第二章 节水灌溉的理论基础.ppt

4.2 灌水率 4、灌水率图 设计灌水率是渠首取水流量和渠道设计的依据。对于灌区规划设计而言，为了确定设计灌水率，一般先针对某一设计代表年计算出灌区各种作物每次灌水的灌水率，并将所得灌水率绘成直方图，称为灌水率图。 由于各时期作物需水量悬殊，灌水率差异较大，造成渠道输水流量和水位变化较大，影响渠道安全运行。而且渠道输水断断续续，不利于管理。为此必须对初步算得的灌水率图进行必要的修正，尽可能消除灌水率高峰和短暂停水现象。灌水率图修正遵循以下原则： 4.2 灌水率 灌水率图修正原则： （1）修正后的灌水率图应与水源供水条件相适应； （2）尽量保证作物需水临界期的灌水不变。若需要提前或推迟灌水日期，前后不得超过3d，且以前提为主。若同一种作物连续两次灌水均需变动灌水日期不应一次提前一次推后。 （3）修正后的灌水率应当比较均匀，使得渠道水位和流量不发生剧烈变化。一般取累积30d以上的最大灌水率为设计灌水率，短期的峰值不应大于设计灌水率的的120%（超过部分可由渠道超高部分的），最小灌水率不应小于设计灌水率的40%； （4）宜避免经常停水特别应避免小于5d的短期停水，保证渠道安全运行。 * 主要内容 1、作物与水分及生态关系 2、水分胁迫对作物生理活动及产量的影响 3、作物需水量与灌溉制度 4、灌溉用水量与灌水率 1 作物与水分及生态关系 1.1 作物水分生理 1.1.1水对作物的生理作用 ⑴水是原生质的重要成分； ⑵水直接参与植物体内重要的代谢过程； ⑶水是一切生化反应的介质； ⑷保持作物体处于一定形态； ⑸细胞的分裂和延伸生长都需要足够的水 1.1.2作物对水的吸收 ⑴细胞对水分的吸收； ⑵根系对水的吸收。 1 作物与水分及生态关系 1.1.3 作物水分散失 水分从作物体内散失到大气中的方式有两种，一 种是以液态直接逸出体外，例如吐水；另一方式是以 气态逸出体外，即蒸腾作用，这是作物失水的主要方 式。 1 作物与水分及生态关系 1.2 作物水分生态 1.2.1水对作物的生态作用 水分对作物生长有一个最高、最适和最低的基点。低 于最低点，作物生长停止，甚至枯死。高于最高，根系缺 氧、窒息、烂根，植株生长困难甚至死亡。只有处于最适 范围内，才能维持作物的水分平衡，保证作物生长发育良 好。 1.2.2水对作物生境的影响 ⑴ 水分可以调节土壤空气； ⑵ 水分能够调节土壤温度； ⑶ 水分可以调节土壤肥力； ⑷ 水分能够改善农田小气候； ⑸ 提高耕作质量和效率。 2.1 水分胁迫的有关概念 2.2 水分胁迫对作物生理过程的影响 2.3 水分胁迫对产量的影响 2 水分胁迫对作物生理活动及产量的影响 2.1 水分胁迫的有关概念 1）土壤水分亏缺； 2）土壤水分胁迫； 3）作物水分亏缺； 4）作物水分胁迫。 2 水分胁迫对作物生理活动及产量的影响 2.2 水分胁迫对作物生理过程的影响 大量研究证明，水分胁迫对作物生理过程的影响是多 方面的，即使是轻微的胁迫也会产生不同的反应，但水分 胁迫的主要影响是生理脱水，形成细胞和组织的低水势， 通过低水势影响作物的各种生理过程。水分胁迫对作物产 生的影响以及植物对此所产生的反应与适应是植物生理生 态学研究的重要课题之一。 1) 对根系生长的影响；2) 叶面积指数； 3) 光合强度； 4) 叶气孔行为; 5) 呼吸作用; 6) 作物组织含水率及水势。 2 水分胁迫对作物生理活动及产量的影响 2.3 水分胁迫对产量的影响 水分胁迫对作物生态性状、生理活动产生的各种影响，最终影响到产量。 水分胁迫并非完全是负效应，作物在长期的进化历程中，产生了对水分暂时亏缺的适应性，即干旱缺水对作物的影响有一个从“适应”到“伤害”的过程，在某些特定发育阶段经受适度的水分胁迫，往往在复水后可以产生生理、生长和产量形成上的补偿效应，不仅不降低作物的产量，反而能增加作物产量、提高水分利用效率。 2 水分胁迫对作物生理活动及产量的影响 2.3 水分胁迫对产量的影响 研究还证明，不同作物和品种对水分亏缺的反应存在明显差异，在灌水量仅为充足供水一半的干湿交替条件下，小麦与马铃薯的产量与充分供水的处理无明显差异，但玉米减产严重，仅为充足供水处理的1/3。这表明，进一步深入研究水分胁迫(水分亏缺)对作物生长发育和