冬小麦生育期内的土壤水分用TDR和中子仪监测。在每一处理的对角线上埋设深度为1.1m的中子管3根(图1).0～30m的土壤水分用TDR测试，30～100cm用中子仪按10cm的等间隔测试。正常情况下每周测试一次土壤水分，灌水前和灌水后24h各加测一次，降雨后也加测一次。

　　在3月30日和4月13日灌水时进行了喷灌施肥，3月30日按22.2g/m2施入碳酸铵，4月13日按4.4g/m2硫酸铵与13.3g/m2尿素混合施入。施肥程序按1/4～1/2～1/4的经验模式进行(Burt等，1998)，即首先喷洒设计灌水量的1/4的清水，接着喷洒设计灌水量的1/2的肥料溶液，最后喷洒1/4的清水以冲洗管道和附着在作物叶面上的肥液。灌水前对化肥溶液浓度与电导率之间的关系进行了率定，结果如下：

　　碳酸铵溶液：

　　C=1.11EC-860 (n=10，r2=0.999) 　　　　　　　　　　　　　(2)

　　硫酸铵溶液：

　　C=0.45EC-443(n=9，r2=0.993)　　　　　　　　　　　　　　(3)

　　式中：C为化肥溶液浓度(mg/l)，变化范围为0～1800mg/l;EC为电导率(μS/cm)，变化范围为800～100μS/cm;n为样本数;r为相关系数。

　　灌水结束后，测定各承雨筒内化肥溶液的电导率和体积，然后根据式(2)、(3)和承雨筒代表的面积和实测的灌水深度，计算每一小区的化肥施入量。

　　2 结果及分析

2.1

　　图2给出了冠层以上喷灌均匀系数(CUabove)与冠层以下均匀系数(CUbelow)的关系，1998～1999年的试验数据[15]也绘于图中。对它们之间的关系进行回归分析后得：

　　CUbelow=0.62CUabove+29 (n=22,r2=0.75)

　　由图2和式(4)可以看出，冠层以下均匀系数随冠层以上均匀系数的增大而增大，也就是说冠层以上喷灌均匀系数较高时，经过冠层再分布后，地面上的喷灌水量分布仍较均匀;当冠层以上喷灌均匀系数小于76%时，冠层以下均匀系数大于冠层以上均匀系数，即此时喷灌水量经冠层再分布后，水量分布的均匀性得到一定程度的改善，并且冠层以上水量分布越不均匀，改善程度越明显。该结果与Ayars等[18]就棉花冠层对喷灌水量分布影响的研究所得结论相似。当冠层以上均匀系数大于76%时，冠层以下均匀系数反而小于冠层以上均匀系数，这可能是由于作物生长不均匀所致[15]。

　　图2 冠层上、下喷灌均匀系数的关系

2.2

　　一般采用一次典型条件(压力、风速、风向、温度、湿度)下测得的喷灌均匀系数代表系统的性能。实际运用中，影响水量分布的环境因素在灌溉季节内是变化的，因此典型条件下测得的喷灌均匀系数不一定能够反映系统在整个灌溉季节内的情况。本文定义平均喷灌均匀系数为各次灌水喷灌均匀系数的算术平均值;累计灌水量均匀系数为用各承雨筒位置的累计水量代入式(1)计算出的喷灌均匀系数。图3比较了冠层以上各次灌水喷灌均匀系数、平均喷灌均匀系数和累计灌水量均匀系数在灌水季节内的变化。从图中可以看出，累计灌水量的均匀系数既大于各次灌水的均匀系数，又大于平均喷灌均匀系数，并且生育期内累计灌水量均匀系数与平均喷灌均匀系数的差随平均均匀系数的减小呈增大趋势。例如，高(东处理)、中(中处理)、低(西处理)3个喷灌均匀系数处理生育期内累计灌水量均匀系数与平均喷灌均匀系数的差值分别为6%，11%和9%.图4给出了整个灌水季节累计灌水量均匀系数(以下称为季节喷灌均匀系数，CU季节)与平均均匀系数(CU平均)的关系，回归分析得出：

　　图3 冬小麦灌水季节内冠层以上累计灌水量均匀系数与平均系数的关系

　　CU季节=0.82CU平均+22 (n=5,r2=0.94) (5)

　　由图4和式(5)可以得知，如果按传统的估算灌溉季节平均均匀系数的方法，即用灌溉季节内各次灌水均匀系数的平均值作为整个生育期的灌水均匀系数，则会低估喷灌水量分布的均匀程度。式(5)可用以估算华北平原冬小麦喷灌的季节均匀系数与平均喷灌均匀系数的关系。

2.3

　　为了确定喷灌施肥时的化肥施入量与灌水量是否服从正态分布，对3月30日的测试数据进行了Kolmogorov-Smirnov。Kolmogorov-Smirnov检验的判别指标为：

　　图4 季节喷灌均匀系数(CU季节)与平均喷灌均匀系数(CU平均)的关系

　　Dn=max|Fn(x)-F(x)| (0≤x≤xmax) (6)

　　式中：Dn为累计分布与经验分布差值的最大值;Fn为正态累计分布;F为观测值的经验分布，xmax为观测值中的最大值。