[发明专利]土地灌水定额的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及节水灌溉领域，尤其是一种土地灌水定额的确定方法。

背景技术

农业作为我国的基础产业，其用水量占据了全国总用水量的70％左右，但是我国农业用水利用效率低，浪费严重，成为制约我国农业发展和经济社会可持续发展的重要因素。

目前在新疆虽然节水灌溉的应用很广泛，但是很多时候，在进行灌溉时，灌溉制度的使用和灌水定额的确定，只是根据多年来的耕作经验来确定，而缺乏一种具有广泛适用意义的具体的计算方法。倘若能够通过试验得出一种准确确定灌水定额的方法，那么就能进一步提高灌溉用水的利用系数，有效减少地表径流或深层下渗。

目前已有的一个推算灌水定额的公式：

M＝666.7×γ×H×(θ_max-θ_min)；

式中：

M：灌溉一次的最大水量(m³/亩)

γ：土壤的容重(kN/m³)

H：计划湿润层深度(m)

θ：土壤持水量

目前已有公式的不足：

1.对于一块耕地来说，土壤的容重并不是一个定值，而容重又会影响田间持水量，导致土壤的最大持水量和最小持水量的计算有偏差。

2.不同的土质，沙土、壤土、黏土，土壤灌溉后的湿润体差异很大，而且水分的运动也不尽相同，作物根系生长范围可以用来确定计划湿润层深度，但是仅仅依靠湿润层深度来作为灌水的依据存在很大缺陷可能会导致作物受到水分胁迫或水分流失。

对于常年耕作的农田来说，土壤一般分为三层，表土层、心土层、底土层，由于底土层一般都低于表层1米以上，所以，影响耕作的土壤只有表土层和心土层两部分。

表土层顾名思义，位于土壤的最上层，生物积累作用较强，肥力较高。农田耕作的表土层又可划分为耕作层和犁底层，耕作层一般厚度约为18-20cm左右，由于常年人类耕作，以及集中的60％的作物根系，因此土壤疏松，通透性良好，容重较小，田间持水量较大。犁底层位于耕作层之下，厚度约为6-8cm，由于降水、灌溉使得粘粒沉积，以及承受较多荷载，导致该土层孔隙度小，通透性差，土壤容重较大，田间持水量和土壤的有效水量均较小。

心土层位于表土层之下，土壤结构较耕作层差，但是优于犁底层，可以储存一定量的水和肥，土层厚度约为30cm，集中了作物20％-30％的根系，对作物生长有一定的影响。针对不同的土层，在计算灌水定额时，采用分层累加运算。一般来说，土壤表层之下的80cm集中了大部分作物90％左右的根系，因此在计算灌水定额时考虑0-80cm的土层。针对上述情况，可以构建一种具有广泛适用意义的灌水定额的确定方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单，有可效确定土地灌水用水量，实现节水目标、减少农业用水浪费、经济实用的土地灌水定额的确定方法。

本发明公开了一种土地灌水定额的确定方法，其特征在于主要包括以下操作步骤：

(1)、对试验田的土壤进行充分灌溉后覆膜，静置45～50h，排干土壤中的重力水；

(2)、在试验田内部随机选取三个试验点，用来获取土样，从地表开始取土，利用土钻，每隔10cm取一个土样，一直取到H深度为止，H为计划湿润层深度，取值为50～80cm；将取到的土样收集入铝盒中，并做好标记；

(3)、将土样带回实验室，分别对每种土样称取20g～30g，用烘干法将土样烘干，测得其含水率近似认为是土壤的田间持水率，并取烘干后的土样测其土壤的容重，将测得数据整理入数据表格中；

(4)、将获得的三个试验点的同一深度土层的持水率、容重数据进行整理，计算其平均值，计算获得的平均值即为该土层的田间持水率和土壤容重；

(5)、将获得的数据散点绘制到坐标系上，利用计算机软件绘制H-γ、H-α拟合函数曲线图，根据该拟合函数曲线图，利用以下公式Ⅰ获得该土壤灌溉一次的最大水量(m³/亩)M：