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作物需水量计算公式
由于田间水分的主要消耗途径为土壤蒸发和作物蒸腾,所以灌溉主要就是补充蒸腾蒸发的耗水量,让土壤中的水分含量保持在速效有效水范围内。在不考虑有效降雨的一般情况下,我们将作物需水量约等于作物的蒸腾蒸发量,并使用参考作物苜蓿来进行对比计算。
作物需水量计算公式为
ETc = ET0 × Kc
其中,ETc表示目标作物的蒸腾蒸发量;
ET0表示参考作物苜蓿的蒸腾蒸发量;
Kc表示作物系数。
ET0的计算采用FAO(联合国粮农组织)推荐的Penman-Monteith彭曼-蒙蒂斯公式,一般可以通过软件或气象站计算得出,可以直接使用。
(目前,耐特菲姆英文网站已经推出了计算ET0的在线工具,中文版正在加紧准备中,今后您只需登陆耐特菲姆网站就可计算出ET0的数值。)
Kc为作物系数,也有一套复杂计算,需要了解作物生长季总天数和各生长阶段的天数。以下为几种常见作物的作物系数取值,适用于常见种植方式下的作物。如果作物种植方式或管理方式不同于常见方式,或者不同成熟期的作物品种,需进行调整。
作物需水量公式的实际应用
以某地苹果为例,如下图所示,在不同的生育期,它的作物系数 (Kc) 不同,我们需要根据实际生育期进行计算。
根据ETc = ET0 × Kc的计算公式,我们可以估算出这一地区的苹果在各生育期的需水量。
下面,我们列举了几个常见作物的Kc (作物系数),您可以试试估算自己作物的需水量。
柑橘作物系数
蓝莓作物系数
晚熟马铃薯作物系数
作物需水量应用有何限制?
当然,在实际生活中,由于外部环境变化和作物本身的特性,作物需水量计算公式应用时有一些限制:
1、在滴灌系统设计过程中,蒸腾蒸发量ET0的数据来源为多年历史数据平均值,因此在估算作物需水量时需要考虑连续干旱等极端条件;
2、 目标作物的蒸腾蒸发量ETc的计算,需要当地历史气象数据和作物种植信息,因此各地有很大差异;同一区域不同的种植作物、不同生育期的作物品种、不同的种植方式也会有较大差异;
3、 每天的蒸腾蒸发量ETc的计算,可以根据当天的蒸腾蒸发量ET0结合作物所在生育期的Kc进行计算;而计算当天作物的需要灌溉量时还要减去当天的有效降雨量;
4、 单次灌溉时不应过量,否则会导致过多深层渗漏或地表径流,从而导致灌溉水利用率降低,最终只能浇更多的水来补充;
5、每次灌溉中具体灌溉量的确定,请根据仪器(土壤张力计/湿度计)读数或土壤剖面监测结果进行调整。
总 结
在合理的滴灌灌溉中,田间水分的主要消耗途径为土壤蒸发和作物蒸腾耗水。
在没有有效降雨的情况下,作物需水量约等于蒸腾蒸发量,计算公式为 ETc = ET0 × Kc。其中ET0可以通过软件或气象站计算得出,Kc为作物系数,一般情况下为相对固定的值,特殊情况应相应调整。
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