農作物水稻灌溉效益的意義及步驟

來源： http://www.szqiandai.cn/ 　類別：技術文章　更新時間：2013-04-16　閱讀次

　　在水資源供需矛盾不斷加劇的今天，農業灌溉必須不斷提高用水效率和用水效益，效益優先是發展社會經濟的重要原則。科學、合理地評估作物的灌溉效益，是進行灌區建設和技術改造可行性研究、工程項目和方案優選、管理質量檢查與評定的基礎和前提，也是實行節水灌溉及評價節水效益的科學依據。但長期以來，由于各種原因，作物灌溉效益的研究明顯地滯后于經濟及其他科學技術的發展，灌溉效益評估缺乏科學的標準，取值混亂，甚至在同一區域和同一時期內，利用土壤水分速測儀進行水分測量，然后確定溉灌情況，對灌溉效益的分析結果也差異懸殊，這種狀況不僅給技術審查帶來不便，而且影響政府的決策和造成失誤。這引起了我省有關技術主管部門的高度重視，并委托廣東省水科院開展作物灌溉效益的試驗研究。通過科學試驗，尋求簡便可行的作物灌溉效益分析方法，增強客觀性和科學性，從而減少盲目性或因效益失真所造成的損失。
      水稻是廣東的主糧作物，稻田用水在目前乃至今后很長時期內都必將是灌溉用水的絕對大戶，因此它是灌溉效益研究的重點作物。水稻的灌溉效益，是指合理灌溉稻田的收成相對于不灌溉“望天田”的增產率，其變化主要取決于自然降雨狀況。由于本省降雨的時空分布不均，降雨通過土壤水被作物利用，乃至形成產量，情況復雜多變，這種與自然降雨關系密切而近似于隨機的變化過程，應根據數理統計原理，通過多年長系列分析，找出其規律性。我們通過多年試驗，對試驗區內的降雨變化過程、稻田對降雨的利用量、土壤水與作物生長及產量的關系等，進行了較為系統的研究，使大氣水—土壤水—作物有機地聯系，在此基礎上建立了“稻田虧水與產量的相關關系”，提出了作物灌溉效益的分析方法。稻田虧水與產量相關關系的建立，揭示了土壤水與作物產量間的數量關系，為研究全省各區域及各種作物的灌溉效益，提供了科學和較為簡捷的方法。
　　如何進行分析：以梅縣為例，水稻灌溉效益的分析方法與步驟如下：a）資料收集本例收集了當地1953~1999年共47年的逐日降雨和露天水面蒸發量資料。b）確定各種分析指標主要分析指標包括：調查及確定作物耕作方法、作物品種、生育期等；"確定灌溉制度，應選擇當地節水的、大面積實施的稻田灌溉制度，包括各生育階段的灌水上下限、蓄雨上限等；水稻需水量估算方法（根據廣東水科院研究成果，利用經驗公式，通過露天水面蒸發強度推算）；確定當地稻田平均滲漏強度。c）編程、計算根據土壤水分平衡原理編制計算程序，將上述各項分析指標輸入電腦，對“望天田”進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）統計稻田平均虧水系數本例對1953~1999年稻田平均虧水系數進行了逐年的分析，結果顯示：早稻因降雨較豐，分布均勻，“望天田”多年平均虧水系數為17.7；晚稻降雨少，“望天田”的虧水程度較重，多年平均虧水系數為44.5。雙季水稻（早、晚稻合計）多年平均虧水系數為33.4。e）估算“望天田”產量指數根據“稻田虧水與產量的相關關系”，逐年推算“望天田”產量指數。在估算過程中，宜根據各年造的逐日土壤水分的實際變化狀況，并結合經驗，對特殊狀況進行局部修正。本例分析結果為，多年平均產量指數早稻為62.2，晚稻18.7；雙季水稻產量指數為41.4。灌溉效益分析：以灌溉增產率表示作物灌溉效益，是合理灌溉相對于無灌溉的增產效益，通常以增產百分率表示。依據《灌溉試驗規范》，作物灌溉效益（即灌溉增產率）利用公式計算。　用灌益比表示將灌溉后增加的效益占灌后總生產效益的比例（%）稱為“灌益比”，即把灌溉后的總生產量視為“灌溉水”（或稱“工程水”）與“自然水”的總生產效益，而灌后總產減去靠“自然水”的望天田產量，以此作為“灌溉水”的增產量，其占灌后總產的百分率則為灌益比。
      實際應用中，對工程灌溉效益的分析，一般利用土壤水分記錄儀，然后采用效益“分攤系數”法。即以總增產效益（以單位面積的作物增產量或產值）為基數，乘上灌溉效益“分攤系數”（一般為灌溉效益占總效益的比例）和作物播種面積。廣東降雨量較豐，依賴自然降雨，作物也具有一定的收成，但產量的高、低，或根本顆粒無收，農民對其既不能控制也難于預測。因此灌溉工程作為農業基礎設施，在對作物的穩產、高產長期發生效益的同時，也是保持農村社會穩定及經濟穩步發展的基礎，因此對灌溉效益的評價，首先應從社會效益去衡量；其次，因大多數農業增產技術必須在具有灌溉保證的條件下才能實施，從這一意義說，灌溉效益也隨農業生產技術的提高而提高，因此從經濟角度評價，以有灌溉條件與無灌溉條件的土地生產率進行比較更合理，或者說，應以灌溉帶來的土地生產率、勞動生產率等農業綜合生產效益的提高，作為評價灌溉效益的依據。
      本項研究以田間試驗為基礎，通過研究降雨與土壤水的變化關系、土壤水與作物生長的變化關系，使大氣水—土壤水—作物有機地聯系，建立它們之間的相互關系，進一步分析提出該地區水稻灌溉效益的評價指標。作為一種相對簡便快捷的研究手段和研究方法，將可推廣應用到全省各地區、各種作物，從而推算出能覆蓋全省和各種主要農作物的灌溉效益。本項成果直接為灌溉工程規劃設計服務。應用先進的計算機技術分析、研究科學合理的作物灌溉效益，填補了我省在這方面的空白，并具有較強的可操作性，在同類技術領域里可直接應用或借鑒，具有實用意義。因為試驗結果是在一定條件下獲得的，難免存在時域和地域的局限性，因此，今后還應創造條件，繼續進行田間試驗，使其日臻完善，使本項成果在“從無到有”的基礎上完成“從有到精”的過程，更符合科學化的“精準”要求。