香港計算器

作物需水計算器

輸入作物系數 Kc、參考蒸散量 ET₀ 與生育期天數,即時算出日作物需水 ETc 與整個階段的累積需水(mm 與 m³/ha),用於灌溉規劃。

輸入資料

該生育階段的作物係數 Kc,查 FAO-56。初期約 0.3–0.5、中期 1.0–1.2、後期回落。
日均參考蒸散量 ET₀(mm/day),可用 Penman-Monteith 或 Hargreaves 法估算。
mm/day
此 Kc 與 ET₀ 對應的天數(同一生育階段內 Kc 約略穩定)。

計算結果

172.5mm
5.75mm/day
1,725m³/ha

重點速覽:作物需水量(crop water requirement)指作物在特定氣候與生育階段下、維持正常生長所需消耗的水量,以蒸散量 ETc 表示。它由「參考蒸散量」ET₀ 與「作物係數」Kc 相乘求得:ETc = Kc × ET₀。ET₀ 是假想標準草地在當地氣候下的蒸散潛勢(mm/day),只與天氣有關;Kc 則把不同作物、不同生育期相對於標準草地的耗水差異濃縮成一個係數。作物一生中 Kc 呈四段變化:初期(剛出苗、地面裸露蒸發為主)約 0.3–0.5;快速生長至中期封行後達最高,常見 1.0–1.2;成熟與衰老期葉片老化、Kc 回落。把某階段的日需水 ETc 乘該階段天數,即得「階段累積需水」(mm);再乘 10 換成每公頃體積(1 mm 覆蓋 1 公頃 = 10 m³)。按生育期分段估算累積需水,能幫助農友精準安排灌溉時機與水量、預估水費,並與有效降雨比較以決定補灌與否,是農業水管理最基礎的一步。

計算公式

日作物需水:ETc = Kc × ET₀(mm/day)。

階段累積需水:累積 = ETc × 天數(mm)。

每公頃體積:體積(m³/ha) = 累積(mm) × 10(1 mm/ha = 10 m³)。

$$ET_c = K_c \times ET_0$$
$$W_{stage} = ET_c \times n_{days}$$
$$V_{(m^3/ha)} = 10 \times W_{stage}$$

使用說明

  1. 查 FAO-56 表填入該生育階段的作物系數 Kc。
  2. 填入日均參考蒸散量 ET₀(mm/day)與此階段天數。
  3. 系統即時算出日作物需水 ETc、階段累積需水(mm)與每公頃體積(m³/ha)。

常見作物各生育期作物系數 Kc 概略

常見作物各生育期作物系數 Kc 概略
生育階段Kc 概略範圍說明
初期(出苗)0.3–0.5地面裸露,以土面蒸發為主
發育期0.5–0.9冠層擴展,耗水漸增
中期(封行)1.0–1.2冠層最盛,耗水最高
後期(成熟)0.4–0.9葉片老化,耗水回落

數值為概略範圍,實際隨作物種類、品種與氣候而異;同一階段內 Kc 約略穩定,跨階段須分段計算再相加。

理財情境案例

玉米中期 30 天的累積需水

某玉米田處於中期(封行),Kc = 1.15,當地日均 ET₀ = 5 mm/day,此階段約 30 天。

日作物需水 ETc = 1.15 × 5 = 5.75 mm/day;累積需水 = 5.75 × 30 = 172.5 mm。

換算體積 = 172.5 × 10 = 1725 m³/ha,即這 30 天每公頃約需 1725 噸水(扣除有效降雨後才是灌溉量)。

扣除降雨後的補灌量

承上例,若這 30 天有效降雨累計 100 mm。

需補灌淨水深 = 172.5 − 100 = 72.5 mm;換算 = 72.5 × 10 = 725 m³/ha。

把此淨需水再除以灌溉效率(見灌溉水量計算器)即得毛灌溉量,凸顯 Kc 累積需水是灌溉排程的起點。

常見問題

作物系數 Kc 從哪裡查?

最權威是 FAO 灌溉與排水報告第 56 號(FAO-56)附表,依作物種類分「初期、中期、後期」三個代表值。多數大田作物中期 Kc 約 1.0–1.2、蔬菜略低、果樹隨覆蓋度而定。若當地有農業試驗站資料更佳。查到分段 Kc 後,分別配對各階段的 ET₀ 與天數計算再相加,即得全生育期累積需水。

ET₀ 要怎麼取得?

ET₀ 只與氣象有關,可用 FAO-56 Penman-Monteith 法(需氣溫、濕度、風速、日照,最準)或 Hargreaves 法(只需最高最低氣溫,資料少時適用)估算,本站均有對應計算器。也可向氣象部門或農業站索取當地日均 ET₀ 參考值。填入時用該生育階段的日均值即可。

為什麼要按生育期分段算?

因為 Kc 在作物一生中變化很大:初期 0.3–0.5、中期升到 1.0–1.2、後期又回落。若整季只用一個平均 Kc,會低估中期高峰需水、又高估初後期需水,導致灌溉排程失準。分段用各階段的 Kc × ET₀ × 天數再相加,才能貼合作物實際的耗水節律。

算出的累積需水就是要灌的水量嗎?

不是。累積需水是作物「總耗水」,其中一部分由有效降雨供給。真正要灌的淨水深 = 累積需水 − 有效降雨;再除以灌溉系統效率才是實際抽取的毛灌溉量。本站的灌溉水量需求計算器可接續完成這步。所以本工具給的是灌溉規劃的起點數字,而非最終取水量。

1 mm 需水為何等於 10 m³/ha?

1 公頃 = 10000 m²,水深 1 mm = 0.001 m,體積 = 0.001 × 10000 = 10 m³。所以累積需水(mm) × 10 就是每公頃的水體積。這個換算讓以 mm 表達的需水深能直接對應到噸數或立方公尺,方便估算水費與水源調度。

相關工具

參考資料

內容審核:香港計算器科學團隊。作物需水 ETc = Kc × ET₀,累積 = ETc × 天數,1 mm/ha = 10 m³。