世行贷款节水灌溉二期项目河北项目区基于et节水灌溉测报技术研究与推广学习教案

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1、世行贷款节水灌溉二期项目河北项目区基世行贷款节水灌溉二期项目河北项目区基于于et节水灌溉测报节水灌溉测报(c bo)技术研究与推广技术研究与推广第一页，共121页。第1页/共121页第二页，共121页。第2页/共121页第三页，共121页。第3页/共121页第四页，共121页。1.1.3 第三年的进一步改进第三年的进一步改进施肥得到了进一步改进。肥料溶解的更好了，利用率更高了。施肥得到了进一步改进。肥料溶解的更好了，利用率更高了。采用采用Trime管式管式TDR（时域反射仪）监测土壤湿度。刚埋好测管，可测到（时域反射仪）监测土壤湿度。刚埋好测管，可测到1m深处。由于没有发现深处。由于没有发现T

2、DR法和取土烘干法之间有很好的相关性，不敢使法和取土烘干法之间有很好的相关性，不敢使用。用。自我感觉很闭塞。不知道灌溉试验应该搞什么，前沿在哪里自我感觉很闭塞。不知道灌溉试验应该搞什么，前沿在哪里(n li)，有什，有什么空白需要填补。他们希望能像新闻联播一样，每天传播新技术、新方法；么空白需要填补。他们希望能像新闻联播一样，每天传播新技术、新方法；也希望搞全国性的观测和研究。也希望搞全国性的观测和研究。第4页/共121页第五页，共121页。第5页/共121页第六页，共121页。第6页/共121页第七页，共121页。第7页/共121页第八页，共121页。第8页/共121页第九页，共121页。表

3、1 地面滴灌条件下马铃薯灌溉制度试验方案处理灌水次数灌水时期与次数灌水间隔天数灌水定额（m3/亩）灌溉定额（m3/亩）苗期发棵期结薯期苗期发棵期结薯期苗期发棵期结薯期10水000024水11219715165436水12391371516854(ck)8水13461071516116第9页/共121页第十页，共121页。4-32-24-13-12-31-31-21-14-23-23-32-1图1 试验小区随机(su j)排列分布置图第10页/共121页第十一页，共121页。图图2-1 2-1 灌溉灌溉(gungi)(gungi)试验规范中对试验规范中对“保护区、保护带保护区、保护带”的有关规定

4、的有关规定第11页/共121页第十二页，共121页。第12页/共121页第十三页，共121页。第13页/共121页第十四页，共121页。第14页/共121页第十五页，共121页。第15页/共121页第十六页，共121页。第16页/共121页第十七页，共121页。第17页/共121页第十八页，共121页。第18页/共121页第十九页，共121页。图图2-2 2-2 作物作物(zuw)(zuw)生育阶段的划分及作物生育阶段的划分及作物(zuw)(zuw)系数的变化趋势系数的变化趋势第19页/共121页第二十页，共121页。第20页/共121页第二十一页，共121页。图图2-3 2-3 处理设计应满

5、足定量处理设计应满足定量(dngling)(dngling)关系探索、统计学分析和检验的要求关系探索、统计学分析和检验的要求可喜的是，张北站的同仁们，在试验设计时很好地遵循了上述原则。如在2015年的试验报告中，进行了各种关系的探索和必要的统计检验，据此调整了2016年的试验方案：在白菜和西兰花耗水规律试验中，增加了各生育阶段使作物(zuw)出现“萎焉”的处理；拉大了不同处理间的土壤水分下限差值。第21页/共121页第二十二页，共121页。第22页/共121页第二十三页，共121页。如此，从如此，从2000年至今，河北省参与的、中国灌排中心主持的、连续年至今，河北省参与的、中国灌排中心主持的、

6、连续3个世行节水灌溉项目的井灌区个世行节水灌溉项目的井灌区ET监测深度要求为监测深度要求为2m。第23页/共121页第二十四页，共121页。0ETkkETscc第24页/共121页第二十五页，共121页。第25页/共121页第二十六页，共121页。第26页/共121页第二十七页，共121页。第27页/共121页第二十八页，共121页。第28页/共121页第二十九页，共121页。LRWIETs第29页/共121页第三十页，共121页。CWPMETMPCW第30页/共121页第三十一页，共121页。第31页/共121页第三十二页，共121页。表表3-1冬小麦总量水分生产函数冬小麦总量水分生产函数

7、灌水次数灌水量ET产量*平均产量ET增量产量增量边际产量生产弹性备注(m3/mu)(m3/mu)(kg/mu)(kg/m3)(m3/mu)(kg/mu)(kg/m3)xyB=y/xxyM=y/xEp=M/B00138.35 166.15 1.20 藁城灌溉试验站19841985年冬小麦灌溉水次试验：6个处理，3次重复。151.22171.90 195.48 1.14 33.55 29.33 0.87 0.77 291.83202.77 272.40 1.34 30.87 76.93 2.49 1.85 3135.21237.82 335.90 1.41 35.05 63.50 1.81 1.2

8、8 4161.75273.71 340.13 1.24 35.89 4.23 0.12 0.09 5215.33307.35 314.15 1.02 33.64 -25.98 -0.77 -0.76 *对产量进行方差分析，结果表明：处理间在0.01的置信水平下差异显著，重复间在0.05的置信水平下差异不显著。第32页/共121页第三十三页，共121页。图图3-1 3-1 冬小麦总量水分冬小麦总量水分(shufn)(shufn)生产函数（藁城生产函数（藁城1984198419851985）从图中可知(k zh)，y=f(x)曲线最高点对应的ET即为ETm。对于上述曲线，可采用二次函数y=ax2+

9、bx+c来拟合，根据 可得 （3-2）0dxdyabETm2第33页/共121页第三十四页，共121页。第34页/共121页第三十五页，共121页。其中 为ET耗水深度(cm)， 为深度土壤的平均含水率(重量比)，为 深度土壤的平均干容重(g/cm3)。kkTTTTET前后末始始T末TkT前kT后kkTT前后niiiiiHwHwT11010HHHw第35页/共121页第三十六页，共121页。HwwIR前后10如此以来，采用“土壤水分消耗量法”计算ET就是(jish)轻而易举的事了。图图3-2 3-2 冬小麦生育期内土壤湿度变化冬小麦生育期内土壤湿度变化(binhu)(binhu)过程线过程线第

10、36页/共121页第三十七页，共121页。第37页/共121页第三十八页，共121页。第38页/共121页第三十九页，共121页。第39页/共121页第四十页，共121页。图图4-1 4-1 张北县小二台村计算的和张北县小二台村计算的和FDRFDR传感器实测的传感器实测的2020、4040、60cm60cm深处土壤水分变化过程线深处土壤水分变化过程线第40页/共121页第四十一页，共121页。图4 0-20cm土壤(trng)含水率随时间变化第41页/共121页第四十二页，共121页。图5 20-40cm土壤含水率随时间(shjin)变化图6 40-60cm土壤含水率随时间(shjin)变化第

11、42页/共121页第四十三页，共121页。第43页/共121页第四十四页，共121页。处理生育期 苗期莲座期包心期收获期起止日期5.18-6.66.7-6.307.1-7.177.18-7.21历时天数18231631-1阶段耗水量0.3410.5040.5370.003日均耗水量0.019 0.022 0.034 0.001 累积耗水量0.3410.8451.3821.3851-2阶段耗水量0.4450.5930.4320.105日均耗水量0.025 0.026 0.027 0.035 累积耗水量0.445 1.038 1.470 1.575 1-3阶段耗水量0.3890.6320.290.

12、136日均耗水量0.022 0.027 0.018 0.045 累积耗水量0.3891.0211.3111.4472-1阶段耗水量0.050.4760.5670.09日均耗水量0.003 0.021 0.035 0.030 累积耗水量0.050 0.526 1.093 1.183 2-2阶段耗水量0.1680.4740.6170.003日均耗水量0.009 0.021 0.039 0.001 累积耗水量0.1680.6421.2591.2622-3阶段耗水量0.1870.390.4970.102日均耗水量0.010 0.017 0.031 0.034 累积耗水量0.1870.5771.0741

13、.1763-1阶段耗水量0.1170.5290.3340.051日均耗水量0.007 0.023 0.021 0.017 累积耗水量0.1170.6460.981.0313-2阶段耗水量0.1620.4230.4650.043日均耗水量0.009 0.018 0.029 0.014 累积耗水量0.1620.5851.051.0933-3阶段耗水量0.1810.530.3320.064日均耗水量0.010 0.023 0.021 0.021 表4 不同(b tn)处理的耗水规律 单位：mm第44页/共121页第四十五页，共121页。第45页/共121页第四十六页，共121页。表表4-1张北站张北

14、站2015年度测坑白菜膜下滴灌不同处理的耗水规律年度测坑白菜膜下滴灌不同处理的耗水规律处理生育期 苗期莲座期包心期收获期全生育期起止日期5.18-6.66.7-6.307.1-7.177.18-7.215.18-7.21历时天数1823163601-1阶段耗水量(m3/亩)34.10 50.40 53.70 0.30 138.50 日均耗水量(m3/亩)1.90 2.20 3.40 0.10 2.31 模比系数（%）24.62 36.39 38.77 0.22 100.00 1-2阶段耗水量(m3/亩)44.50 59.30 43.20 10.50 157.50 日均耗水量(m3/亩)2.50

15、 2.60 2.70 3.50 2.63 模比系数（%）28.25 37.65 27.43 6.67 100.00 1-3阶段耗水量(m3/亩)38.90 63.20 29.00 13.60 144.70 日均耗水量(m3/亩)2.20 2.70 1.80 4.50 2.41 模比系数（%）26.88 43.68 20.04 9.40 100.00 2-1阶段耗水量(m3/亩)5.00 47.60 56.70 9.00 118.30 日均耗水量(m3/亩)0.30 2.10 3.50 3.00 1.97 模比系数（%）4.23 40.24 47.93 7.61 100.00 2-2阶段耗水量(

16、m3/亩)16.80 47.40 61.70 0.30 126.20 日均耗水量(m3/亩)0.90 2.10 3.90 0.10 2.10 模比系数（%）13.31 37.56 48.89 0.24 100.00 2-3阶段耗水量(m3/亩)18.70 39.00 49.70 10.20 117.60 日均耗水量(m3/亩)1.00 1.70 3.10 3.40 1.96 模比系数（%）15.90 33.16 42.26 8.67 100.00 3-1阶段耗水量(m3/亩)11.70 52.90 33.40 5.10 103.10 日均耗水量(m3/亩)0.70 2.30 2.10 1.70

17、 1.72 模比系数（%）11.35 51.31 32.40 4.95 100.00 3-2阶段耗水量(m3/亩)16.20 42.30 46.50 4.30 109.30 日均耗水量(m3/亩)0.90 1.80 2.90 1.40 1.82 模比系数（%）14.82 38.70 42.54 3.93 100.00 3-3阶段耗水量(m3/亩)18.10 53.00 33.20 6.40 110.70 日均耗水量(m3/亩)1.00 2.30 2.10 2.10 1.85 模比系数（%）16.35 47.88 29.99 5.78 100.00 第46页/共121页第四十七页，共121页。表

18、表4-2张北站张北站2015年度测坑白菜膜下滴灌不同处理的耗水规律年度测坑白菜膜下滴灌不同处理的耗水规律处理生育期 苗期莲座期包心期收获期全生育期起止日期5.18-6.66.7-6.307.1-7.177.18-7.215.18-7.21历时天数1823163601-1阶段耗水量(mm)51.15 75.60 80.55 0.45 207.75 日均耗水量(mm)2.85 3.30 5.10 0.15 3.46 模比系数（%）24.62 36.39 38.77 0.22 100.00 1-2阶段耗水量(mm)66.75 88.95 64.80 15.75 236.25 日均耗水量(mm)3.7

19、5 3.90 4.05 5.25 3.94 模比系数（%）28.25 37.65 27.43 6.67 100.00 1-3阶段耗水量(mm)58.35 94.80 43.50 20.40 217.05 日均耗水量(mm)3.30 4.05 2.70 6.75 3.62 模比系数（%）26.88 43.68 20.04 9.40 100.00 2-1阶段耗水量(mm)7.50 71.40 85.05 13.50 177.45 日均耗水量(mm)0.45 3.15 5.25 4.50 2.96 模比系数（%）4.23 40.24 47.93 7.61 100.00 2-2阶段耗水量(mm)25.

20、20 71.10 92.55 0.45 189.30 日均耗水量(mm)1.35 3.15 5.85 0.15 3.16 模比系数（%）13.31 37.56 48.89 0.24 100.00 2-3阶段耗水量(mm)28.05 58.50 74.55 15.30 176.40 日均耗水量(mm)1.50 2.55 4.65 5.10 2.94 模比系数（%）15.90 33.16 42.26 8.67 100.00 3-1阶段耗水量(mm)17.55 79.35 50.10 7.65 154.65 日均耗水量(mm)1.05 3.45 3.15 2.55 2.58 模比系数（%）11.35

21、 51.31 32.40 4.95 100.00 3-2阶段耗水量(mm)24.30 63.45 69.75 6.45 163.95 日均耗水量(mm)1.35 2.70 4.35 2.10 2.73 模比系数（%）14.82 38.70 42.54 3.93 100.00 3-3阶段耗水量(mm)27.15 79.50 49.80 9.60 166.05 日均耗水量(mm)1.50 3.45 3.15 3.15 2.77 模比系数（%）16.35 47.88 29.99 5.78 100.00 第47页/共121页第四十八页，共121页。处理灌水量（mm) （m3/亩）亩）耗水量（mm) （

22、m3/亩）亩）毛菜 重量（kg/亩亩）净菜 重量（kg/hm2亩亩）毛菜水分利利用用生产生产率（kg/m3）净菜水分利用利用生生产产率（kg/m3）1-1119.16 139.97 11226 8226.00 80.2035083558.770181-2133.30 159.17 8826 6516.00 55.4499892940.937251-3121.58 146.23 9210 6156.00 62.9809490642.096712-1105.18 119.55 7404 4212.00 61.9298127835.230742-2103.45 127.54 7164 4524.00

23、 56.1712804535.471652-399.67 118.85 6798 4518.00 57.1994614938.015183-183.84 104.19 5646 2508.00 54.1876491424.07063-285.07 110.46 5364 2904.00 48.5608979626.290243-385.50 111.87 6828 4140.00 61.0328981937.00589表14 各处理(chl)白菜的水分生产率第48页/共121页第四十九页，共121页。表表4-3张北站张北站2015年度测坑白菜膜下滴灌各处理的水分生产率年度测坑白菜膜下滴灌各处理

24、的水分生产率处理灌水量（m3/亩）耗水量（m3/亩）毛菜鲜重（kg/亩）净菜鲜重（kg/亩）毛菜湿重水分生产率（kg/m3）净菜湿重水分生产率（kg/m3）毛菜干重水分生产率（kg/m3）净菜干重水分生产率（kg/m3）1-1119.16139.9711226822680.20 58.77 7.58 5.56 1-2133.30159.178826651655.45 40.94 5.24 3.87 1-3121.58146.239210615662.98 42.10 5.96 3.98 2-1105.18119.557404421261.93 35.23 5.86 3.33 2-2103.45

25、127.547164452456.17 35.47 5.31 3.35 2-399.67118.856798451857.20 38.02 5.41 3.60 3-183.84104.195646250854.19 24.07 5.12 2.28 3-285.07110.465364290448.56 26.29 4.59 2.49 3-385.50111.876828414061.03 37.01 5.77 3.50 第49页/共121页第五十页，共121页。方差来源平方和自由度均方F比因素SA=1.2572SAa=0.6285523.75误差SE=0.0076Sea=0.0012总和ST=

26、1.2648F0.01(2，6)=10.92523.75，故认为各处理不同土壤含水量下限控制指标(zhbio)下，对作物耗水量有极显著影响。表6 产量方差分析表方差来源平方和自由度均方F比因素SA=766.322SAa=383.1630.482误差SE=75.446Sea=12.57总和ST=841.768F0.01(2，6)=10.9230.482，故认为各处理不同土壤含水量下限控制(kngzh)指标下，对作物产量有极显著影响。第50页/共121页第五十一页，共121页。F0.05(2，6)=5.148.992481，故认为各处理不同土壤含水率下限(xixin)控制指标下，对作物耗水量有显著

27、影响。表10 产量方差分析F0.05(2，6)=5.145.637，故认为各处理不同土壤(trng)含水率下限控制指标下，对作物产量有显著影响。 方差来源平方和自由度均方F因素SA=0.239220.11968.992481误差SE=0.026660.004433总和ST=0.26588方差来源平方和自由度均方F因素SA=223185842111592925.637误差SE=39591846659864总和ST=262777688第51页/共121页第五十二页，共121页。处理测坑号耗水量（m3）产量（kg）相关系数r1101.63839.2 -0.65 0.88151.68842.5 171

28、.73733.7 2111.54825.1 -0.96 131.47731.5 181.53325.9 3120.82715.4 -0.79 140.83313.4 160.81319.0 第52页/共121页第五十三页，共121页。处理号测坑号耗水量（m3）净菜重量（kg）相关系数r处理一1、6、81.38554.8 -0.63 0.85 1.57543.4 1.44741.0 处理二2、4、91.18328.1 0.45 1.26230.2 1.17630.1 处理三3、5、71.03116.7 0.80 1.09319.4 1.10727.6 从上述“表7、表11”中看出，处理间的作物产

29、量与耗水量相关系数较高，表明灌水量的不同使二者呈线性关系。但同一处理的3个重复之间，作物产量或耗水量本应基本相同，却有了较大的差异，使二者之间呈现了线性相关，且相关系数高达0.96，这很可能是土壤肥力不均(b jn)造成的。究竟是否土壤肥力不均(b jn)造成的，仅靠这里的相关系数无法下结论。第53页/共121页第五十四页，共121页。重复间的方差分析将疑惑解除重复间的方差分析将疑惑解除(jich)根据上述根据上述“表表7、表、表11”中的数据，对张北站中的数据，对张北站2014、2015年度年度“测坑白测坑白菜滴灌需水量试验菜滴灌需水量试验”重复间作物产量和耗水量实测值进行方差分析，详重复间

30、作物产量和耗水量实测值进行方差分析，详见表见表4-4至表至表4-7。结果表明，计算的。结果表明，计算的FF0.05，地力分布均匀，上述疑，地力分布均匀，上述疑惑得到解除惑得到解除(jich)。表表4-420142014年度测坑白菜滴灌需水量试验重复间产量方差分析表年度测坑白菜滴灌需水量试验重复间产量方差分析表方差来源平方和自由度均方FF0.05对比因素15.33 27.66 0.0556 5.1433 FF0.05地力分布均匀误差826.43 6137.74 总计841.76 8表表4-520142014年度测坑白菜滴灌需水量试验重复间耗水量方差分析表年度测坑白菜滴灌需水量试验重复间耗水量方差

31、分析表方差来源平方和自由度均方FF0.05对比因素0.0014 20.00069 0.0033 5.1433 FF0.05地力分布均匀误差1.2632 60.21054 总计1.2646 8表表4-620152015年度测坑白菜滴灌需水量试验重复间产量方差分析表年度测坑白菜滴灌需水量试验重复间产量方差分析表方差来源平方和自由度均方FF0.05对比因素8.5424.27 0.0222 5.1433 FF0.05地力分布均匀误差1155.326192.55 总计1163.868表表4-720152015年度测坑白菜滴灌需水量试验重复间耗水量方差分析表年度测坑白菜滴灌需水量试验重复间耗水量方差分析表

32、方差来源平方和自由度均方FF0.05对比因素0.0185 20.0093 0.2247 5.1433 FF0.05地力分布均匀误差0.2473 60.0412 总计0.2658 8第54页/共121页第五十五页，共121页。图3 2014年白菜(bici)产量与耗水量的线性关系图第55页/共121页第五十六页，共121页。表表4-820142014年度测坑白菜产量与耗水量的线性回归方程显著性检验年度测坑白菜产量与耗水量的线性回归方程显著性检验方差来源自由度平方和均方FF0.05对比回归1653.62 653.62 24.32 5.59 FF0.05，回归方程线性拟合显著残差7188.14 26

33、.88 总计8841.76 表表4-920152015年度测坑白菜产量与耗水量的线性回归方程显著性检验年度测坑白菜产量与耗水量的线性回归方程显著性检验方差来源自由度平方和均方FF0.05对比回归2930.58465.2911.975.14FF0.05，回归方程线性拟合显著残差6233.2838.88总计81163.86第56页/共121页第五十七页，共121页。图图4-1 2014年品种为年品种为“紫薯、大西洋紫薯、大西洋”的土豆的产量的土豆的产量(chnling)与灌水量的关系与灌水量的关系图图4-2 20154-2 2015年白菜根部年白菜根部(n b)(n b)干重和鲜重、土豆地上根干重

34、与耗水量的关系干重和鲜重、土豆地上根干重与耗水量的关系第57页/共121页第五十八页，共121页。图图4-3 2015年马铃薯株高、单株薯重、块茎干重、产量年马铃薯株高、单株薯重、块茎干重、产量(chnling)与耗水量的关系与耗水量的关系第58页/共121页第五十九页，共121页。第59页/共121页第六十页，共121页。第60页/共121页第六十一页，共121页。iinimamaETETYY1第61页/共121页第六十二页，共121页。inimaimaETETYY1lnlnniiix1ymaYYlnyimaiETETx ln第62页/共121页第六十三页，共121页。表表4-10藁城站藁城

35、站1985-86冬小麦灌溉试验阶段冬小麦灌溉试验阶段ET、产量汇总表、产量汇总表处理号重复号生育阶段播种封 冻返 青拔 节抽 穗灌 浆成熟产量起止日期9月3011月 23日3月10日4月9日4月30日5月13日6月6Y天数5510730211324(kg/mu)1(0水)1、2ET(mm)52.10 45.88 75.99 54.67 24.73 46.58 227.70 2(1水)5、6ET(mm)39.26 56.86 83.10 38.73 63.37 69.15 217.25 3(1水)7、8ET(mm)40.78 32.64 69.85 28.66 40.81 57.14 140.5

36、0 4(2水)11、12ET(mm)72.47 52.16 71.16 38.13 54.06 104.89 250.13 5(3水)13、14ET(mm)50.44 53.47 80.35 59.18 94.42 127.75 369.55 6(3水)15、16ET(mm)67.31 62.16 58.40 66.83 68.62 122.79 332.10 7(4水)19、20ET(mm)99.82 43.81 72.13 101.67 49.09 107.35 390.53 8(5水)21、27ET(mm)69.28 22.84 84.20 87.49 39.69 104.74 367.

37、80 9(5水)23、26ET(mm)82.86 54.44 70.46 66.60 41.15 127.02 350.30 10(2水)9、10ET(mm)44.09 52.57 67.58 40.40 72.00 51.50 249.80 需水量坑1ETm(mm)43.1915.0471.21114.8111.37193.22396.00 第63页/共121页第六十四页，共121页。d.藁城站藁城站1985-86冬小麦灌溉冬小麦灌溉(gungi)试验阶段相对试验阶段相对ET、相对产量汇总表、相对产量汇总表表表4-11藁城站藁城站1985-86冬小麦灌溉试验阶段相对冬小麦灌溉试验阶段相对ET

38、、相对产量汇总表、相对产量汇总表处理号重复号生育阶段播种封 冻返 青拔 节抽 穗灌 浆成熟 相对产量起止日期9月3011月 23日3月10日4月9日4月30日5月13日6月6Y/Ym天数55107302113241(0水)1、2ET/ETm1.2062 3.0505 1.0671 0.4762 0.2221 0.2411 0.5750 2(1水)5、6ET/ETm0.9090 3.7803 1.1669 0.3373 0.5690 0.3579 0.5486 3(1水)7、8ET/ETm0.9442 2.1699 0.9809 0.2496 0.3664 0.2957 0.3548 4(2水)

39、11、12ET/ETm1.6778 3.4681 0.9993 0.3321 0.4854 0.5428 0.6316 5(3水)13、14ET/ETm1.1677 3.5552 1.1284 0.5155 0.8478 0.6611 0.9332 6(3水)15、16ET/ETm1.5583 4.1330 0.8200 0.5821 0.6161 0.6355 0.8386 7(4水)19、20ET/ETm2.3111 2.9129 1.0128 0.8856 0.4407 0.5556 0.9862 8(5水)21、27ET/ETm1.6040 1.5183 1.1823 0.7621 0

40、.3564 0.5421 0.9288 9(5水)23、26ET/ETm1.9185 3.6193 0.9895 0.5801 0.3695 0.6574 0.8846 10(2水)9、10ET/ETm1.0208 3.4953 0.9490 0.3519 0.6464 0.2665 0.6308 需水量坑1ET/ETm1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 第64页/共121页第六十五页，共121页。表表4-12藁城站藁城站1985-86冬小麦灌溉试验阶段相对冬小麦灌溉试验阶段相对ET、相对产量取对数、相对产量取对数处理号重复号生育阶

41、段播种封 冻返 青拔 节抽 穗灌 浆成熟 相对产量起止日期9月3011月 23日3月10日4月9日4月30日5月13日6月6 LN(Y/Ym)变量x1x2x3x4x5x6y1(0水)1、2LN(ET/ETm)0.1875 1.1153 0.0650 -0.7420 -1.5048 -1.4227 -0.5534 2(1水)5、6LN(ET/ETm)-0.0954 1.3298 0.1544 -1.0867 -0.5639 -1.0276 -0.6004 3(1水)7、8LN(ET/ETm)-0.0574 0.7747 -0.0193 -1.3879 -1.0039 -1.2184 -1.036

42、2 4(2水)11、12LN(ET/ETm)0.5175 1.2436 -0.0007 -1.1023 -0.7229 -0.6110 -0.4595 5(3水)13、14LN(ET/ETm)0.1551 1.2684 0.1208 -0.6627 -0.1651 -0.4138 -0.0691 6(3水)15、16LN(ET/ETm)0.4436 1.4190 -0.1984 -0.5411 -0.4843 -0.4534 -0.1760 7(4水)19、20LN(ET/ETm)0.8377 1.0691 0.0128 -0.1215 -0.8193 -0.5878 -0.0139 8(5水

43、)21、27LN(ET/ETm)0.4725 0.4176 0.1675 -0.2717 -1.0318 -0.6123 -0.0739 9(5水)23、26LN(ET/ETm)0.6515 1.2863 -0.0106 -0.5446 -0.9956 -0.4195 -0.1226 10(2水)9、10LN(ET/ETm)0.0206 1.2514 -0.0524 -1.0444 -0.4363 -1.3222 -0.4608 需水量坑1LN(ET/ETm)0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 第65页/共121页第六十六页，共12

44、1页。Jensen模型中模型中“敏感指数敏感指数”在在Excel中的计算步骤与计算结果中的计算步骤与计算结果a. 左键点击左键点击“数据分析数据分析”按钮按钮点击点击Excel“数据数据”菜单的功能区最右端的菜单的功能区最右端的“数据分析数据分析”按钮，弹出按钮，弹出“数据分析数据分析”对话框，见图对话框，见图4-4。若。若Excel“数据数据”菜单功能区中没有菜单功能区中没有“数据分析数据分析”按钮，需通按钮，需通过依次过依次(yc)点击点击“Office按钮按钮Excel选项选项加载项加载项转到（底部下拉框中应为转到（底部下拉框中应为“Excel加载项加载项”）分析工具库（勾选）分析工具库

45、（勾选）确定确定”予以加载。予以加载。图图4-4 Excel4-4 Excel中的中的“数据分析数据分析”对话框对话框第66页/共121页第六十七页，共121页。b. 打开打开“回归回归”对话框对话框在图在图4-4的的“分析工具分析工具(gngj)”中，选择中，选择 “回归回归”，再单击，再单击“确定确定”按钮，弹出按钮，弹出“回归回归”对话框，对话框，见图见图4-5。图图4-5 Excel中的中的“回归回归(hugu)”对话框对话框第67页/共121页第六十八页，共121页。c. 选择选择(xunz)输入数据、定制输出结果输入数据、定制输出结果在图在图4-5的的“回归回归”对话框中，左键点击

46、对话框中，左键点击“Y值输入区域值输入区域(Y):”右侧带有右侧带有“红色箭头红色箭头”的按钮，选的按钮，选择择(xunz)“表表4-12”中的中的“y”及其之下的及其之下的9个数据；左键点击个数据；左键点击“X值输入区域值输入区域(X):”右侧带有右侧带有“红色箭头红色箭头”的按钮，选择的按钮，选择(xunz)“表表4-12”中的中的“x1、x6”及其之下的及其之下的9行数据，见行数据，见图图4-6中虚线。中虚线。图图4-6 选择输入数据选择输入数据(shj)、定制输出结果、定制输出结果再勾选“标志(L)、常数为零(Z)、置信度(F)”3个复选框，并输入99%，最后点击“确定(qudng)”

47、按钮，即在新的工作表中给出计算结果，见图4-7。第68页/共121页第六十九页，共121页。d. “敏感指数（回归系数）及回归方程显著性检验敏感指数（回归系数）及回归方程显著性检验(jinyn)”输出结果输出结果Jensen模型中模型中“敏感指数敏感指数”（回归系数）及回归方程显著性检验（回归系数）及回归方程显著性检验(jinyn)，在图在图4-7中给出。图中，还给出了中给出。图中，还给出了“敏感指数敏感指数”95%和和99%的置信区间的上的置信区间的上下限。下限。图图4-7 “敏感指数（回归系数）及回归方程显著性检验敏感指数（回归系数）及回归方程显著性检验”输出输出(shch)结果结果对对J

48、ensen模型中模型中“敏感指数敏感指数”计算结果的分析评价计算结果的分析评价“敏感指数敏感指数”的大小，反映了水分亏缺对产量的影响程度，它对试验的的大小，反映了水分亏缺对产量的影响程度，它对试验的要求非常要求非常(fichng)苛刻，必须有不同时段、不同程度的受旱，有时计苛刻，必须有不同时段、不同程度的受旱，有时计算结果会出现负值，负值表明水分越亏缺、产量越增加，显然不合逻辑。算结果会出现负值，负值表明水分越亏缺、产量越增加，显然不合逻辑。图图4-7中的中的“回归系数回归系数”没有负值，说明试验做的不错。从图中可以看没有负值，说明试验做的不错。从图中可以看出，水分亏缺对产量影响最敏感的时期是

49、出，水分亏缺对产量影响最敏感的时期是“拔节抽穗拔节抽穗”期，最不敏感期，最不敏感的时期是的时期是“灌浆成熟灌浆成熟”期。期。第69页/共121页第七十页，共121页。张北站2014、2015年度的“各种试验的总结报告”中，该总结的主要(zhyo)内容都包括了。这里，只针对共性的问题进行点评、并提出相应的建议。5.1 作物系数与土壤水分修正系数的计算与研究5.1.1 计算作物系数并探索它与叶面积系数的关系 张北站2014年度的“各种试验报告”中，给出了ET0和作物系数Kc值，详见表5-1至表5-4。美中不足的是，ET和ET0没有单位。表5-1 田测精准灌溉各处理马铃薯作物系数处理小区编号ETET

50、0KC处理均值1(11水水)1-1173.66518.760.330.331-2165.80518.760.321-3176.47518.760.342(13水水)2-1217.54518.760.420.412-2210.17518.760.412-3216.50518.760.423(14水水)3-1233.65518.760.450.463-2239.96518.760.463-3239.08518.760.464(15水水)4-1258.72518.760.500.504-2258.36518.760504-3255.55518.760.49第70页/共121页第七十一页，共121页。

51、表5-3 田测精准灌溉(gungi)各处理白菜作物系数表5-2 蒸渗仪与田测马铃薯作物(zuw)系数计算表处理播前含水率 收获含水率WsIETEToKc75%紫薯0.1050.1180.066108.653108.719475.8290.22825%夏坡地0.1050.098-0.03677.43177.396475.8290.16350%夏坡地0.1050.1160.05887.24687.303475.8290.18375%夏坡地0.1050.104-0.004120.806120.802475.8290.25475%不覆膜夏坡地0.1050.102-0.015117.551117.536

52、475.8290.24775%大西洋0.1050.1250.10375.26075.363475.8290.158处理小区编号ETET0KC处理均值1(7水水)1-1113.26268.610.420.431-2115.18268.610.431-3115.56268.610.432(8水水)2-1138.33268.610.510.522-2137.08268.610.512-3139.94268.610.523(10水水)3-1170.94268.610.640.643-2173.63268.610.653-3170.22268.610.633-4169.37268.610.633-516

53、8.23268.610.633-6171.37268.610.644(11水水)4-1190.22268.610.710.724-2194.57268.610.724-3193.46268.610.72第71页/共121页第七十二页，共121页。表表5-4 作物作物(zuw)期期ETo值表值表ETo日期ETo日期ETo日期ETo日期3.1904/207.5545/274.1607/33.6698/93.4614/216.8125/285.4247/44.8918/103.8164/226.5835/295.1097/54.3248/114.7944/237.2525/305.6677/62.7

54、958/124.6714/245.3405/312.7867/72.6808/131.7304/252.2446/15.2247/83.9558/143.3124/264.4546/24.1317/94.4098/153.5974/274.9916/34.1677/104.1978/163.8624/283.7146/45.3267/112.9918/173.9724/293.7086/55.2807/124.2228/184.5804/302.6956/65.1447/134.3138/193.4945/14.8276/74.0677/144.3848/202.4235/25.2946/83

55、.6287/154.1018/213.6975/34.2356/94.6407/161.9598/223.0255/43.8746/104.8167/174.2198/233.8745/54.4846/115.5677/184.3438/243.3905/64.9536/125.8087/193.9038/254.0315/74.6006/135.3087/204.7878/264.3455/85.2186/142.8427/214.4208/273.0405/94.8636/152.3997/221.8038/281.4695/104.0566/163.7207/232.9848/291.3

56、595/113.5456/175.2177/241.7158/305.5555/125.3846/185.4587/253.5218/315.1595/134.2376/195.8747/261.4439/14.5175/144.3366/206.1877/272.8259/25.6765/153.5846/216.4757/283.4989/34.6695/163.2756/223.9107/294.0609/43.6885/174.7766/235.1767/304.2599/53.6005/184.7846/245.2937/313.1609/65.1755/193.0956/254.9

57、368/13.6759/75.3715/205.1186/263.8018/23.5689/86.1125/215.0666/273.4148/33.4579/96.2705/225.3216/283.1968/43.5769/105.9965/235.2196/293.7508/52.1039/113.5275/244.9886/304.6038/61.4979/126.3095/252.6987/14.6918/72.0599/138.7685/263.5697/25.1178/82.4329/14第72页/共121页第七十三页，共121页。图图5-1 5-1 望都站望都站1991-931

58、991-93年冬小麦年冬小麦KcKc与与LAILAI的关系的关系(gun x)(gun x)图图5-2 5-2 望都站望都站1991-921991-92年夏玉米年夏玉米KcKc与与LAILAI的关系的关系(gun x)(gun x)第73页/共121页第七十四页，共121页。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计算土壤水分修正系数并探索它与土壤湿度的关系 作物系数作物系数Kc是充分供水、实现高产情况下需水量与是充分供水、实现高产情况下需水量与ET0的比值的比值(bzh)，而土，而土壤水分修正系数壤水分修正系数Kw是受旱情况下是受旱情况下ET与需水量的比值与需水量的比值(bz

59、h)，Kw=ETETm=耗水量需水量，遗憾的是张北站没有给出耗水量需水量，遗憾的是张北站没有给出Kw的计算结果，的计算结果，却将其错误的包含再了作物系数却将其错误的包含再了作物系数Kc当中。建议，张北站计算分析当中。建议，张北站计算分析Kw，并探，并探索它与土壤含水率的相关关系，建立回归方程，以便索它与土壤含水率的相关关系，建立回归方程，以便ET的移植、以及由移的移植、以及由移植的植的ET得出的非充分灌溉情况下灌溉制度的推广应用。河北省藁城、临西、得出的非充分灌溉情况下灌溉制度的推广应用。河北省藁城、临西、望都站年冬小麦、夏玉米望都站年冬小麦、夏玉米Kw与土壤含水率的回归结果见图与土壤含水率的

60、回归结果见图5-3和图和图5-4。考虑。考虑到，直线回归方程截距为负值的情况不合逻辑，建议采用曲线回归方程。到，直线回归方程截距为负值的情况不合逻辑，建议采用曲线回归方程。图图5-3 5-3 藁城、望都站夏玉米藁城、望都站夏玉米KwKw与有效与有效(yuxio)(yuxio)含水率比的关系含水率比的关系第74页/共121页第七十五页，共121页。图图5-4 5-4 藁城、临西、望都站冬小麦藁城、临西、望都站冬小麦KwKw与有效与有效(yuxio)(yuxio)含水率比的关系含水率比的关系第75页/共121页第七十六页，共121页。第76页/共121页第七十七页，共121页。第77页/共121页

61、第七十八页，共121页。世行节水灌溉二期项目中的水权分配世行节水灌溉二期项目中的水权分配分配依据就是总量控制、定额管理。其中分配依据就是总量控制、定额管理。其中“定额管理定额管理”的实质就是的实质就是“水水权分配权分配”。以藁城灌溉试验站所在地。以藁城灌溉试验站所在地藁城市为例，分析藁城市为例，分析(fnx)点评点评如下。如下。a. 总量控制，详见图总量控制，详见图6-1。其中的。其中的“多年平均综合多年平均综合ET”是耕地和非耕地是耕地和非耕地ET的面积加权平均值，而耕地的面积加权平均值，而耕地ET又是作物播种面积上又是作物播种面积上ET占耕地面积的占耕地面积的加权平均值（图中的“综合ET”

62、是通过卫星、采用遥感法间接测定的）。这个“综合ET”就是这个市的水资源消耗量，由于(yuy)不引用外来水，这个市的水资源量就是多年平均降水量，二者相减，发现多消耗了170mm的水量。预计降低50%的超目标ET，水权分配如下。图图6-1 6-1 河北省藁城市水资源的总量控制河北省藁城市水资源的总量控制(kngzh)(kngzh)第78页/共121页第七十九页，共121页。b. 定额管理。定额管理。首先，将首先，将“综合的遥感综合的遥感ET”在耕地和非耕地之间分配，再将耕地在耕地和非耕地之间分配，再将耕地ET减去减去多年平均多年平均(pngjn)有效降雨量，得到有效降雨量，得到“综合净灌溉定额综合

63、净灌溉定额”，详见图，详见图6-2。它是每个它是每个“县、乡、村、农户、地块县、乡、村、农户、地块”灌溉用水权的分配依据。灌溉用水权的分配依据。图图6-2 河北省藁城市河北省藁城市“综合综合(zngh)净灌溉定额净灌溉定额”的确定的确定第79页/共121页第八十页，共121页。其次，将耕地ET在作物之间进行分配，再将各种作物ET减去相应生育期内的有效降雨量，得到“各种作物的净灌溉(gungi)定额”，详见图6-3。它是“某种作物”灌溉(gungi)用水权的分配依据。图图6-3 河北省藁城市河北省藁城市“各种作物各种作物(zuw)净灌溉定额净灌溉定额”的确定的确定第80页/共121页第八十一页，

64、共121页。第81页/共121页第八十二页，共121页。第82页/共121页第八十三页，共121页。),(APSfET 第83页/共121页第八十四页，共121页。)()()(321AfPfSfET )(1Sf)(2Pf)(3Af1)(0003ppERppETAfan0ppnRaE第84页/共121页第八十五页，共121页。对于冬小麦A=0.8961，B=0.0470；对于夏玉米A=0.3396，B=0.2072。cKLAIfPf)()(22LAIBAKc第85页/共121页第八十六页，共121页。其中冬小麦a=0.2689，b=1.3246，夏玉米a=0.0928，b=2.6105。wwjw

65、jw1)(1SfwKpwjppjpjwwww)，wwww(fww，KSf111)(jpwwwwbjwwwweawwKpjp，1第86页/共121页第八十七页，共121页。w0ETKKETcwdtdwHET10dtdwHETKKcw100第87页/共121页第八十八页，共121页。(mm) (6-13)jppwwwwbcjpjcwwwweZEOKbabwwwwwHEOKwwpjp，0ln100)(10pjwwHZtttETdtETEO0000Hpwwt1010LH wwc100()第88页/共121页第八十九页，共121页。ETkHdwdt（110 )第89页/共121页第九十页，共121页。分

66、别用田间持水率的百分数表示； wc为田间持水率，用干土重的百分数表示。18000180)40(4030CICIdCIwdwajrdajd，cduwwwHIR)(1 . 0第90页/共121页第九十一页，共121页。iinimamaETETYY1第91页/共121页第九十二页，共121页。nnETnETndnwnsRRmann)()()(),(),(s ns nd n( )()()11 ),(),(),(),1()(npndnETnwfnwamax)()(1NnmamannETnETYYnnmnRnwnsFOptYnwnsF) 1(),1()(),(*1*0)0(0)() 1 (WwNsQs；，) 1 ()()()(0)(01sndnsndQnsNncpwnww)(第92页/共121页第九十三页，共121页。图图6-4 20166-4 2016藁城市地块藁城市地块(d kui)1(d kui)1第第1010区冬小麦轻旱生育期内土壤湿度变化过程线区冬小麦轻旱生育期内土壤湿度变化过程线第93页/共121页第九十四页，共121页。图图6-5 2016藁城市地块藁城市地块(d kui)1第第10