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1、全国主要作物节水高效灌溉制度协作研究实施方案xx农村水利司xx部灌溉试验总站xx年xx月目 录一、试验作物的选择1二、主要研究内容11、主要农作物的需水量与需水规律12、灌水次数、灌溉时间与作物产量形成的关系23、节水灌溉条件下主要农作物的耗水量与产量关系24、节水灌溉条件下主要农作物灌溉的适宜控制指标25、主要作物的节水高效灌溉制度2三、试验布设与数据采集21、试验场地要求22、试验处理设置3（1）旱作物灌溉试验处理设计3（2）水田作物灌溉试验处理设计43、试验观测项目及观测方法6（1）试验场地基础数据6（2）气象数据观测6（3）土壤含水量及作物耗水量测定7（4）棵间蒸发量测定7（5）作物生
2、长发育进程调查7（6）作物水分生理指标观测8（7）作物产量及产量构成因子的调查8四、需要重点研究的几项内容81、主要作物需水量与需水规律82、灌水次数、灌水时间及灌溉总量与作物产量之间的关系93、主要作物耗水量与产量之间的关系94、主要作物适宜的灌溉控制指标95、主要作物的节水高效灌溉制度9五、试验过程中所需的数据记录表格9表3-4 灌溉试验站基本情况记录表10表3-5 试验处理设计表（以冬小麦为例）11表3-6 作物生育进程调查表12表3-7 取土烘干法测定土壤含水率记录表13表3-8 TRIME或中子水分仪测定土壤含水率记录表14表3-9 试验小区株高与单株叶面积调查表15表3-10 各小
3、区叶面积指数调查表16表3-11 作物耗水过程及耗水量试验结果汇总表17表3-12 作物全生育期用水状况汇总表18表3-13 作物收获后考种用表（以冬小麦为例）19表3-14 作物产量及产量构成因子调查记录表（以冬小麦为例）20表3-15 作物产量-用水量关系试验结果汇总表21表3-16 主要作物田间水分利用效率记录表22全国主要作物节水高效灌溉制度协作研究实施方案一、试验作物的选择各省（市、区）中心试验站和重点试验站应根据本省（市、区）主要农作物布局与种植情况，选择灌溉面积大、灌溉用水量比较多的几种农作物作为主要灌溉试验作物，同时还应选择一些推广前景广阔、经济价值较高的经济作物开展灌溉试验，
4、以作为技术储备供将来大面积推广后指导田间灌溉实践。对于兼顾生态重建与维护任务的地区，还需要对天然与人工生态植被的需水规律及作物-水关系进行必要的研究。就今后35年的试验工作而言，一般远离城郊的试验站点，主要试验作物至少应包括当地种植面积较大的几种作物，如水稻、小麦、玉米和棉花，条件许可时还应进行油料（如花生、油菜、芝麻、向日葵等）、薯类及果树等作物的灌溉试验研究工作。对于位于城郊的试验站，试验的主要作物应是当地种植面积较大的蔬菜（花卉）、水稻、小麦、玉米、棉花和果树，对于内蒙、宁夏、甘肃和新疆等地的部分灌溉试验站，还要开展人工牧草及人工生态林的灌溉试验研究。由于受到试验场地和人员的限制，每个试
5、验站至少应从事34种主要作物的灌溉试验研究工作。每个重点试验站选择试验哪些作物，由省级中心站统一安排。主要作物的灌溉试验应安排在灌溉试验站内有控制条件下的测坑中，或是在大田条件下进行，其它作物的试验可直接在农户的地块上进行，最好能够结合具有一定种植规模的种田大户的实际生产过程进行有关的试验与资料收集。二、主要研究内容针对我国各地当前节水灌溉发展的需求，在近35年内全国灌溉试验协作工作应当包括以下一些试验研究内容：1、主要农作物的需水量与需水规律主要研究不同水分处理条件下作物耗水规律的日变化和季节变化过程，通过研究确定在新的生产条件下作物各生育阶段的日需水强度、阶段需水量和全生育需水量。同时调查
6、不同水分条件下主要作物株高、叶面积及群体大小等指标的变化规律。为了便于分析农田水分利用情况，试验过程中应当埋设微型蒸发皿观测棵间土壤蒸发（或水面蒸发），分析确定棵间蒸发（或水面蒸发）在作物总耗水量中所占的比例，探索减少棵间蒸发（或水面蒸发）的技术途径和技术措施。2、灌水次数、灌溉时间与作物产量形成的关系主要研究不同的灌水次数和灌水时间组合下作物的生长发育状况及作物产量变化情况，为制定节水高效灌溉制度提供依据。按照灌溉试验规范的要求，可采用以下三种方式进行试验研究：（1）固定灌水次数和每次灌水时期，采用不同的灌水定额；（2）固定每次灌水时期及定额，采用不同的灌水次数；（3）固定灌水次数和每次的灌
7、水定额，采用不同的灌水时期。3、节水灌溉条件下主要农作物的耗水量与产量关系根据试验研究结果，分析作物各生育阶段耗水量与产量的关系，建立作物水分生产函数模型，分析确定主要农作物的需水主、次关键时期和灌水关键期。4、节水灌溉条件下主要农作物灌溉的适宜控制指标结合不同供水条件下各生育阶段的水分状况、作物耗水量和最终产量的观测结果，分析确定作物各生育阶段的适宜土壤水分上、下限控制指标和适宜计划湿润层深度，提出适合当地情况的节水灌水定额指标。5、主要作物的节水高效灌溉制度综合以上4个方面的研究成果，提出适合当地作物、气象、水资源、灌溉模式及管理水平的主要作物节水高效灌溉制度。除了以主要作物为研究对象开展
8、上述几项研究内容外，在试验安排上还应当考虑不同灌溉方式之间的差异。在喷灌或微灌应用面积较大的区域，需要有针对性地布设相应的试验，开展喷灌和微灌条件下作物需水及水分利用规律的试验研究和基础数据采集工作。三、试验布设与数据采集1、试验场地要求研究工作可选择在两种条件下进行：一是有防雨设施，能够很好地控制降雨的影响，从而完全体现不同程度的供水对作物需水过程及产量的影响；二是在自然条件的大田中进行，充分反映在当地的自然条件下作物的需水过程及不同供水条件对产量的影响。控制性试验应当在具有防雨设施、控制地下水影响（地下水埋深超过5米后可以不考虑地下水的影响）、控制土壤水侧渗的条件下进行，最好是在有防雨棚保
9、护的测坑内进行。试验场地周围应是较为开阔的农田。试验场内的土壤条件应当在当地具有较好的代表性，包括土壤质地、土壤结构及肥力条件。在测坑内进行的灌溉试验，测坑的上口面积应不小于5平方米，测坑区域内的非种植面积应小于总面积的5%。测坑区周围应种植与测坑内相同的作物，并有一定的面积，以确保在测坑内取得的试验结果与自然条件下的大田试验没有明显的差别。自然条件下的灌溉试验应选择在当地具有较好代表性的环境和田块上进行。试验田块周围应是较为开阔的农田，其土壤条件应当在当地具有较好的代表性，包括土壤质地、土壤结构及肥力条件。所选择的灌溉试验田应当平坦整齐，肥力均匀，灌溉排水设施齐全，并有较好的灌溉用水控制和量
10、测条件。在地下水埋深较大的区域，试验田块的地下水位应至少保持在5米以下。如果灌溉试验点代表的是大面积的、有地下水补给作物生长的区域，则地下水位可以不加限制。无论是控制性的试验还是自然条件下的大田试验，试验田块周围种植的作物种类均应与试验田块种植的作物一致，四周保护地宽度至少应在5m以上，20m以内不应种植与试验作物高度差异较大的作物。试验场地的环境条件与当地的气象站较为一致，且相距较近时可以采用当地气象站的气象资料。试验场地环境与当地气象站的条件差异较大，或相距较远时，需要在试验场地内设立专用的气象数据观测站。试验设计及执行过程中的其他有关事项应严格按照灌溉试验规范的要求安排与处理。2、试验处
11、理设置（1）旱作物灌溉试验处理设计对于旱作物，应根据其生长发育规律，参照作物耕作栽培和植物生理学方面的知识，把作物整个生育期细分为若干个生育阶段，明确各生育阶段的起、止日期和持续时间。有了作物生育阶段划分的结果后，根据历史研究资料，控制性试验将全生育期划分为需水关键期和非关键两个部分，每个部分设计3个水分控制下限处理，另设全生育期各阶段供水不足、供水中等和供水充足的处理各1个，总处理数为33+3=12。在灌溉试验方案设计时，试验因素和水平设置均较少的试验，可采用完全随机区组法设计与布置试验处理。试验因素和设置水平较多时，有可能造成试验处理过多而在田间无法安排，这时可采用正交试验法设计试验以减少
12、试验处理数。试验设计时要设置一定的重复数，以便进行必要的统计分析，排除环境条件对试验结果的干扰。重复数一般不得少于3次，条件许可时可增加至4-5次。如果可能，田间试验小区最好按照随机区组法进行安排。旱作物灌溉试验建议采用表3-1所示的试验设计方案：表3-1 旱作物灌溉试验设计方案处理编号处理内容备 注非需水关键期灌水下限控制标准（占田间持水量）需水关键期灌水下限控制标准（占田间持水量）150%55%表中数字为灌水控制下限。即当某一深度土层的平均含水量达到这一数值后，则灌溉至田间持水量，或按某一定值灌溉，视具体情况而定。250%65%350%75%460%55%560%65%660%75%770
13、%55%870%65%970%75%1050%50%1160%60%1275%75%灌水次数、灌水时间与作物产量形成关系的试验研究，可选择在自然条件下的大田中进行。根据对当地不同水文年降水资料的分析，对灌水次数、灌水定额和灌水时间进行多种组合设计，每一种组合为1个处理，要求至少设置3次重复。试验处理可按完全随机区组法或正交试验法设计与布置。（2）水田作物灌溉试验处理设计由于水稻栽培过程中水分需求与管理的特殊性，所以试验处理的设置与旱作物具有明显的差异。水稻灌溉试验采用定期受旱处理法，即在特定和生育期设置不同程度的干旱，以研究不同生育时期缺水对最终产量的影响。与此同时，设置传统的水稻灌溉模式为对
14、照，并将已在当地生产中得到推广应用的“浅、薄、湿、晒”、“薄露灌溉”或“控制灌溉”等节水灌溉模式作为另一组对照。水稻灌溉试验的水分处理建议采用表3-2所示的试验方案。表3-2 水稻灌溉试验处理设置表处理编号处理内容备 注受旱时期受旱程度1分蘖期轻旱在轻旱、中旱和重旱处理中，土壤含水量控制下限分别设置为田间持水量的70%、60%和50%。当土壤含水量达到下限值时，灌水至正常处理的状况。2重旱3拨节期轻旱4重旱5抽穗期轻旱6重旱7灌浆期 轻旱8重旱9分蘖期+拨节期中旱10拨节期+抽穗期中旱11抽穗期+灌浆期中旱12对照1传统的灌溉模式按当地传统的灌溉方式管理13对照2“浅、薄、湿、晒”、“薄露灌溉”或“控制灌溉”模式按模式推荐的灌溉方式管理试验过程中应当设置一定的重复数，以便进行必要的统计分析，排除环境条件对试验结果的干扰。重复数一般不得少于3次，条件许可时可适当增加。按照上述试验方案，不同处理下水稻各生育阶段的田间水分管理可用表3-3表示。表3-3 水稻试验不同生育期水分状况表处理编号处理内容各生育阶段稻田水分状况返青期分蘖期拔节期抽穗期灌浆前期黄熟期1分蘖期轻旱正常70正常正常正常正常2分蘖期重旱正常50正常正常正常正常3拔节期轻旱正常正常70正常正常正常4拔节期重
