费的做法。此外,由于单一的水价能够科学反映当地灌区水资源的稀缺性和实际供需情况。所以,在喷灌过程中需采用“超定额用水累进加价”以及“超计划用水加价”、“季节浮动水价”等相关改革管理制度,有效提高水资源的综合利用效率。
2.4 东部地区喷灌灌溉中要加强灌溉用水管理
实践证明,我国农业灌溉用水、喷灌工作中,为了进一步强化灌溉用水管理工作,首先需要建立科学的用水管理制度。比如,当地水资源管理部门需积极制定科学的喷灌管理法规,对水环境监测系统收集记录的数据进行全面分析与预测,通过微观与宏观两个层面对当地的灌溉用水进行合理调配;采用定额管理与水资源总量控制两种方式不断提高内蒙古地区的喷灌效率。其次,当地东部地区的供水管理部门需严格对水资源进行合理管理与调节。根据当地生态环境的变化情况及水资源的资源承载能力,制定灌溉用水定额标准;充分通过科学的数据计算、分析,将具体的用水方案及供水指标下达给每一个农户,从而使当地民众结合灌溉水资源调配方案开展农业以及畜牧业生产,特别要做好农业种植安排工作[4]。
再者,需要大力开展用水户民主参与决策管理的基层管理活动,克服传统水资源管理过程中“管水不用水、用水不管水”这一体制错位的管理弊端。从实践研究中得知,我国其它地区为了积极开展喷灌灌溉技术,建立了农民用水管理协会[5]。因此,内蒙古自治区通过基层人民自管自用水资源,能够积极发挥民众的喷灌主动性与创造性,从而带动其他民众参与到灌区喷灌工作中。实践证明,实施这一制度之后,以往的水资源浪费现象得到有效监督与制约,跑、冒、滴、漏的不合理用水现象得到有效改善,从而使当地东部地区喷灌的效益显著提升。
3 结束语
内蒙古东部地区的喷灌灌溉潜力很大,重在实践、重在真抓实干。因此,只有将喷灌工作作为当地经济社会发展过程中的一项长期的发展事业来管理,才能将喷灌实施计划与当地喷灌行动紧密联系在一起。但是,喷灌灌溉工作是一项复杂而系统的工作,不仅需要当地相关管理部门积极配合,更需要不断引进新技术、新设备、新理念,从而全方位实现喷灌灌溉的总体工作目标,提高农作物产量,不断促进我国内蒙古地区经济社会协调发展。
摘要：内蒙古东部地区一直都因灌溉制度的问题存在农作物单产不高、总产量不稳定的问题。为了解决这个问题,本文立足于此研究视角,重点以内蒙古东部地区为例,对当地农业发展现状及农业发展过程中存在的具体问题、当地喷灌灌溉效益和经济效益进行全面分析论述。在此研究分析基础上,提出相关问题的解决对策。
关键词：喷灌,灌溉制度,经济效益
参考文献
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[3]沈冰,韩会玲,梁素韬.不同灌溉方式下坝上高寒地区错季蔬菜种植的经济效益分析--以尚义县为例[J].安徽农业科学,2011(01):556-559.
[4]袁寿其,李红,王新坤.中国喷灌灌溉装备发展现状、问题、趋势与建议[J].排灌机械工程学报,2015(01):78-92.