旱作物灌溉试验及其成果应用
案 例 分 析
（李会昌）
河北省水利技术试验推广中心
河北省灌溉中心试验站
2016年7月
目 录
前 言 ........................................... 1 1 建站3年来的技术探索和切身体会 ................... 1
1.1 技术探索 ............................................... 1
1.1.1 第一年遇到的技术问题 ................................................. 1 1.1.2 第二年的初步改进 ........................................................ 2 1.1.3 第三年的进一步改进 .................................................... 2 1.2 切身体会 ............................................... 2
1.2.1 总觉得做得不够严谨，心里不踏实 ................................ 2 1.2.2 田间种植很繁琐，必须向老农学习 ................................ 2 1.2.3 试验结果得出之后，不知如何推广应用 ......................... 2 1.3 点评分析 ............................................... 3
1.3.1 总体评价 ...................................................................... 3 1.3.2 具体点评与分析 ........................................................... 3
2 灌溉试验设计 ..................................... 4
2.1 胸怀大局 ............................................... 4 2.2 试验小区布置 ........................................... 4
2.2.1 张北站2015年地面滴灌条件下马铃薯灌溉制度试验 .... 4 2.2.2 点评分析 ...................................................................... 5 2.3 试验小区面积的确定 ..................................... 6 2.4 不同类别试验的巧妙结合 ................................. 7
2.4.1 需水量试验与灌溉制度试验相结合 ................................ 7 2.4.2 灌溉制度试验与水分生产函数试验相结合 ..................... 7 2.5 科学控制灌水的土壤湿度上下限 ........................... 7
2.5.1 土壤水分下限应按计划湿润层的平均值控制 .................. 7 2.5.2 蔬菜的适宜土壤水分下限应高于粮食作物 ..................... 7 2.5.3 控制适宜的土壤水分上限.............................................. 8 2.6 蔬菜生育阶段的划分有待明确 ............................. 8
2.6.1 规范中现有作物生育阶段的划分特点 ............................ 8 2.6.2 对张北站蔬菜生育阶段划分的建议 ................................ 9
2.6.3 生育阶段划分与国际接轨的初步思考 ............................ 9 2.7 可以做一些自己感兴趣的试验研究 ........................ 10 2.8 明确“试验资料的统计分析方法与要求” .................. 10
3 关键数据测算 .................................... 11
3.1 土壤含水率的测定 ...................................... 11
3.1.1 对于滴灌应同时监测湿润区和非湿润区的土壤湿度 ..... 11 3.1.2 若土层厚度允许，土壤湿度至少要监测到1米深处 ..... 11 3.1.3 测坑内不宜使用取土烘干法测定土壤含水率 ................ 11 3.2 蒸发蒸腾量（ET）的测算 ................................ 12
3.2.1 基本概念有待明确 ...................................................... 12
①作物的参考ET、潜在ET、实际ET................................................. 12 ②作物需水量、作物耗水量与田间耗水量 .......................................... 12 ③作物需水量试验与作物耗水量试验 .................................................. 13
3.2.2 ET监测中存在的问题 .................................................. 13
①称重式蒸渗仪和有底测坑周围保护区处置不当 .............................. 13 ②测坑内壁有漏水现象 .......................................................................... 13
3.2.3 ET计算中存在的问题 .................................................. 14
①2014年度试验报告中ET的计算方法 .............................................. 14 ②2015年度试验报告中ET的计算方法 .............................................. 14
3.2.4 关于未来年份ET测算的建议 ...................................... 14 3.2.5 作物需水量的确定 ...................................................... 15 3.3 有效雨量及有效灌水量的测算 ............................ 16
3.2.1 采用径流场、渗漏池测定有效雨量 .............................. 16 3.2.2 降雨灌水前后的土壤湿度计算有效雨量和有效灌水量 .. 16 3.2.3 计算有效雨量和有效灌水量的土壤湿度变化过程线 ..... 17
4 试验数据处理与分析 .............................. 18
4.1 数据处理 .............................................. 18
4.1.1 试验数据的审查 ......................................................... 18 4.1.2 试验数据的处理 ......................................................... 18 4.1.3 张北站的土壤水分变化过程线 ..................................... 19 4.1.4 测坑内土壤的田间持水率............................................ 19 4.1.5 不同处理的耗水规律表 ............................................... 21 4.1.6 不同处理的水分生产率表............................................ 24 4.2 方差分析 .............................................. 25
4.2.1 处理间的方差分析 ...................................................... 25
①2014度测坑白菜滴灌需水量试验处理间的方差分析 ..................... 25 ②2015度测坑白菜膜下滴灌需水量试验处理间的方差分析 ............. 25
4.2.2 重复间的方差分析 ...................................................... 26
①处理间、重复间相关分析带来的疑惑 .............................................. 26 ②重复间的方差分析将疑惑解除 .......................................................... 27
4.3 回归分析 .............................................. 27
4.3.1 一元线性回归分析 ...................................................... 27
①回归方程应进行拟合程度显著性检验 .............................................. 28 ②检验不显著的回归方程不应列入试验报告 ...................................... 29 ③数据点近似分布在一条直线上的回归方程不应选择曲线 .............. 29 ④降雨量不宜参与回归分析、但可参与数据拟合 .............................. 30 ⑤相关分析、回归分析与数据拟合的异同 .......................................... 30
4.3.2 多元线性回归分析 ...................................................... 31
①Jensen模型中“敏感指数”的计算所需数据准备 ........................... 31 ②Jensen模型中“敏感指数”在Excel中的计算步骤与计算结果 ... 32 ③对Jensen模型中“敏感指数”计算结果的分析评价 ...................... 32
5 试验报告的编制 .................................. 32
5.1 作物系数与土壤水分修正系数的计算与研究 ................ 32
5.1.1 计算作物系数并探索它与叶面积系数的关系 ................ 32 5.1.2 计算土壤水分修正系数并探索它与土壤湿度的关系 ..... 32 5.2 准确描述试验过程的各种操作 ............................ 32 5.3 特别关注报告中的数据单位 .............................. 32
5.3.1 作物产量和耗水量统一采用单位面积上的量值表示 ..... 32 5.3.2 图表中的数据、单位必须清楚无误 .............................. 32
6 试验成果的应用 .................................. 32
6.1 水资源优化配置中的应用 ................................ 32
6.1.1 参与水权分配 ............................................................. 32
①中国与前苏联就边境河流的水权分配 .............................................. 32 ②世行节水灌溉二期项目中的水权分配 .............................................. 32
6.1.2 解决水事纠纷 ............................................................. 32 6.1.3 用于科研教学 ............................................................. 32 6.2 灌溉工程规划设计中的应用 .............................. 32
6.2.1 确定灌该工程的尺寸 .................................................. 32 6.2.2 确定大坝的高度 ......................................................... 32
6.3 节水灌溉管理中的应用 .................................. 32
6.3.1 直接将试验得出的节水灌溉制度用于生产实践 ............ 32 6.3.2 藁城站通过灌溉预报推广其灌溉试验成果 ................... 32
①水量平衡法预测土壤湿度 .................................................................. 32 ②土壤湿度下限 ...................................................................................... 32 ③灌水日期与灌水定额 .......................................................................... 32 ④作物产量的估算 .................................................................................. 32 ⑤灌溉制度的优化 .................................................................................. 32 ⑤水量平衡法进行灌溉预报的结果输出 .............................................. 32
6.3.3 灌溉预报方法在张北县的扩展 ..................................... 32
①质能传输基本方程 .............................................................................. 32 ②Penman-Monteith方法与潜在蒸发蒸腾量......................................... 32 ③根系吸水模型与实际蒸发蒸腾量 ...................................................... 32 ④动态产量模型 ...................................................................................... 32 ⑤灌溉决策的方法 .................................................................................. 32 ⑥SWAP模型法进行灌溉预报的结果输出 .......................................... 32
旱作物灌溉试验及其成果应用案例分析
