关于蒸散的基础知识

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蒸散的基础知识

蒸散（ET）代表直接蒸发和植物蒸腾结合而从地球表面流失的水。ET 通常表示为每天英寸等速率。ET知识对于灌溉调度很重要，但它也是其他土地利用应用的重要因素，例如流域水平预算以及气候和天气模型。ET可以用作历史工具，但通常用于预测或用于预测以帮助灌溉者优化灌溉。

影响ET的因素

当前的天气条件、植物类型、土壤条件（土壤化学和土壤盐度）和地理位置是影响ET率的主要因素。

天气

条件包括风速、气温、相对湿度和阳光。天气对ET率的影响相当直观。温暖、阳光明媚、干燥的天气，风力很大，ET率会更高。

植物类型

不同植物物种之间的ET率差异很大。例如，松树等针叶树的ET将比橡树等落叶树大得多。尽管松针可能非常小，但针的表面积比落叶大得多，可以产生更多的蒸腾作用。

土壤化学

土壤的化学组成也是影响ET率的主要因素。在分子水平上，大多数粘土对水具有化学亲和力（吸引力）。粘土对水的化学亲和力源于平面几何形状和分子水平上的电荷分布。对水的化学亲和力对沙子和淤泥的亲和力要小得多。粘土和水之间的化学相互作用阻碍了蒸发和植物蒸腾。另一方面，主要是沙子的土壤的蒸发速率将接近锅外的蒸发速率。例如，如果土壤湿度为体积的20%，则在相同的天气条件下，沙子中的ET率将非常高，粘土中的ET率非常低。另一方面，如果土壤水分为体积的30%，则沙质土壤将比富含粘土的土壤更快地干燥，并且富含粘土的土壤在较长时间内将具有更高的ET率。

土壤盐渍度

影响植物蒸腾作用的另一个因素是土壤的含盐量。植物蒸腾作用是水从根部的运动，随后叶片气孔的水蒸气流失。水从根部向叶子移动的主要驱动力是渗透。渗透是由盐浓度梯度驱动的水的扩散或运动。增加土壤盐度会减少植物蒸腾作用，因为盐浓度梯度会减小，从而影响整体ET。

地理位置

一般来说，ET率向赤道方向增加，夏季将高于冬季。在ET大于降水的地区，含水层的补给很少，水的净向上运动。水的这种净向上运动，然后是ET，将导致盐和矿物质在地表附近积聚。这就解释了为什么干旱地区的土壤往往具有高pH值和较高的盐度。海拔、经度、纬度和一年中的时间（季节性）也会对ET产生影响。

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相反，如果降水量大于ET，矿物质和养分将从土壤中浸出，并且会有一个浅含水层。高度淋溶的土壤将形成更多的粘壤土纹理土壤，并且通常具有较低的碱饱和度。

近似ET的最简单方法是泛蒸发法。测量平底锅中水的蒸发速率可以提供快速合理的ET近似值，而成本很少或没有成本。虽然方便，但锅蒸发方法没有考虑植物蒸腾的贡献，并且它假设水从土壤中蒸发的速度与从锅中蒸发的速度相同。

蒸发盘

ET速率也可以通过观察土壤中的水分平衡来测量土壤湿度传感器。例如，可以使用深度放置的土壤湿度传感器测量地下水位补给水量，而土壤湿度的变化可以通过整个剖面中的土壤传感器进行监测。通过检查一段时间内土壤剖面的土壤湿度变化，可以计算出ET率。

蒸散测量网络

ET站通常由天气传感器，数据记录器，太阳能电池板组成，以提供电力和无线电遥测。无线电遥测将天气数据实时传送回计算机，计算机程序在其中计算参考ET。ET站上的典型传感器是风速和风向的风速计，相对湿度传感器，空气温度传感器，用于太阳辐射测量的日射强度计，气压计和雨量计。

ET和灌溉管理

也许ET率最重要的应用是灌溉调度。每周灌溉计划可以根据预测的 ET 速率、洒水效率、根区深度和土壤的可用水容量来计算。通过ET灌溉计划，灌溉者将知道作物在任何给定的一周内需要的大致水量。虽然基于ET的灌溉调度已被证明可以节约用水并优化作物产量，但基于ET的灌溉调度基于许多假设，以近似地给出作物的实际需水量。微气候和高度变化的土壤条件在基于气象站的ET计算中引入了大量误差，这反过来又会增加调度误差。由于这种不确定性，作物顾问和灌溉调度计算器将操纵ET计算中的因素，使时间表过度灌溉10%至20%。换句话说，如果在基于 ET 的灌溉计划计算中存在 10% 到 20% 的误差，则多加 10% 到 20% 的水将确保作物不会受到压力。

灌溉计划的最终目标是将土壤水分保持在最适合作物的水平。基于ET的计算基本上根据天气数据估计土壤湿度。

基本上，对于几乎任何作物，土壤湿度都需要保持在永久枯萎点以上，并且通常保持在田间容量以下。永久枯萎点是土壤湿度处于低水平，植物无法吸收任何水分的情况。田间容量是在重力开始排出土壤之前可以保持在土壤中的水量。如果土壤湿度保持在田间容量以上，就会发生深度渗透和含水层补给。

在精准农业中，最准确的灌溉计划使用区域ET预测与土壤湿度传感器相结合，以确保土壤湿度值保持在最适合作物健康和产量的水平。ET预报帮助灌溉者制定每周灌溉计划，而土壤湿度数据则考虑小气候和土壤条件，并每天微调每周计划。

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