淋洗需求計算器

重點速覽：淋洗需求（leaching requirement, LR）是為了把作物根區的鹽分控制在作物可容忍範圍，灌溉時必須額外多灌、並讓其滲漏到根區以下以帶走多餘鹽分的那部分水量比例。問題的根源在於：所有灌溉水（即使看起來乾淨）都溶有一定的鹽分，而作物吸水與土面蒸發時只帶走水、留下鹽，於是鹽分會在根區逐漸濃縮累積；當土壤鹽度超過作物耐鹽門檻，就會因滲透勢降低而「生理乾旱」，出現減產、葉緣灼傷甚至枯死等鹽害。解決之道是「淋洗」——刻意多灌一些水，使超過根區保持容量的部分向下滲漏，把溶在其中的鹽帶離根區，維持鹽分進出的長期平衡。要淋走的水占總灌溉水的比例，就是淋洗需求 LR。Rhoades 提出的常用穩態經驗式為 LR = ECw ÷ (5 × ECe − ECw)，其中 ECw 是灌溉水的電導度（electrical conductivity，單位 dS/m，用來代表水的含鹽濃度，值越大越鹹）；ECe 是作物可容忍的土壤飽和萃取液電導度（作物耐鹽門檻，通常查作物耐鹽表得到，例如相對敏感作物可能只容忍 2–4 dS/m、耐鹽作物可達 8 dS/m 以上）。式中分母的「5 × ECe」來自穩態鹽平衡的推導，反映在該淋洗比例下根區平均鹽度與飽和萃取液鹽度的關係。直觀理解：水越鹹（ECw 大）或作物越不耐鹽（ECe 小），就需要淋洗越多的水，LR 越高；反之淡水灌溉耐鹽作物，LR 可能接近 0，幾乎不需額外淋洗。得到 LR 後，實務上把作物淨需水量放大以涵蓋淋洗：總灌溉量 = 作物需水量 ÷ (1 − LR)。例如 LR = 0.11 時，總灌溉水約要比純作物需水多約 12.5%，多出的部分作為淋洗水。使用這條式子要留意幾點：它是穩態、長期平均的估計，假設排水良好、鹽能順利淋出，若排水不良（地下水位高、有不透水層），多灌的水淋不下去反而抬高地下水位、把鹽帶回表層，會適得其反，這時要先改善排水；ECe 應取對應作物與所要求產量水準的耐鹽值（要求不減產取較嚴的門檻）；不同來源可能採用略不同的淋洗分數公式（如以 5ECe 之外的係數，或用不同季節平均），數字僅供規劃參考，仍應配合田間土壤鹽度監測（定期量 ECe）動態調整。總之，淋洗需求把「水質、作物耐鹽度」轉換成「要多灌多少比例的水來控鹽」，是使用含鹽水或在鹽鹼地灌溉時不可或缺的計算。