农作物水稻灌溉效益的意义及步骤

来源： http://www.polyscience.com.cn/ 　类别：技术文章　更新时间：2013-04-16　阅读次

　　在水资源供需矛盾不断加剧的今天，农业灌溉必须不断提高用水效率和用水效益，效益优先是发展社会经济的重要原则。科学、合理地评估作物的灌溉效益，是进行灌区建设和技术改造可行性研究、工程项目和方案优选、管理质量检查与评定的基础和前提，也是实行节水灌溉及评价节水效益的科学依据。但长期以来，由于各种原因，作物灌溉效益的研究明显地滞后于经济及其他科学技术的发展，灌溉效益评估缺乏科学的标准，取值混乱，甚至在同一区域和同一时期内，利用土壤水分速测仪进行水分测量，然后确定溉灌情况，对灌溉效益的分析结果也差异悬殊，这种状况不仅给技术审查带来不便，而且影响政府的决策和造成失误。这引起了我省有关技术主管部门的高度重视，并委托广东省水科院开展作物灌溉效益的试验研究。通过科学试验，寻求简便可行的作物灌溉效益分析方法，增强客观性和科学性，从而减少盲目性或因效益失真所造成的损失。
      水稻是广东的主粮作物，稻田用水在目前乃至今后很长时期内都必将是灌溉用水的绝对大户，因此它是灌溉效益研究的重点作物。水稻的灌溉效益，是指合理灌溉稻田的收成相对于不灌溉“望天田”的增产率，其变化主要取决于自然降雨状况。由于本省降雨的时空分布不均，降雨通过土壤水被作物利用，乃至形成产量，情况复杂多变，这种与自然降雨关系密切而近似于随机的变化过程，应根据数理统计原理，通过多年长系列分析，找出其规律性。我们通过多年试验，对试验区内的降雨变化过程、稻田对降雨的利用量、土壤水与作物生长及产量的关系等，进行了较为系统的研究，使大气水—土壤水—作物有机地联系，在此基础上建立了“稻田亏水与产量的相关关系”，提出了作物灌溉效益的分析方法。稻田亏水与产量相关关系的建立，揭示了土壤水与作物产量间的数量关系，为研究全省各区域及各种作物的灌溉效益，提供了科学和较为简捷的方法。
　　如何进行分析：以梅县为例，水稻灌溉效益的分析方法与步骤如下：a）资料收集本例收集了当地1953~1999年共47年的逐日降雨和露天水面蒸发量资料。b）确定各种分析指标主要分析指标包括：调查及确定作物耕作方法、作物品种、生育期等；"确定灌溉制度，应选择当地节水的、大面积实施的稻田灌溉制度，包括各生育阶段的灌水上下限、蓄雨上限等；水稻需水量估算方法（根据广东水科院研究成果，利用经验公式，通过露天水面蒸发强度推算）；确定当地稻田平均渗漏强度。c）编程、计算根据土壤水分平衡原理编制计算程序，将上述各项分析指标输入电脑，对“望天田”进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）统计稻田平均亏水系数本例对1953~1999年稻田平均亏水系数进行了逐年的分析，结果显示：早稻因降雨较丰，分布均匀，“望天田”多年平均亏水系数为17.7；晚稻降雨少，“望天田”的亏水程度较重，多年平均亏水系数为44.5。双季水稻（早、晚稻合计）多年平均亏水系数为33.4。e）估算“望天田”产量指数根据“稻田亏水与产量的相关关系”，逐年推算“望天田”产量指数。在估算过程中，宜根据各年造的逐日土壤水分的实际变化状况，并结合经验，对特殊状况进行局部修正。本例分析结果为，多年平均产量指数早稻为62.2，晚稻18.7；双季水稻产量指数为41.4。灌溉效益分析：以灌溉增产率表示作物灌溉效益，是合理灌溉相对于无灌溉的增产效益，通常以增产百分率表示。依据《灌溉试验规范》，作物灌溉效益（即灌溉增产率）利用公式计算�！∮霉嘁姹缺硎窘喔群笤黾拥男б嬲脊嗪笞苌б娴谋壤�%）称为“灌益比”，即把灌溉后的总生产量视为“灌溉水”（或称“工程水”）与“自然水”的总生产效益，而灌后总产减去靠“自然水”的望天田产量，以此作为“灌溉水”的增产量，其占灌后总产的百分率则为灌益比。
      实际应用中，对工程灌溉效益的分析，一般利用土壤水分记录仪，然后采用效益“分摊系数”法。即以总增产效益（以单位面积的作物增产量或产值）为基数，乘上灌溉效益“分摊系数”（一般为灌溉效益占总效益的比例）和作物播种面积。广东降雨量较丰，依赖自然降雨，作物也具有一定的收成，但产量的高、低，或根本颗粒无收，农民对其既不能控制也难于预测。因此灌溉工程作为农业基础设施，在对作物的稳产、高产长期发生效益的同时，也是保持农村社会稳定及经济稳步发展的基础，因此对灌溉效益的评价，首先应从社会效益去衡量；其次，因大多数农业增产技术必须在具有灌溉保证的条件下才能实施，从这一意义说，灌溉效益也随农业生产技术的提高而提高，因此从经济角度评价，以有灌溉条件与无灌溉条件的土地生产率进行比较更合理，或者说，应以灌溉带来的土地生产率、劳动生产率等农业综合生产效益的提高，作为评价灌溉效益的依据。
      本项研究以田间试验为基础，通过研究降雨与土壤水的变化关系、土壤水与作物生长的变化关系，使大气水—土壤水—作物有机地联系，建立它们之间的相互关系，进一步分析提出该地区水稻灌溉效益的评价指标。作为一种相对简便快捷的研究手段和研究方法，将可推广应用到全省各地区、各种作物，从而推算出能覆盖全省和各种主要农作物的灌溉效益。本项成果直接为灌溉工程规划设计服务。应用先进的计算机技术分析、研究科学合理的作物灌溉效益，填补了我省在这方面的空白，并具有较强的可操作性，在同类技术领域里可直接应用或借鉴，具有实用意义。因为试验结果是在一定条件下获得的，难免存在时域和地域的局限性，因此，今后还应创造条件，继续进行田间试验，使其日臻完善，使本项成果在“从无到有”的基础上完成“从有到精”的过程，更符合科学化的“精准”要求。