适宜的土壤水分是农作物正常生长的必要条件之一。灌溉与排水是人工调节和控制农田土壤水分状况的髓种主要措施,目的在于满足作物生长发育对适宜水分的要求,同时改善土壤空气、水分、热量状况,为作物生长发育和产量形成创造良好环境。由于全球水资源日趋紧缺,推行节水灌溉技术,提高水分利用效率,已成为农业持续发展的重要内容。
一、灌溉制度
(一)作物需水量与需水临界期
农田水分的消耗主要由3部分组成:①作物根系吸水,这部分水分的绝大部分(99%以上)是通过植株蒸腾消耗,另有不到l%的水分留在植株体内,成为作物组织的组成部分;②作物植株间土壤或田间的水分蒸发,又称为棵间蒸发;③水分向根系吸水层以下土层的渗漏。蒸发耗水量、蒸腾耗水量与田间渗漏量之和统称为农田耗水量。旱作物通常不考虑渗漏水量,只将田间蒸发量和蒸腾量之和(田间腾发量)作为需水量,水稻的需水量除植株蒸腾量和棵间蒸发量之外还包括渗漏量。
作物田间需水量的多少及变化,取决于气候条件(如日照、土温、空气湿度、风速、气压、降水等)、作物种类和品种、土壤性质以及栽培条件。这些因素对作物田问需水量的影响是相瓦联系、错综复杂的。
不同作物的田间需水量不同,同一作物在不同地区、不同年份和栽培条件下也不同。一般情况是干旱年份比湿润年份多,干旱、半干旱地区比湿润地区多,耕作粗放的比耕作精细的多。
同一作物不同生育阶段对水分的要求也是不同的,一般在作物生育前期,因植株幼小,需水量较少,且以棵间蒸发为主。至生育中期随着茎叶的迅速增长,生长旺盛,需水较多,且以作物蒸腾为主。生育后期,随着子粒逐渐成熟,叶片逐渐衰亡,需水量又减少。
在作物全生育期中对水分亏缺最敏感、需水最迫切以致对产量影响最大的时期称为需水临界期。
概括起来,大多数作物的需水临界期均在生殖器官发育至开花期,或正当开花时期。
(二)作物灌溉制度
作物的灌溉制度是为了保证作物适时播种、移栽和正常生长发育,实现高产和节约用水而制定的适时、适量的灌水方案。其内容包括作物的灌水次数、灌水时间、灌水定额和灌溉定额。单位面积一次灌水量称为灌水定额,
灌溉定额指播种前以及全生育期内单位面积的总灌水量。两者常以m3/hm2或mm表示。作物灌溉制度随作物种类、品种、自然条件及农业技术措施不同而异,通常根据群众丰产灌水经验、总结灌溉试验资料和按水分平衡原理等来分析制定。
根据作物生产主要目标,灌溉制度可分为丰产灌溉制度和节水灌溉制度两种。
1.丰产灌溉制度丰产灌溉制度又称为充分灌溉制度,是指按作物的需水规律安排灌溉,使作物各生育时期的水分需要都得到最大限度的满足,从而保证作物良好的生长发育,并取得最大产量所制定的灌溉制度。丰产灌溉制度的制定通常不考虑可利用水资源量的多少,它是以获得单位产量最高为主要目标。在水资源丰富、并有足够的输配水能力的地区,通常采用这种灌溉制度。
2.节水灌溉制度节水灌溉制度又称为非充分灌溉制度,是在水资源总量有限,无法使所有田块按照丰产灌溉制度进行灌溉的条件下发展起来的。节水灌溉制度的总灌溉水量要比丰产灌溉制度下的总灌水量明显减少。由于总水量不足,在作物全生育期如何合理地分配有限的水量,以期获得较高的产量或效益,或者使缺水造成的减产损失最小,是节水灌溉制度要解决的主要问题。例如,在我国北方干旱地区,根据作物在不同生育阶段水分亏缺对产量的影响不同,将有限的水资源用于作物关键需水期进行灌溉,即所谓的灌“关键水”;在南方稻作区采用浅、湿、晒i结合的灌溉技术。
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