3.3.1 简介
3.3.2 作物需水量计算示例
3.3.3 特殊情况
3.3.4 作物需水量指示值
3.3.1 Introduction 引言
在第 3.1 节中讨论了参考作物蒸散 ETo 的确定，而在第 3.2 节中指出了如何确定作物因子 Kc。本节 (3.3) 解释了如何计算作物需水量 ET 作物（见图 15）按月计算，使用公式：ET crop=ETo×Kc。
Fig. 15 Calculation of the crop water need (ET crop)
图 15 作物需水量计算（ET crop）
虽然计算ET作物的公式很容易应用，但仍有一些实际问题需要克服，最好用一个例子来解释。
3.3.2 Crop Water Need Calculation Example
作物需水量计算示例
问题
确定西红柿的作物需水量
已知
|
Month 月 |
Jan一 |
Feb二 Mar三 |
Apr四 |
May五 |
June六 |
July七 |
|
ETo (mm/day) |
4.0 |
5.0 5.8 |
6.3 |
6.8 |
7.1 |
6.5 |
|
Humidity湿度 |
medium中间值 |
(60%) |
||||
|
Windspeed风速 |
medium中间值 |
(3 m/sec) |
||||
|
Duration of growing period (from sowing)生长期持续时间（从播种开始）： 150 days |
||||||
|
Planting date种植日期: 1 February (direct sowing)二月（直接播种） |
||||||
计算
第 1 步：使用表 7 估算各个生长阶段的持续时间。
|
Crop作物 |
Total growing period 全生育期(days) |
Initial stage初期 |
Crop dev. stage生长期 |
Mid-season stage中期 |
Late season stage晚期 |
|
Tomatoes西红柿 |
150 |
35 |
40 |
50 |
25 |
第 2 步：在表格中注明 ETo 值和生长阶段的持续时间，如下例所示。
注：在计算作物需水量时，假设所有月份都有 30 天。 对于参考作物蒸散量（ETo，第 3.1 节）的计算，使用每个月的实际天数，例如 1 月 31 日、2 月 28 日或 29 天等。
|
Planting date种植日 |
1 Feb二月1日 |
|
Initial stage初期, 35 days |
1 Feb-5 Mar二月1 日~三月5日 |
|
Crop development stage作物生长期, 40 days |
6 Mar-15 Apr三月6日~四月15日 |
|
Mid season stage中期, 50 days |
16 Apr-5 Jun四月16日~六月5日 |
|
Late season stage晚期, 25 days |
6 Jun-30 Jun六月6日~六月30日 |
|
Last day of the harvest收获日 |
30 Jun六月30日 |
第 3 步：使用表 8 估算 4 个生长阶段中每个生长阶段的 Kc 系数，并牢记湿度和风速为中等
|
Kc, initial stage 初期= |
0.45 |
|
Kc, crop development stage 生长期= |
0.75 |
|
Kc, mid season stage中期 = |
1.15 |
|
Kc, late season stage 晚期= |
0.8 |
Kc 值插入表中：
从上表可以看出，月份和生长阶段并不对应。 因此，ETo 和 Kc 值不对应。然而，ET 作物 (= ETo × Kc) 必须按月确定。 因此有必要按月确定 Kc，具体操作如下：（另见上表）
|
February二月: |
Kc Feb = 0.45 |
|
March三月: |
5 days: Kc = 0.45 |
|
25 days: Kc = 0.75 |
|
NOTE注意: |
The Kc values are rounded to the nearest Kc 值四舍五入到最接近的值 0.05 or 0.00. |
|
Thus因此 Kc, March三月 = 0.70 |
|
April四月: |
15 days: Kc = 0.75 |
|
15 days: Kc = 1.15 |
因此 Kc, April四月 =0.95
|
May五月: |
Kc, May 五月= 1.15 |
|
June六: |
5 days: Kc = 1.15 |
|
: 25 days: Kc = 0.80 |
因此 Kc, June六月 =0.85
总结:
第 4 步：按月计算作物需水量，使用公式：
ET crop = ETo × Kc (mm/day)
|
February二月: |
ET crop = 5.0 × 0.45 = 2.3 mm/day |
|
March三月: |
ET crop = 5.8 × 0.70 = 4.1 mm/day |
|
April四月: |
ET crop = 6.3 × 0.95 = 6.0 mm/day |
|
May五月: |
ET crop = 6.8 × 1.15 = 7.8 mm/day |
|
June六月: |
ET crop = 7.1 × 0.85 = 6.0 mm/day |
总结:
第 5 步：计算每月和季节性作物需水量。
注意：假设所有月份都有 30 天。
|
February二月 |
ET crop = 30 × 2.3 = 69 mm/month |
|
March三月 |
ET crop = 30 × 4.1 = 123 mm/month |
|
April四月 |
ET crop = 30 × 6.0 = 180 mm/month |
|
May五月 |
ET crop = 30 × 7.8 = 234 mm/month |
|
June六月 |
ET crop = 30 × 6.0 = 180 mm/month |
番茄整个生长季节的作物需水量为 786 毫米。 总之：
3.3.3 特殊例子
在前面的部分中，已经说明了如何计算各种大田作物的作物需水量：ET crop = Kc × ETo。 然而，有些作物并不直接适合这个模型：它们的作物系数 Kc 以不同的方式确定。 本节将解释其作物系数的确定。 一旦确定了作物系数 Kc，使用相同的公式（如第 3.3.1 和 3.3.2 节所述）计算作物需水量。特殊情况包括：
- 苜蓿、牧草和三叶草
- 香蕉
- 柑橘
- 水稻
- 甘蔗
- 可可、咖啡、茶
- 橄榄
- 葡萄
苜蓿、牧草和三叶草
紫花苜蓿、牧草和三叶草在一年中定期被砍伐。 刚剪完之后，它们处于“初始阶段”，而就在下一次剪裁之前，它们处于“后期阶段”。 要确定作物需水量，最好使用作物因子 Kc 的平均值。 平均 Kc 值在表 9 中给出。
表 9 苜蓿、牧草和三叶草的 Kc 值
|
Climate气候: |
Alfalfa苜蓿 |
Pasture牧草 |
Clover三叶草 |
|
Humid Light/medium wind潮湿 微/中风 |
0.85 |
0.95 |
1.0 |
|
Dry Light/medium wind干 轻/中风 |
0.95 |
1.0 |
1.05 |
|
Humid or Dry Strong wind潮湿或干燥 强风 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
香蕉
建立一个新的香蕉种植园从种植到完全覆盖大约需要 6 个月。 种植一年后，第一次收获，之后进行去除已经产生的芽。 与此同时，嫩芽已完全发育并接着生长。
种植后前 6 个月的 Kc 值如表 10 所示。6 个月后，Kc 值保持不变：Kc = 1.1:
表 10 香蕉的 Kc 值
|
Months after planting种植后的月份 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 onward向前 |
|
Kc |
0.7 |
0.75 |
0.8 |
0.75 |
0.9 |
1.0 |
1.1 |
柑橘
无杂草的栽培柑橘的作物系数 Kc 全年为 0.70。 该值适用于覆盖约 70% 地表的大型成熟树木。 如果没有控制杂草，应使用全年 0.90 的 Kc 值。
水稻
对于水稻，应使用表 11 中所示的值。
表 11 水稻的 Kc 值
|
Climate 气候 |
Little wind 少风 |
Strong wind多风 |
||
|
Growth stage生长期 (days) |
dry干旱 |
humid潮湿 |
dry干旱 |
humid潮湿 |
|
0-60 days after transplant or direct sowing移植或直播后 |
1.1 |
1.1 |
1.1 |
1.1 |
|
Mid-season中期 |
1.2 |
1.05 |
1.35 |
1.3 |
|
last 30 days before harvest收获前 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
示例：假设水稻从播种到收获的总生长期=150 天，在潮湿的大风气候中
|
Kc day 0 to 60: |
1.1 |
|
Kc day 60 to 120: |
1.3 |
|
Kc day 120 to 150: |
1.0 |
甘蔗
甘蔗的作物系数因气候和甘蔗品种而异。 最好使用本地可用的数据。 如果没有此类数据。 可以使用表 12a 和 12b。
表 12a 涉及从种植到第一次收获的原生甘蔗作物，假设需要 18 个月。 表 12b 指的是宿根作物，它是原生作物收获后的再生。 假设再生需要 12 个月。 有时，根据当地的做法，种原生作物之后是 2 或 3 种宿根作物。
表 12a 初榨甘蔗的 Kc 值
|
Climate气候 |
Little wind微风 |
Strong wind强风 |
||
|
Growth stage 生长期(days) |
dry干早 |
humid潮湿 |
dry干旱 |
humid潮湿 |
|
0-2 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
0.6 |
|
2-4 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.85 |
|
4-6 |
1.1 |
1.0 |
1.2 |
1.1 |
|
6-12 |
1.25 |
1.05 |
1.3 |
1.15 |
|
12-17 |
0.95 |
0.8 |
1.05 |
0.85 |
|
17-18 |
0.7 |
0.6 |
0.75 |
0.65 |
表 12b 宿根甘蔗的 Kc 值
|
Climate气候 |
Little wind微风 |
Strong wind强风 |
||
|
Growth stage 生长期(days) |
dry干旱 |
humid潮湿 |
dry干早 |
humid潮湿 |
|
0-1 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
0.6 |
|
1-2 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.85 |
|
2-4 |
1.1 |
1.0 |
1.2 |
1.1 |
|
4-10 |
1.25 |
1.05 |
1.3 |
1.15 |
|
10-11 |
0.95 |
0.8 |
1.05 |
0.85 |
|
11-12 |
0.7 |
0.6 |
0.75 |
0.65 |
可可、咖啡、茶
对于可可、咖啡和茶，建议使用以下全年 Kc 值：
·无覆盖作物，无遮荫：Kc = 0.95
·有覆盖作物和遮荫树：Kc = 1.1
橄榄
对于成熟的橄榄树，建议使用以下全年 Kc 值：
·大树间距：Kc = 0.4
·密树间距：Kc = 0.7
葡萄
假设葡萄收获在第一片叶子出现后约 5 个月开始，表 13 中所示的 Kc 值可用于从第一片叶子出现开始的月份。
Table 13 Kc VALUES FOR GRAPES (35% GROUND COVER)
表 13 葡萄的 Kc 值（35% 地被覆盖）
|
Months after first leaves appear第一片叶子出现后，月份 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Kc |
0.25 |
0.45 |
0.65 |
0.75 |
0.75 |
0.7 |
0.55 |
0.45 |
0.35 |
3.3.4 作物需水量指示值
表 14 给出了各种重要的大田作物整个生长期的作物需水量指标值。表中所示的值提供了粗略估计，只有在缺乏数据而无法更准确地计算作物需水量时才使用其数据。表 14 给出了每种作物的作物需水量的最小值和最大值。由于作物需水量在很大程度上取决于总生长期的持续时间，因此在总生长期较长的情况下应使用最大值（另见表 6），在总生长期较短的时使用最小值。平均值用于中等的总生长期作物。此外，表 14 显示了各种作物对缺水或干旱的敏感性。如果灵敏度高，则意味着作物不能很好地承受缺水胁迫，应该避免这种缺水现象。如果灵敏度低，则意味着作物相对抗旱，可以很好地抵御缺水胁迫。
表 14 作物需水量和干旱敏感性的指导值
|
Crop作物 |
Crop water need 作物需水量 |
Sensitivity to drought 对干旱的敏感性 |
|
Alfalfa苜蓿 |
800-1600 |
low-medium |
|
Banana香蕉 |
1200-2200 |
high |
|
Barley/Oats/Wheat大麦/燕麦/小麦 |
450-650 |
low-medium |
|
Bean豆 |
300-500 |
medium-high |
|
Cabbage卷心菜 |
350-500 |
medium-high |
|
Citrus柑橘 |
900-1200 |
low-medium |
|
Cotton棉花 |
700-1300 |
low |
|
Maize玉米 |
500-800 |
medium-high |
|
Melon瓜 |
400-600 |
medium-high |
|
Onion洋葱 |
350-550 |
medium-high |
|
Peanut花生 |
500-700 |
low-medium |
|
Pea |
350-500 |
medium-high |
|
Pepper胡椒 |
600-900 |
medium-high |
|
Potato土豆 |
500-700 |
high |
|
Rice水稻 (paddy) |
450-700 |
high |
|
Sorghum/Millet高粱/小米 |
450-650 |
low |
|
Soybean大豆 |
450-700 |
low-medium |
|
Sugarbeet甜菜 |
550-750 |
low-medium |
|
Sugarcane甘蔗 |
1500-2500 |
high |
|
Sunflower向日葵 |
600-1000 |
low-medium |
|
Tomato西红柿 |
400-800 |
medium-high |
DATA SHEET 5 Determination of crop water needs (see also Data Sheet 4)
数据表 5 确定作物需水量（另见数据表 4）
