灌溉排水新技术

灌溉排水新技术百问百答（第一期）编者的话为了帮助做好中央广播电视大学水利水电工程专业“灌溉排水新技术”课程的教学工作，我们编写了这份课程辅导材料，供学员和辅导教师参考。材料采用问答方式，对课程中的重点、难点内容作了讲解和提示。课程辅导材料按照文字教材各章的顺序编写，依课程进度分为十期发布，其中第一期对应于文字教材绪论和第1章，第二期对应文字教材第2章，第三期和第四期对应文字教材第3章，第五期～第十期分别对应于文字教材的第4章至第9章。绪论1、今后世界灌溉发展的趋势是什么？据预测，全世界人口到本世纪中叶，将增加47%，而耕地只能增加4%，为满足未来对粮食的需求，主要靠提高单位面积产量，因此，发展灌溉仍将是今后发展农业的重要措施之一。今后世界灌溉发展的趋势是：=1\*GB3①灌溉方面仍将以地面灌溉为主，喷灌、微灌等现代灌溉将有较大的发展；=2\*GB3②为缓解水资源紧缺状况，提高灌溉水的利用系数，管道输水、渠道防渗、污水灌溉、雨水利用等可持续灌溉农业和科学的灌溉方法以及节水灌溉技术将日益发展；=3\*GB3鞠③专改进相农田强水土峡管理历，提京高自格动控包制技含术；=4\*GB3妈④浪激光姨平地幼技术宿、红匹外线煌遥测贯、遥寻控等轻新技慕术将暖广泛下地得驾到应阶用。市2、昨灌溉屑排水输新技涂术的泛主要欢研究射内容老有哪娘些？孙灌溉简排水材的基巨本任嘴务是废研究贡技术悬上先酬进、困经济岛上合回理的昨各种虑工程剥技术名措施血，调求节和援改变总土壤屠水分披状况苹和有章关地钉区水壳情的帖变化贤规律讽、消膊除水祖旱灾岂害和寸高效站利用陷水资趋源，订促进杂农业烦生产盒稳定柱的发段展。雅灌溉妨排水谢新技哨术主姥要研迟究以斑下一马些基张本内堵容。=1\*GB2北⑴册土错壤水山分、怕盐分橡的运疑移规率律，厚探求蹄作物让生长斩与土苹壤水漫分状沸况、装盐分例状况而之间蔬的内是在联车系；=2\*GB2吵⑵德作死物水钞分生末产函词数及跪其变填化规后律；=3\*GB2顷⑶紫作包物传番统灌户溉制脚度和协非充垫分灌待溉原志理；=4\*GB2挤⑷弟现颜代节券水灌删溉技全术的喉理论早与设悦计方伸法；=5\*GB2地⑸田低餐洼易条涝区或治理纯和盐滋碱地布改良倘的基楼本原动理和雁工程齿技术元措施绕；=6\*GB2开⑹诚灌慌区水洞资源抄优化奉管理过的基盟本原么理和英计算炸方法恩；=7\*GB2年⑺如灌职溉管迹理理肆论、疤配水容原理云和计唱算方匀法；=8\*GB2古⑻渠灌耗区现桑代化双管理掏理论霜及计千算机咬在灌身排管渗理现玻代化楚中的夕应用涨。锋第1足章规水分沸与作题物标3、录水对奥作物拳的生税理作凯用主捞要表裕现在雀哪些槽方面焦？粉水是拨原生予质的另主要礼成分睁。细瓦胞作炕为植恐物的迷结构睁单位单及功记能单验位，曾是由廉细胞镰壁和陵原生绘质体布组成扮。原距生质螺体外饺面是种质膜进，里巩面是池无数捉颗粒唇状和皆膜状筐的内踢容物妄浸埋党在衬漂质中法。原娱生质竟含水睁量一魔般在抢80移%以默上才桂可以辣保持棉溶胶磁状态似，以陪保证列各种述生理贼生化化过程责的进园行。返如果殃含水绩量减谦少，沿原生屯质由健溶胶牢状态侵变成泛凝胶板状态廉，细紧胞生躁命活捞动将过大大夕减缓全（例圣如休洗眠种醋子）钉。如糕果原钉生质文失水浇过多孝，就那会引键起生慰物胶务体的灾破坏卡，导阵致细端胞的嘴死亡铸。另情外，鉴细胞皮膜和惯蛋白课质等劳生物耗大分兴子表慌面存茧在大贪量的零亲水马基团纱，吸悬引着林大量忽的水赴分子戏形成城一种珠水膜逐，正冷是由吓于这侄些水镇分子凑层的魂存在姜，维凑系着欠膜分金子以玻及其帆它生拖物大睬分子荐的正锻常结京构。去水对挠作物挽的生喇理作膨用，市主要神表现龄在以掌下5叼个方百面：=1\*GB2坊⑴既细炕胞原仅生质绘的重议要成炊分：振原生恢质是高细胞稼的主洞体，锤很多填生理辉过程拼都在喘原生趁质中辫进行兄。在予正常悦情况荣下，油原生主质内视含水先量为企80门％以赛上。必如果姥水分厉不足愿，原写生质狡内的捷生理示活动劣便会锹减弱三，甚山至停穗止。=2\*GB2禾⑵首光找合作漫用的音重要掘原料遵：作尊物在兆生长葵发育灯过程旬中，钢能利息用叶扶绿素丰吸收魄太阳尺的能待量，历同二蓬氧化蔽碳和睛水，电制造查出有专机质枝，这型就是誉光合下作用尺。光勤合作父用所堪产生拾的有卷机质盼主要套是碳恼水化手合物财（糖偿、淀更粉等低）。货在光旗合作蔑用中趣，水择是不透可缺瓦少的昨原料质,水腔分不豪足，浊就会膀使光掠合作洁用受予到抑领制。=3\*GB2效⑶戴一听切生营化反馋应的奔介质雷：例疯如C鬼O2料进入览叶部石后，湾只有系溶于陵细胞睡液转况成液御相，论才能茧参与诸光合哗作用洗。各把种有蓝机质拖的合鱼成与证分解界也必腾须以造水为腰介质崖，在友水的衬参与疯下才敬能进行行。=4\*GB2从⑷孟溶蝴解和昏输送德养分详：作症物所那需的师矿质疏养分嫌必须像溶解坐于水柜中才续能被条利用长；各丢种有淋机质薄也只嫂有溶狐于水腥才能梅输送毙至植么物的押各个纳部位满。=5\*GB2忠⑸旗保午持作拔物体铜处于僚一定尝形态械：作洲物体麦内水私分充未足时猎，细驰胞常柿保持厚数个俱大气胜压的收膨压罢以维趋持细锅胞及尚作物态的形耍态，竟使正驰常的仓生长满、生剧理活睁动得顺以进成行。雨例如链，使垒叶片川展开礼，以围接受研阳光秒和交脚换气市体；瞧使根愁尖具棋有刚冰性，排能够锋伸入睡土壤师，使堪花朵遍开放既，便赠于授血粉等科。趴4、颈水对餐作物竖的生予态作奔用有波哪些留？枕作物完从种泼子发械芽到脾新种疏子成抄熟的杆一生兆中，学其生阶长发羊育状堤态与枝水有耗着十汇分密杰切的丰关系婶。大滋多数选休眠普种子蹄必须容吸收株足够鹿的水时分才都能恢做复生渗命活快动。猜种子聋萌发拜需要吗更多拼的水填分使设种皮匠软化按，氧衬气透驱入，吃呼吸扎加强床。同挽时水级分能匠使种贷子内坚凝胶右状态秤的原眠生质鸟向溶袄胶状钢态转族变，佛使生催理活嘱性增启强，皱促进恼种子表萌发垮。妥土壤吼含水昼量的除多少市，直摩接影饮响根速系的欠发育观。当丽土壤彩含水丙量降象低到勉田间鞋持水垃量以详下时供，根旱系生合长速窝度显宗著增践快，吐根冠径比率馋相应图增大贩。在半土壤勇较干贷的地统方，见根系渔往往拼较发枕达，辞主要枝的长美度可泊比地容上部割分的累高度优大几饿倍甚怪至十魂几倍购，并真且根军系扩尿展的赴范围凉广，获以吸门收更戚大范愈围的珍土壤帮水分怎。水掀稻在呜长期愈淹水摧、氧夜气缺忠乏的骨土壤莲中，暗一般洪多长将出生售命力筛弱的键黄根惜，甚摆至出边现很据多黑恶根，傅而在拢水、欠气较笑协调蹦的稻点田中解，则蜻能长阀出一垃些生顶命力输强的育白根订。库土壤蓬水分代状况惹也明六显地具影响作作物慌茎叶艘的生也长。熄当土周壤水绒分缺聚乏时年，茎舟叶生科长缓籍慢，灾水分鸣过多钩时往日往使艺作物霸茎秆赤细长失柔弱清，后慧期容旧易倒冠伏。亏水分指对作贪物生晃长有僚一个玩最高降、最涨适和拥最低豆的基彩点。寸低于雹最低孟点，机作物加生长数停止谜，甚向至枯静死。项高于冈最高股点，授根系步缺氧恭、窒吧息、武烂根伤，植镰株生池长困筑难甚讯至死丛亡。凤只有碧处于跳最适医范围牛内，常才能狮维持毫作物丽的水绣分平妹衡，伙保证徐作物捆生长自发育男良好原。闻土壤皇含水章量对爪各种倚生理询活动弱的影洲响是会不一顷致的挡。大闷多数饰作物念的生稿长最框适含膜水量毕较高墨，蒸暗腾最柱适土侨壤含读水量倦较低但，而瓶同化欺的最猴适含岭水量扣则更撒低。壁所以目当土鲁壤有汁效水疗分减厅少时诉，对朗生长丝的影魄响最敢大，止其次嫩是蒸尿腾，疲再次酒是同熔化。像实验待表明谊，在槽作物生萎蔫它前蒸块腾量途减少朝到正绵常的事65弃％，恒同化晌减少灾到5妈5％快，而清此时蝇呼吸介却增顶加6缓2%叹，从晒而导白致生凶长基糕本停堆止。难土壤丛含水作量还倡影响歼作物脉的产古品质绿量。誉作物肢氮素志和蛋煌白质赴含量径与土匠壤含摆水量缓有直队接关摄系。伪以小愁麦为坝例，犬在生国长期网土壤蛮含水震量较紧小时觉，小晶麦的细氮素偿和蛋拣白质拴含量牧都有阁所增伐加，六说明词在大悄陆性亩气候继的少径雨地口区，价有利幻于氮毕和蛋退白质万的形头成和五积累放。腐碳水印化合洞物和速土壤拾含水总量的散关系触与蛋从白质竿不同询。土工壤含螺水量服减少附时，红淀粉励含量锁相应皮减少晴，同自时木磨质素链和半墙纤维纽有所顿增加泪，纤耕维素劳不变毅，果赔胶质问则减究少。宵脂肪义含量株与蛋虫白质随的含有量相羽反，舱土壤父含水唱量增质高时悉，脂刚肪含嗓量和逼油的松碘价颗（每驱一百绵克快植物职油因悬其所瞎含不宗饱和亏脂肪常酸的影种类额多寡着不同泪所吸衬收碘螺的克朴数。棍碘价脱高则完油质倡好。仔）都月有增糕高的原趋势恰。泻纤维努作物辨的纤并维似闷乎也苏是在茂较干房旱的罚环境介下才蜜比较曾发达搬。棉撕花和禽黄麻趋最适皮生长岸的土跃壤水特分比炕纤维皱发育缎的最盾适水忘分要伞高。粘在土扮壤含改水量缘较低芬的情迈况下矛，作根物的断导管埋发达锅。输年导组病织充旧实，驶纤维愚质量欢好。女5、慕如何滥衡量揉作物集蒸腾载作用伯的强夹弱？长衡量气作物系蒸腾秆强弱舒的表览示方载法有税以下狭三种改方法器：聋Ⅰ凑蒸杆腾速盼率。级是指垄作物岔在一霜定时欢间内禾单位胜叶面犬面积己蒸腾注的水浆量，侍一般器用每泪小时称每平盈方分慢米叶吓面蒸山腾水蒸量的胖克数播表示蔑。通杏常白组天的烂叶面罩积蒸鼻腾速叠率为碰0.丧5～冠2夹.5到g近/(志h宪·差dm处2)舅；晚脉上在鼠0.稠1g贩/(问h阴·弟dm馅2)喷以下惭。稿Ⅱ拖蒸博腾系禽数。砍作物外制造妻1克竟干物判质所卷需要听的水远分克蓬数。烧大部归分作稻物的掏蒸腾唉系数抛为1贺00淘～5笨00趋g/垫g。饭例如胳：小水麦为清25振7～僵77垫4g招/g紫；玉诞米为罩17魂4～膀40静6g越/g侧；水勤稻为缺21藏1～株30震0g嗓/g烤。作征物蒸熔腾系甚数越蕉大,越其利谜用水缘分的碌效率窗越低危。茶Ⅲ似蒸漂腾效庙率。湖作物球每消仅耗业1k桂g绒水所杆形式搁的干额物质扭克数华，大舌部分局作物榆的蒸肝腾效傲率是胆2～啊10飞g/枣kg迅。蒸置腾效霞率是者蒸腾始系数巴的倒某数。校6、剪如何峰理解遍土壤忍－作辞物－甲大气爽连续闲体（雅SP修AC诊）的谋水分挖运动难？益水分待经由伐土壤秋到达点植物季根系欲、进迷入根全系、璃通过受细胞著传输信，进利入植蜘物茎条，由严植物穗木质疤部到诱达叶颤片，丧再由春叶气昨孔扩莲散到夏宁静醒空气指层，棚最后鼓参与斗大气察的湍垦流交浪换。威这样因一个口过程深形成影了一丢个统亏一的秋、动座态的撒系统惭，即米土壤刷―美作物更―扮大气坚连续摩体（董S挠oi怪l-议Pl酒an行t-坚At承mo美sp脖he王re赔C搬on有t暖in赚uu辜m，伏简称牲SP临AC题）灵。菲繁利普注(P挥hi失li剖p，御19已66修)危提出销了系悄统的墙、较平完整居的关莫于S呈PA忍C的保概念赤：认墙为尽荡管介糠质不滩同，叼界面止不一狗，但与在物项理上天都是泪一个云统一源的连跪续体摸，水榆在该蹲系统肯中的墨各种读流动查过程杯就像衡链环第一样蜘，互微相衔微接，美而且嗓完全帜可以帽应用素统一将的能刮量指曾标则―“摄水势炎”跌来定分量研忍究整况个系齿统中昨各个愈环节猎能量诱水平遗的变晒化，张并计凳算出父水分愚通量之。峰现代挨农田蝶水分疮循环患与水增分平节衡的名研究聋是以越连续库的、切系统唤的、政动态应的观降点和赠定量皇的方章法为免基础犬的。雾即把闸土壤记、植央物、调大气睁作为存一个窜物理遍上的北连续堆体，流研究两田间萄水分敲的循现环过另程和托规律哭，以偶及与估农田探能量早平衡柔和转幕化间迁的关纪系，声揭示麻田间迹水循糊环工饿程的故各个侮方面词，探勉讨以卵土壤峰水和港作物眉关系裂为中织心的肿农田摧水分愤调控腿机理隐。逮在S示PA袍C中尖，水纳分运炎动的射驱动留力是吹水势酒梯度愈，即司从水倍势高碍处向挥水势克低处集流动渠，其某流动期速度钞和水信势梯仙度成腿正比能，与腹水流蔬阻力跌成反住比。丙象电桃容器追一样免，水初贮存颠在薄鹅壁组皮织细反胞中厘用于铲补充监蒸腾旧丧失工的水兼分。蚁在叶坡片和饥茎的测薄壁凶组织速细胞导中的仰水量纯很大搭，系犬统中连任何诊部分匠单位碧水势数变化由所引乔起的雾细胞陶组织政内含衔水量佣（沙）的捐变化购被定奖义为纲水容厘。但味SP稍AC及中的目水流器过程耐是十姥分复嗽杂的诊，在抚实际总流动混过程厅中各却点的测流速真是不神相等色的，胳即使具在叶稳片也扔会因泡为部付位不号同而臭在叶骡尖、锣叶中无和叶粪基部私有不矛同的赛蒸腾守速率活，各即个部氧分的惠含水哄量也替不同身而且番随时刚间产泰生变蝴化。魔SP糠AC得中的旱水流昼阻力吧包括埋土壤讲阻力纳、土落根接套触阻谢力、俩根系碗吸收闸阻力暂、茎何内和构枝条永的木敲质部怎阻力污、叶鲜肉阻仰力和袜叶片院气孔令阻力华以及额空气吸边界掉层阻灭力。坦SP鞭AC膜中主扩要的挨水流链阻力科发生凑在水坐分进钞入植王物根赖系和驻离开季植株怠叶片辈这两恳个部晴分。里植物瘦根系州吸收什阻力坦和叶鼻气孔边阻力尿是决分定S反PA避C中寒液态绢水流苦与气阅态水五扩散扯的控斗制因悔素。胖7、腔如何甩让对吧土壤尼水进偏行分坡类？敬根据慨作用滩力的响类型星和被复作物劝利用斜的难厨易程神度，传常把健土壤柜水中爆的液渴态水辣划分肚为以眯下几大种类梯型：=1\*GB2伪⑴汤吸慢湿水城与膜弦状水才（束裙缚水翅）扯由于贤土粒桥表面凯具有引很大件的吸析附力土，胶腥粒表港面还循有电爸场力本和吸射附离扬子的焰水合益力，蹲故当普其与冷气态亏水和搏液态酿水接父触时秃，即转可在翁其表呀面吸港持水熄分子返而形端成一梦定厚饲度的脂水膜丽。根迅据膜映内水屡分子顶受力邪的强适弱，创又可腹分为熟吸湿伪水和叨膜状霸水。扶=2\*GB2叙⑵猪毛氧管水来当土狐壤孔诚隙小汽到足麦以产盯生液坊—洲气界弄面的课凹形贵弯月狡面时损，便幕会发滤生毛映管现苗象。吼存在任于毛俘细管庙中的拖水，抱称为昼毛管忽水。效它能班抗拒要重力腾作用快而不皆流失璃。毛羡管水从所受绍的吸边持力纺远小抵于植口物根出系的帖吸水痛力，缘因而适可全蓝部被怎吸收抹利用颠。同弊时，叠它的望移动委速度德也快苗于膜呜状水陶。尾按照伴根系障分布换土层扣中的揉毛管往水与礼地下法水的谣关系楼，可步将毛挪管水更分为争两种颤：若围地形田部位坑较高宴，地败下水兰埋藏健较深羊，根毫系分读布层冰中毛莫管水初主要茫来自宋降水忠或灌宁溉，预而与俭地下兆水毫泼无联数系，茫这种垮毛管柳水称辞为毛轮管悬讨着水魔。如军果地叮下水遮埋藏有较浅汉，可驶借毛势管作歼用上果升至史根区蛛的水织，称拣为毛是管上都升水址。毛愤管悬翼着水谎的最横大含楚量，细称田烂间持杀水量纯，而务毛管绢上升沾水的树最大子含量挥，则滩称为斗毛管鬼持水约量。=3\*GB2置⑶吩重河力水拐超过跪田间肺持水绘量的拴水分场由于津不能局为毛睡管力贤保持些，在倍重力豪作用核下，乳沿着肤土壤亦中大内孔隙肝向下拜渗透锻至根惊区以架下，恶这种速水分伐叫做呼重力勿水。棋由于互它在思根系射分布州层停役留时欠间很枣短，波所以蝴对植喉物的昂吸收冻利用乒并无客多大单意义妈。当兴土壤分全部拼孔隙竿都为概水分芳所充佛满时翻，土宜壤便涛处于季水分抢饱和遇状态疮，这呀时土哪壤的答含水柳量称定为饱逮和含险水量智或全凝持水瓦量。五8、朝何谓塔土壤失水分厨的有杜效性敞？处疏于有俱效水晓上下催限之叹间的挤水分田是否异具有棚同等委的有杠效性念？丰土壤衔水分践的有奖效性宇是指炸土壤菜水分帖是否全能被刷作物捉利用朵及其摸被利竭用的蚊难易内程度害。土包壤水被分有匀效性摊的高酷低，呼主要辜取决桑于它手存在惧的形古态、旦性质食和数减量，王以及介作物俭吸水漆力与际土壤澡持水吹力之源差。估传统举上认线为凋理萎系导数是太土壤笼中有杨效水狡的下品限，延田间场持水肠量则耗是其茎上限厚，所蝶以撒土壤唇最大跑有效础水贮缸量（捆%绪）渡=吨田毛间持孙水量续（沸%甲）－倒凋恢萎系穿数（沉%僻）络土壤圾有效骑水贮酱量（煌%症）激=伤土缎壤自坑然含质水量第（或%纯）－挪凋鄙萎系益数（土%辅）听土壤萝最大汉有效谷水贮幕量，忍受质筑地、辅结构焦、容昏重和苦有机办质含咳量等掩的影尽响。虎在有净机质厨含量殿低的封土壤爸中，汇决定懒因素恶是土存壤质站地。傻一般秀壤质蒜土的春有效奋含水脉量最融多，预砂质幸土含守量最狡少。禁质地货粘重肉，结览构不冒良的讯粘质窃土，鱼其田书间持利水量纱虽高饿，但休因其原凋萎绳系数苗亦高历，故态有效挽水的罪含量笋并不臣高。束处于柿有效间水上色下限僚之间腐的水售分有托效性盖是不燥同的阔，被狭植物燥的利既用有辰难易鸦区别脱，愈捧靠近楚凋萎收系数身（有跟效水轰下限举）的瓦水，帜则愈库难吸劳收，用有效定性越抹低；飞反之井，愈摄靠近舞田间昏持水漆率（羽有效殖水上泄限）速的水拌，则百愈容浸易吸负收，军有效瞎性越片高。魄9、秩土壤详含水的量有尾哪些伟表示房方法番？如计何计调算？采自然甜条件塌下土宏壤保胃持的感水分植数量晋，称挺为土伟壤含值水量暴或土交壤湿摘度，讽北方羞地区警俗称伐“砌墒逗”吨，其牙表示仔方法万有以绘下几短种。悄（1棋）重抵量百贪分率争（W训水重坊%抢，也仰称绝烘对含征水量则）：岔指土英壤中幻含水道的重割量占瘦绝对当干土恢重的研百分部数。尘如从畏田间罢采回桶的湿撕土重黑用肠表示允，在棋10缺5等～阔11亲0西℃雹烘干伯后的焦重量乌以呈表示季，那史么滩（娘2）蛛容积亏百分押率（坦W水角容桌%痒）柜：指擦土壤鸣水的年容积抗占土帝壤容愤积的框百分勾数，煌它表存明土杆壤水宵分在绒孔隙守中充甘满的毛程度详。在稠常温嫁下水匙的密叠度约城为步1g励/c串m顾3洒，水予的重狱量值疤与容宵量值误相当铸，于耳是：现土壤当孔隙蚕度减点去水铲容灶%僵，便宋是土好壤空迹气所驳占的假容积油百分至数。苏（3座）相末对含兽水量壮：在领农