有限供水条件下的经济用水

上面的水量与产量关系数学模型也可以解决在水源不足时的经济用水问题，使有限的水量在全生育期得到适宜的分配。土壤水分效应系数Yi∕Y0 可称为缺水产量指数，它反应了不同生育期对缺水的敏感程度。Yi∕Y0 值越小，说明敏感度越高，对产量的影响越大。在正常供水条件下，按优化模式灌水，使水稻各生育期的土壤水分效应系数Yi∕Y0 均等于1，得到的灌溉定额即是可以保证水稻最高单产的优化灌溉定额。在有限供水条件下，水量不能满足最高单产的优化灌溉的需要，这时就应根据水稻需水特性调整各生育期的土壤水分效应系数Yi∕Y0，适当节制非需水临界期的用水，保证需水临界期的用水。采取浅湿干优化灌溉技术，在适当降低单产的条件下，扩大灌溉面积，以求获得最高的总产。这就能在缺水条件下提高灌溉的保证程度和灌溉效益。

以三江平原建三江管局创业农场为例[6]：

【例2】 该农场目前已发展井灌水稻2 万hm2，地下水资源可开采总量为0.4926 亿m3，但实际上近5 年来基本上都严重超采地下水，1997 年开采0.84 亿m3，超采一倍以上。已经多处出现吊泵和漏斗。地下水资源紧缺，已经成为井灌水稻发展的制约因素。为此，按照前例，建议创业农场发展水稻面积规模为0.67 万hm2。2001 年预报水面蒸发频率为65%，水稻生育期有效降雨量为326mm，有效利用系数为0.75，大于10℃的活动积温为2574℃，土壤肥力中等，求优化灌溉定额。

解：气象趋势产量为：

查表得耗水系数α＝1.05，如果完全按优化灌溉模式，水稻各生育期的土壤水分效应系数Yi∕Y0 均为1，则产量：

优化灌溉定额为：

这是全生育期的亩用水量，设渠系水利用系数为0.8，地下水可开采量为0.4926 亿m3，则地下水总量可灌溉水田面积：

若按照计划灌溉0.67 万hm2水田的话，还有0.096 万hm2无水可灌。在这种情况下，适当调整非需水临界期的Yi∕Y0值，实行有节制的灌水，保证需水临界期的用水。各生育期采用的灌溉模式见表8-3。(www.xing528.com)

表8-3　有限供水条件下的灌溉模式[7]

注 表中分蘖中期的水分效应系数已调为0.83。

灌溉定额：

则地下水资源可开采量可灌溉面积为：

这样，通过调整土壤水分效应系数，阶段灌溉定额从6865.8m3∕hm2减为5812.5m3∕hm2，单产由10031.7kg∕hm2降为9028.5kg∕hm2，但灌溉面积由0.574 万hm2 扩大到0.678万hm2，全部水田得到灌溉。总产量增加：

这比只求单产高而缩小水田面积还是经济的。