通过支票簿方法进行灌溉调度
(AE792, 2024年2月审查)本出版物概述并展示了灌溉调度的支票簿方法.
联系 你们县的NDSU推广办公室 要求打印一份.
新大教职员可以 网上订购副本 (需要登录).
降雨事件多变，土壤类型混杂, 在生长季节，决定何时灌溉和施多少水是一个挑战. 水太少, 作物受到胁迫。, 但是水太多了, 作物发育不良，肥料渗入根部以下, 抽水成本也随之增加. 无论哪种方式，作物都会受到影响，产量也会下降.
定义
(改编自美国农业和生物工程师协会(ASABE)标准S526.4、经许可使用)
有效土壤水分，通常称为有效水容量(AWC): The portion of soil water that plant roots of most crops can absorb readily; expressed in millimeters (mm) of water per mm of soil (inches per inch, 每英尺英寸或总英寸)表示特定的土壤深度. 它是指土壤中储存在田间容量(FC)和永久萎蔫点(WP)之间的水量。. 它通常根据盐度(电导率)和岩石碎片含量进行调整. 在一些文献中，它也被称为有效持水能力(AWHC)。.
作物蒸散量(ETc): 耗水量:作物在蒸腾作用和植物组织形成过程中所消耗的水量, 这些水分从邻近的土壤中蒸发出来，或者被植物的叶子所拦截. 它以毫米(英寸)表示深度, 或作为容积深度比的英亩-英寸每英亩)，可以指每天, 峰, 设计, 每月或季节性数量. 有时称为消耗性使用(CU).
作物用水: Calculated or measured water used by plants; expressed in mm per day (inches per day). 与ETc相同，只是表示为日常使用.
亏灌溉: 一种灌溉用水管理的替代方案，在该方案中，植物根区的土壤不需要全部或部分地补充到田间容量.
现场容量(FC): 当重力作用下的水流变得可以忽略不计时，土壤中剩余的水量. 田间容量的估计范围在- 10至- 33千帕斯卡(kPa)的基质电位下的土壤含水量之间(- 0.1到- 0.33条).
灌溉调度: 根据对土壤湿度或植物耗水量的测量或估计，决定何时灌溉和施多少水的过程.
管理允许损耗(MAD): 灌溉时所需的土壤水分亏缺量.
永久萎点(PWP): 土壤含水量，低于此含水量植物不能轻易获得水分而永久枯萎. 有时被称为“永久萎蔫率”或WP. 通常估计为与负1的基质电位相对应的含水量.5兆帕斯卡(MPa)(- 15巴).
水保赤字: 将作物根区土壤含水量提高到田间容量所需的水量. 它的单位是毫米(英寸)水. 也叫土壤水分耗竭.
用水效率: 根区渗透和蓄水量的平均深度与施水量的平均深度之比.
持水量(WHC): 每增加一层深度，自由排水土壤中所含的总水量. It is the amount of water held between field capacity and the oven-dry moisture level; expressed in centimeters/centimeters (cm/cm) (inches/inch), 厘米/米(cm/m)(英寸/英尺)或总厘米(英寸)表示特定的土壤深度. 有时称为总持水量.
本出版物概述了使用“支票簿”方法安排灌溉的系统. 它被称为支票簿方法，因为它的运作方式就像银行支票账户一样. 雨水和灌溉是土壤的沉淀，作物从根区吸收水分.
在关键的生长时期, 支票簿需要灌溉工每天更新, 如果使用得当, 这是一个经过验证的灌溉调度工具.
快速开始使用支票簿
根区
假设没有地下限制, 到期, 每种作物都有典型的完全发育的根区深度. 根区决定了植物能从土壤中吸收水分的深度.
一年生作物的根区可能要到作物出苗后8周才能发育完全. 然而，成熟的多年生植物，如紫花苜蓿和饲草，将从更深的根开始.
植物根系从根区上部吸收最多的土壤水分, 每种作物都是不同的. 一般来说，对于所有在 图1, 在生长季节，从根区提取的90%以上的水将来自阴影所示的深度.
因此, 深度小于完全发育的根区可用于灌溉管理目的. 充分发展的根区深度，以及灌溉管理深度，显示在 表2.
| 作物 | 完全发育的根区深度(英寸) | 灌溉用水管理根区深度(英寸) |
|---|---|---|
| 土豆 | 24 to 30 | 18 |
| 黄豆，干食用豆 | 30 to 36 | 24 |
| 小麦，大麦，燕麦 | 42 to 48 | 36 |
| 玉米，甜菜，向日葵 | 48 to 54 | 36 |
| 建立苜蓿和饲草 | 60 to 72 | 48 |
在作物出苗和生长的初期, 使全根区土壤的持水量达到或接近田间容量是很重要的. 湿润的土壤是发芽和根系正常发育所必需的.
然而, 以往秋季雨量少, 没有冬季积雪和较少的春雨可能导致大约2英尺以下的干燥底土. 在这些条件下, 在种植之前或之后进行灌溉，以将水分储存在根区下部，这可能是必要的.
根系不会穿过或进入干燥的土壤层，从而导致根系深度减少. 因此, 在播种前或播种时检查至少3英尺深的土壤湿度是很重要的.
测定土壤水分亏缺
支票簿以亏缺的形式表示土壤含水量, 田间容量时的土壤含水量与当前根区土壤含水量的差值是多少. 它被表示为英寸的水赤字或可用的水容量的百分比.
你可以把它想象成填满根区所需的水量，以达到田地容量或零亏缺点. 描述这个概念的一种方法是想象一个装满水的管子，里面有4英寸的水, 但如果里面只有3英寸的水, 然后是四分之一的低点, 或者缺1英寸的水, or 25%. 为了填满管子，必须增加1英寸.
开始使用支票簿的调度方法, 你必须在生长季节开始时(出苗日)测定田间土壤含水量。. 土壤初始含水量可由土壤水分传感器测定, 但最简单的方法是使用土壤探针从田地的几个区域获取样本. 要特别注意土壤质地最粗糙的地区.
利用“Feel法”估算土壤水分亏缺 表5. 土壤样品应以6英寸的增量进行，以达到用于水管理的深度 (表2). 在互联网上搜索“土壤水的感觉方法”，可以找到带有图片的小册子，显示各种土壤质地的感觉方法，或者访问北达科他州额外灌溉调度资源部分列出的网站.
| 土壤水分亏缺 | 细沙和 肥沃的砂 | 沙质壤土及 细砂质壤土 | 壤土，淤泥壤土， 粉质粘土壤土 | 粘土壤土，粉质粘土和粘土 |
| 0% ~ 5%(约)(现场容量) | 挤压后，土壤上没有自由水，但球的湿轮廓留在手上，0.0 | 挤压后，土壤上没有自由水，但球的湿轮廓留在手上，0.0 | 挤压后，土壤上出现一些自由水，球的湿轮廓留在手上，0.2 | 挤压后，土壤上出现一些自由水，球的湿轮廓留在手上，0.3 |
| 5 - 25% -湿 | 在压力下形成一个弱球，手指上有水染色，0到0.2 | 形成一个弱球，形成一个弱带，很容易断裂，0比0.4 | Forms a ball; very pliable that ribbons easily, 0.0 to 0.5 | 形成一个球，容易缎带和有光滑的感觉，0到0.6 |
| 25 - 50% -湿润 | Forms a weak ball; will not ribbon but some water staining on fingers, 0.2 to 0.5 | 在压力下形成一个球，手指上有轻微的染色，0.4 to 0.8 | 形成一个有点塑料的球，形成一个弱带，0.5 to 1.0 | 形成一个光滑的球和丝带，0.6 to 1.2 |
| 50 - 75% -微湿 | 表面上是干的，但挤压后会形成一个弱球.5 to 0.8 | 形成一个有手指印但没有太多染色的弱球，0.8 to 1.2 | 形成一个弱球，但在压力下保持在一起，手指上没有水染色，1比1.5 | Forms weak ball; somewhat pliable but no water stains on hand, 1.2 to 1.9 |
| 75 - 100% -干燥(100%土壤缺水导致永久枯萎) | 干燥，松散和单一的颗粒流过手指，0.8 to 1 | 形成一个非常弱的球，土壤颗粒容易脱落.2 to 1.5 | Dry and sometimes slightly crusted; clods crumble with pressure, 1.5 to 2 | Baked hard; clods are hard to crumble with pressure, 1.9 to 2.5 |
根区总赤字是通过将每只脚的赤字相加来计算的. 下面的例子显示了估算3英尺根区土壤水分亏缺的过程. 这应该在生长季节开始时进行，并且在出芽后大约每两周进行一次, 取决于降雨情况.
| 田间某一地点土壤持水能力研究 | |||
|---|---|---|---|
| 估计赤字 | |||
| 土壤深度 | 土壤质地 | 平均持水量(表1) | |
| 0到1英尺 | 细砂壤土(fsl) | 0.每英寸16英寸 | |
| 1至3英尺 | 壤土砂(ls) | 0.每英寸09英寸 | |
| 土壤深度 | 持水量(表1) | 从现场测量得出的估计损失百分比 (表5) | 赤字(英寸) |
| 0到6英寸 | 6英寸x 0.16英寸/英寸= 0.96 | x 50 % | = 0.48 |
| 6到12英寸 | 6英寸x 0.16英寸/英寸= 0.96 | x 40 % | = 0.38 |
| 12至24英寸 | 12英寸x 0.09 in/in = 1.08 | x 30 % | = 0.32 |
| 24至36英寸 | 12英寸x 0.09 in/in = 1.08 | x 20 % | = 0.22 |
| 总计 | 4.1 | 1.4 | |
| %的赤字 | 34 | ||
土壤水分平衡表
完整的土壤水资产负债表示例和空白副本包括在本出版物中. 灌溉管理人员应该为每个单独的灌溉区编制资产负债表. 灌溉调度的目标是保持土壤水分在零和田间特定作物的允许亏缺之间的平衡.
记录降雨量和灌溉量
要使用资产负债表，必须记录灌溉和降雨的日期和测量量. 地形上的降雨变化无常，每个灌溉区或其附近都应安装两个容易接近的雨量计. 理想情况下，雨量计的位置应如图所示 图2.
雨量计的直径应至少为3英寸，以保证准确性. 标准的4英寸直径的国家气象局雨量计，记录降雨到0.强烈推荐01英寸.
每日作物用水估算
表6至表14提供了对北达科他州主要灌溉作物用水量的估计. 使用表格, 你需要知道每天的最高气温和出现后的周数. 使这个过程更简单, 一天的最高气温必须控制在10度以内. 举个例子, 在土壤水资产负债表的例子中, 七月十一日的最高气温是华氏85度.
获得玉米作物用水估算值, 从表6中可以看出，出苗后第9周，在80 ~ 90度的范围内，作物用水量的估计值为0.25寸. 估算紫花苜蓿的用水量是不同的，因为紫花苜蓿在生长季节要割几次，割后用水量会减少. 表14所附的附加表格可用于估计刈割后前三周的紫花苜蓿用水量.
可以通过访问 北达科他州农业天气网络网站. 查看左侧菜单中的“乐虎集团程序”. 获取用水量估算值, 选择网络上最近的气象站, 作物, 出现日期和时间段.
使用资产负债表, 输入估计的用水量，并将其与前一天的土壤水分亏缺相加. 出苗后的第一天，输入现场测量的估计亏缺. 减去当天的降雨和/或灌溉，记录新的土壤亏水量.
将此与资产负债表顶部显示的50%赤字点进行比较(2).以确定何时需要灌溉. 当然，要查看天气报告，看看场地所在地区是否有降雨预报.
还记得, 土壤水分亏缺永远不能小于零，因为零表示土壤处于田间容量. 如果在某一天计算出负赤字，则在赤字列中输入零.
确保支票簿准确跟踪土壤水分亏缺, 在几个地点，大约每两周应探测到根区深度. 如果支票簿与现场测量值不同, 输入当天的测量赤字值.
