基于藍綠水核算的稻田水資源利用效用評價

江琦瑋，李玥瑤，吳夢洋，操信春

(河海大學 農(nóng)業(yè)科學與工程學院，江蘇 南京 210098)

1 研究背景

水資源短缺是危及糧食安全和制約經(jīng)濟社會發(fā)展的潛在因素[1]。農(nóng)業(yè)消耗了全球供水總量的70%，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水資源高效利用是解決水資源供需矛盾、實現(xiàn)其可持續(xù)利用的可靠途徑[2]。農(nóng)業(yè)水資源利用過程及其效用評價也一直是學者們關(guān)注的熱點問題[3-4]。

涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水資源包括藍水和綠水，前者是指從天然水體中取用的灌溉水，后者是指作物生長過程中消耗的降水[5]。農(nóng)業(yè)用水效率評價中，有關(guān)藍水有效利用及其效用評估的研究受到廣泛關(guān)注[6-7]。盡管綠水貢獻了全球農(nóng)業(yè)水足跡的60%以上[8]，但在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)用水估算、分配和調(diào)節(jié)中容易被忽視[9]。此外，作為自然植被的唯一水源，綠水對整個陸地生態(tài)系統(tǒng)的綜合治理與生物多樣性維護也具有重要影響[10]。因此，農(nóng)業(yè)水資源利用效用的評價對象由單一藍水向涵蓋綠水在內(nèi)的廣義水資源擴展是重要的發(fā)展方向[11]。自水足跡概念被提出以來，關(guān)于不同尺度農(nóng)作物藍水和綠水資源消耗量評價的研究不斷深入[12-16]，估算有效降水量與假設作物全生育季田間蒸散發(fā)中的藍、綠水比例是當前研究的共同點。與此同時，農(nóng)業(yè)水資源利用表現(xiàn)指標也逐漸由灌溉效率和水分生產(chǎn)率轉(zhuǎn)向廣義水資源效率及其對水環(huán)境的影響[17-18]，從而豐富了水資源利用的評價內(nèi)涵、擴展了指標的時空尺度，也增加了農(nóng)業(yè)水資源利用效用的維度[19]。田間尺度上，灌溉效率指標是灌溉技術(shù)先進程度的重要度量[20]。對于雨養(yǎng)農(nóng)田，可用降水利用率來衡量水資源的有效利用程度，它是指進入田間的降水(綠水)的蒸散量相對于進入田間總降水量的比例[21]。在此基礎上，可使用任一指定區(qū)域的廣義水系數(shù)來評價區(qū)域藍、綠水資源的有效利用程度[22]，增強農(nóng)業(yè)水資源效率評價指標的內(nèi)涵。農(nóng)業(yè)水資源產(chǎn)出能力指標被稱為水分生產(chǎn)力，利用作物產(chǎn)量和水分投入項的比值來計算[23]，水分投入項通常根據(jù)研究對象和評價目的進行選擇，從而建立不同的水分生產(chǎn)力指標[24]。在水分投入項中同時考慮藍水和綠水是水分生產(chǎn)力研究的發(fā)展方向。

基于農(nóng)田藍、綠水平衡過程分析的水資源效用評估對區(qū)域資源環(huán)境的可持續(xù)性至關(guān)重要。然而，若忽略田間的復雜水分運移過程，則難以揭示農(nóng)田藍、綠水資源的平衡原理和利用表現(xiàn)[25]，也無法為田間灌溉管理和區(qū)域藍、綠水協(xié)同調(diào)控提供準確的信息?；诘咎锼{、綠水遷移過程的試驗觀測，本文在日時間步長上描述藍水與綠水的平衡過程，建立基于藍、綠水分解的田間水資源效用評價指標體系，分析不同降水條件對水資源利用效率指標的影響，以期為農(nóng)業(yè)水文過程和水資源效用評價的研究與實踐提供參考。

2 試驗與研究方法

2.1 稻田藍、綠水核算

稻田灌溉排水行為影響著藍、綠水遷移和消耗過程。當作物未進行播種時，降水(P)是田間水分的唯一來源，水量平衡過程只涉及綠水。在作物生長階段，由于灌排時間的不確定性，每個水量平衡參數(shù)可能包含藍水和綠水部分。作物收獲后田間剩余藍、綠水以蒸發(fā)的形式流出。因此，稻田每日的水量平衡方程為：

F(t-1)+P(t)+I(t)=ET(t)+D(t)+L(t)+F(t)

(1)

式中：F(t)為日田間水量，mm；P(t)為日降水量，mm；I(t)為日灌水量，mm；ET(t)為日蒸散量，mm；D(t)為日地表排水量，mm；L(t)為日滲漏量，mm；t為當日，t-1為前一日。

根據(jù)每日田間水量中藍、綠水的比例，分別構(gòu)建日尺度下藍水和綠水的水量平衡方程如下[17]：

(2)

式中：F(b,t)和F(g,t)分別為日田間藍水和綠水的含量，mm。

田間每日各水量平衡要素(ET(t)、L(t)、D(t))中來自藍水和綠水的部分均通過前一天結(jié)束時田間水層中藍、綠水的比例進行計算。這里需要特別說明的是，稻田地表排水的形成不同于旱作物地表徑流，它的發(fā)生是由灌溉制度決定的，因此也按照上述方法進行計算。如，稻田藍、綠水蒸散量的計算如下：

(3)

式中：ET(b,t)和ET(g,t)分別為日蒸散量中來自藍水和綠水的部分，mm。

田間初始藍、綠水比例可以在田間尺度測量，也可以在區(qū)域尺度進行定義，與藍、綠水劃分模型相結(jié)合，為農(nóng)業(yè)用水效率評價提供基礎。

2.2 水資源利用效率評價指標

藍水效率(BE)、綠水效率(GE)、水資源效率(WE)是衡量田間水資源有效利用程度的指標。定義為蒸散量與對應水資源投入量的比值。計算式分別為：

(4)

(5)

(6)

(7)

式中：ETb、ETg、ET分別為藍水、綠水蒸散量及總蒸散量，mm；F0為初始田間水量，mm；T為核算時段總天數(shù)。

選取凈、毛水分生產(chǎn)率指標來評價水資源的產(chǎn)出能力。凈水分生產(chǎn)率指標定義為單位水資源蒸散量的糧食產(chǎn)量(Y，單位：kg/hm2)，包括凈藍水生產(chǎn)率(BP)、凈綠水生產(chǎn)率(GP)和凈水分生產(chǎn)率(WP)，計算式分別為：

(8)

(9)

(10)

毛水分生產(chǎn)率指標為單位水資源總投入量的糧食產(chǎn)量，包括毛藍水生產(chǎn)率(BPgross)、毛綠水生產(chǎn)率(GPgross)、毛水分生產(chǎn)率(WPgross)，計算方法與上述一致。

2.3 試驗布設與觀測

試驗于2015-2018年在江蘇省南京市河海大學節(jié)水園區(qū)內(nèi)(31°57′N，118°50′E)進行。該區(qū)域年均氣溫為17.5 ℃，年均降水量為1 051 mm，年均蒸發(fā)量為900 mm，無霜期約220 d。表1收集了2015-2018年水稻各生育期降水量和降水持續(xù)天數(shù)。試驗區(qū)土壤類型為黏壤土，干容重為1.31 g/cm3，土壤飽和質(zhì)量含水率為38.2%，有機質(zhì)含量為2.40%，pH值為8.10。灌排方式為淺水勤灌，各生育期田間水分控制參數(shù)見表2。

表1 2015-2018年水稻分生育期天數(shù)及降水量

表2 試驗水稻各生育期稻田水分控制標準

水稻于6月下旬移栽，10月下旬收獲。整個水稻生育期分為6個階段：返青期、分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期、乳熟期和黃熟期。試驗設3個重復，各試驗小區(qū)面積一致，所采取的農(nóng)技措施與當?shù)匾恢?。水稻種植在長0.90 m、寬0.68 m、深0.67 m的微型蒸滲儀中，試驗小區(qū)布置見圖1。

圖1 試驗小區(qū)布置圖

通過試驗觀察獲取每日的氣象、土壤水分、灌排和產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。日降水量(P(t))用安裝在試驗地點的雨量計記錄。每天上午08：00時，用鋼尺測量田間水層。當田面沒有水層時，用TDR探頭監(jiān)測土壤水分含量，在測桶中心處0～30 cm的土壤中預埋一組TDR探頭。根據(jù)水分控制標準(表2)確定每次的灌水量(I)和地表排水量(D)，并進行詳細記錄。每3 d用桶底埋置的三通管來獲取滲漏量(圖1)。三通管中的水面線要始終保持在桶內(nèi)土面以下約30 cm處。在作物生育期結(jié)束后人工收割作物，并用手推式脫粒機進行脫粒，待水稻自然曬干后測定該測桶內(nèi)的水稻實際產(chǎn)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 稻田藍、綠水平衡與耗用過程

2015-2018年稻田年均的水資源流入總量為1 322.9 mm，其中田間已有水量(F0)占12.3%，降水量(P)占57.0%，灌水量(I)占30.7%。地表排水量(D)、蒸散量(ET)、滲漏量(L)的年均值分別為572.3、246.0和375.2 mm。藍、綠水遷移過程受降水及其在作物季節(jié)分布的影響。各年份作物生育期每日的藍、綠水資源收支動態(tài)平衡過程如圖2所示。

由圖2可以看出，各水量平衡參數(shù)隨時間變化的趨勢存在年際差異。2015-2016年降水量分配不均，降水量在分蘗期比較集中，而拔節(jié)孕穗期和抽穗開花期比較依賴灌溉。2017-2018年降水量較前兩年平均減少了33.5%，視作干旱年，但降水在整個生育期的分配相對均勻，降水量的峰值均出現(xiàn)在拔節(jié)孕穗期并且未超過120 mm。地表排水通常由降水量及其發(fā)生頻率直接引起。2015和2016年的地表排水分別發(fā)生了6次和10次，而在后兩年只發(fā)生了3次和2次。2015、2017和2018年所有排水事件均包含了藍水和綠水。而因灌溉需求滯后，2016年藍水地表排水只出現(xiàn)在最后一個生育階段。2015年各生育階段均發(fā)生了灌溉。2016年水稻在前兩個生育階段不需要灌溉。2017年分蘗期和拔節(jié)孕穗期比較依賴灌溉，該階段灌水量占全生育期的58.7%，藍水消耗量也高于其他生育期。2018年拔節(jié)孕穗期和乳熟期灌水量較為集中，藍水的消耗也相對較高。生育期內(nèi)降水的分配影響到了稻田藍水和綠水資源的遷移過程。2015年作物全生育期降水共發(fā)生了42次，其中分蘗期降水量占全生育期的50%以上，呈現(xiàn)明顯的聚集特征。分蘗期一共進行了3次排水，累計排水量高于其他生育階段，其中綠水排水量的占比最高。分蘗期和拔節(jié)孕穗期是綠水消耗的主要階段，綠水的蒸散量(ETg)與滲漏量(Lg)占全生育期的60%以上。2015年全生育期灌水次數(shù)為12次，在拔節(jié)孕穗期、抽穗開花期、乳熟期較為頻繁。其中乳熟期的藍水消耗量最高，該階段藍水蒸散量(ETb)及其滲漏量(Lb)占全生育期的30%以上。2016年全生育期降水量較2015年增加了15.3%，但降水次數(shù)減少，生育前期和末期頻繁發(fā)生較大降水，這也增加了藍水的遷移量和頻率。

2015-2018年，整個作物生育期內(nèi)田間藍、綠水分平衡參數(shù)也呈現(xiàn)出年際變化特征，如表3所示。

表3 2015-2018年試驗稻田全生育期水分收支指標 mm

圖2 2015-2018年試驗稻田藍、綠水收支參數(shù)逐日變化圖

本研究中初始土壤水含量(F0)全部來自播種前的降水，因此，表3中的F0和降水量(P)統(tǒng)一歸為綠水投入量，灌水量(I)為稻田的藍水投入量。試驗期水資源總流入量為1 322.9 mm，其中藍水占30.7%，綠水占69.3%。各年份總水資源投入量及其組成存在差異，濕潤年(2015-2016年)綠水投入量平均為1 101.6 mm，比干旱年(2017-2018年)高出50.4%。各年份灌水量(I)的變化范圍為374.9～425.3 mm，年際差異小于綠水投入量。此外2015-2018年田間耗水量(ET+L)的變化范圍為891.6～1 058.3 mm，其中綠水的消耗量超過了60%。田間蒸散量(ET)的年均值為572.3 mm，是試驗稻田中最主要的水分消耗形式。ET代表實際用于作物生長的有效消耗量，對于衡量田間水分的有效利用程度至關(guān)重要。即便如此，投入的水資源以蒸散發(fā)消耗的比例也不超過50%。地表排水量(D)和滲漏量(L)年均值分別達到246.0和375.2 mm。L是由土壤特性決定的不可避免的田間耗水，而D可以通過人為干預而減少。綠水在所有的水量支出參數(shù)中均占主導地位，其構(gòu)成也存在年際差異。2016年的Dg超過了450 mm，明顯高于其他年份。Dg在濕潤年占水資源總投入量的30%以上，而在干旱年(2017-2018年)低于10%，這表明綠水投入量的增加可能導致綠水利用量和效率的下降。濕潤年綠水的消耗量為668.8 mm，其中ETg的占比低于干旱年，尤其是2015年。干旱年藍水的消耗量為334.3 mm，其中ETb的占比與濕潤年差異不明顯。這意味著藍水的有效利用程度可能受降水分布特征的影響更大。通過追蹤全生育期藍、綠水的遷移過程，可進行各生育階段的藍、綠水資源支出去向的區(qū)分，從而為水資源的效用分析提供數(shù)據(jù)基礎。

3.2 藍、綠水利用效率

圖3給出了2015-2018年水稻全生育期的綠水利用效率(GE)、藍水利用效率(BE)及水資源利用效率(WE)及各年份降水量。

圖3 2015-2018年試驗水稻全生育期水資源利用效率及降水量

分析圖3可知，2015-2018年全生育期GE、BE及WE的年均值分別為0.425、0.490和0.440，總體上，綠水的有效利用率低于藍水。GE和WE與P呈負相關(guān)。干旱年的水資源(尤其是綠水)有效利用程度高于濕潤年，具體而言，干旱年P(guān)較濕潤年平均減少了33.5%，GE平均增大了26.5%。2016年GE為0.299，在所有年份中最低，僅為2018年(最高值)的56.7%。生育期P較大或頻次較高都可能導致綠水隨地表排水的損失而增加，從而降低綠水的有效利用率。2015-2018年WE的變化范圍為0.355～0.511，隨著P的減少，干旱年WE平均增加了27.5%，在以降水為主要農(nóng)業(yè)水源的地區(qū)，綠水往往是影響WE的主要因素，因此，減少地表排水量有利于在水稻生產(chǎn)中充分利用廣義水資源。BE的年際差異小于WE和GE的年際差異，而且BE與降水量沒有明顯的相關(guān)關(guān)系。2015年BE為0.426，低于其他年份，2016和2017年BE超過了0.520，2018年下降到0.483。盡管2015年P(guān)接近900 mm，但由于生育期內(nèi)P分布不均，需要大量的I來滿足作物需水(表3)，而I的有效利用率較低，特別是在分蘗期和拔節(jié)孕穗期。在分蘗前期，由于沒有提前預測到第7 d會發(fā)生較大降水，在進入分蘗期的第3 d還進行了一次不必要的灌水(圖2(a))，導致幾乎均以Db形式流出田間，因此，田間灌溉效率不僅取決于土壤和作物的需水量，還受藍水和綠水資源流入時間和數(shù)量的影響。

2015-2018年試驗稻田的水稻單產(chǎn)量分別為8 803.4、8 599.1、8 491.7和8 287.4 kg/hm2。由此可以計算出各年份的水分生產(chǎn)率指標。

圖4展示了2015-2018年試驗稻田的藍水、綠水以及廣義水資源的毛水分生產(chǎn)率和凈水分生產(chǎn)率指標對比。

圖4 2015-2018年試驗稻田的水資源生產(chǎn)力指標比對

圖4顯示，藍水產(chǎn)出能力高于綠水和廣義水資源。由于2015-2018年作物單產(chǎn)量的年際差異不超過6%，遠小于水資源投入量及有效消耗量的年際差異，因此水分生產(chǎn)率指標整體與相應的水資源投入或者消耗量呈負相關(guān)。

由圖4(a)可知，2015-2018年毛綠水生產(chǎn)率(GPgross)的年均值為0.970 kg/m3。2016年為0.736 kg/m3，比其他年份低約7%～38%。毛藍水生產(chǎn)率(BPgross)的年均值為2.113 kg/m3，超過GPgross的2倍。由于I與P幾乎是此消彼長，因此2016年BPgross最大，為2.302 kg/m3。包括藍水和綠水的毛水分生產(chǎn)率(WPgross)的年均值為0.657 kg/m3。綠水是水資源投入量的主要組成部分，所以WPgross整體與GPgross呈現(xiàn)相同的年際變化規(guī)律。綜合來看，除了BPgross年際差異相對較小，干旱年毛水分生產(chǎn)率指標高出濕潤年30%。凈水分生產(chǎn)率反映的是單位水資源有效利用量的產(chǎn)出能力，整體比毛生產(chǎn)率指標高出近2倍，如圖4(b)所示。2015-2018年凈綠水生產(chǎn)率(GP)的年均值為2.301 kg/m3，濕潤年與干旱年的平均差異不超過5%，主要是由于濕潤年平均30%的P通過地表排水損失致使其ETg與干旱年的差異微小。2015-2018年凈藍水生產(chǎn)率(BP)的年均值為4.334 kg/m3，干旱年平均低于濕潤年12%，主要是由干旱年的ETb超出濕潤年的9.0%，而產(chǎn)量又低于濕潤年的3.6%而引起。因此，需要提高作物產(chǎn)量，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和BE，特別是干旱年。凈水分生產(chǎn)率(WP)的年均值為1.496 kg/m3，年際差異明顯小于BP和GP，表明低耗水的優(yōu)勢可能被作物的低產(chǎn)量抵消。

上述水資源效用指標的比較結(jié)果表明，水資源投入量對每個具體的用水效率評價指標均有影響。在此基礎上，分析了水資源總投入量與藍、綠水效用指標的相關(guān)性，如圖5所示，以進一步闡明兩者之間的關(guān)系。

圖5 2015-2018年試驗稻田用水效用與水資源總投入量的相關(guān)關(guān)系

由圖5(a)可以看出，BE與水資源總投入量無顯著相關(guān)關(guān)系，而WE、GE與水資源總投入量之間呈負相關(guān)關(guān)系，兩者與水資源總投入量的擬合系數(shù)分別達到0.909 8和0.809 3，表明水資源投入量對綠水和總水分的有效利用程度影響較大。作物需水量主要由作物特性和氣象條件決定，在不同年份基本保持穩(wěn)定，因此WE隨著水資源總投入量的增大而減?。唤邓暙I了大部分的水資源投入量(表3)，因此，綠水的有效利用程度隨著水資源投入量的增加而明顯減小，與水資源投入數(shù)量相比，灌溉行為對BE有更大影響。由圖5(b)可以看出，BP與水資源總投入量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，擬合系數(shù)為0.304 9，而WP和GP與水資源總投入量無明顯關(guān)系。可見在基于藍、綠水分解的農(nóng)業(yè)用水評價體系中，水資源的消耗和利用過程變得更加復雜。

4 討 論

本文將綠水納入農(nóng)業(yè)水資源效用評價體系之中，意味著該方法不僅適用于灌溉農(nóng)田，還可以對雨養(yǎng)農(nóng)田的水資源效用進行評價。然而如何分別量化農(nóng)業(yè)用水中的藍水和綠水資源是現(xiàn)代水資源評估的難點。在此之前，未進入土壤的水資源所產(chǎn)生的地表徑流或排水一律被認為來自降水，人們只關(guān)心如何區(qū)分進入土壤的水資源中的藍水和綠水。在已有的研究中，認可度較高的田間尺度下藍、綠水量化方法是根據(jù)生育期內(nèi)藍水和綠水的投入比例來粗略估算田間水分消耗過程中藍、綠水各自的部分[25]。事實上藍水和綠水的遷移過程十分復雜，這種量化方法忽略了藍水和綠水在作物生育進程中所展現(xiàn)出的動態(tài)平衡過程。

基于藍、綠水分解的農(nóng)田水資源利用評估方法彌補了上述缺陷，該方法考慮到了水稻生育期水分遷移的完整過程，追蹤了這一完整過程中藍水和綠水各自的遷移路徑。對水稻生育期內(nèi)藍、綠水的科學區(qū)分使得改進后的水資源效用指標更具有參考價值。在傳統(tǒng)方法中，認為所有的地表排水均來自于降水(綠水)，此外，其他水量平衡參數(shù)中的藍、綠水組成由整個作物生育期進入田間的灌溉水與降水比例決定。蒸散量ET為田間水平衡和農(nóng)業(yè)用水效率評估的核心指標，因此，將本文研究方法與傳統(tǒng)計算方法得到的ET列于表4進行對比。

表4 2015-2018年試驗稻田本文研究方法與傳統(tǒng)計算方法下的蒸散量ET比對

由表4中的傳統(tǒng)方法計算結(jié)果來看，ETb和ETg年均值分別為288.7和283.6 mm，與本文研究方法得出的ETb和ETg(表3)相差較大，其中表4中的ETb年均值比表3中相應值大45.5%。另外，傳統(tǒng)方法下試驗期各年份ETb的變化幅度為16.1 mm(279.6～295.7 mm)，遠小于本研究方法得到的ETb變化幅度33.1 mm(181.3～214.4 mm)，ETg的占比與ETb呈現(xiàn)相似的情況。由于ETb年際變化較小，傳統(tǒng)方法中ETb平均占比為50.5%，遠高于本研究計算結(jié)果34.8%。顯然，如果不考慮田間藍、綠水的動態(tài)遷移過程，灌溉水的作用可能被高估，而降水的貢獻則被低估，并且藍、綠水組成的年際差異可能被掩蓋，藍、綠水核算結(jié)果的差異直接導致了用水效率評價的偏差。為了全面揭示水資源消耗和利用的表現(xiàn)，將本文研究方法與傳統(tǒng)方法得出的水資源效率評價指標進行比較，如圖6所示。

圖6 本文研究方法與傳統(tǒng)方法得出的水資源效用評價指標對比

圖6(a)中IE、RUR、GR分別為傳統(tǒng)方法下得到的灌溉效率、降水利用率和廣義水利用率，用來衡量傳統(tǒng)視角下藍水(灌溉水)、綠水(降水)和總水資源(藍水+綠水)的有效利用程度。可以看出，兩種途徑得到的有效利用程度指標中，IE明顯高于BE，其變化范圍在0.674～0.785之間，比BE高46.2%(2015和2016年為55.0%)，說明傳統(tǒng)方式下藍水的有效利用程度被高估的可能性較大，尤其是在濕潤年。相反，GE均略低于RUR，這使得WE也小于GR。此外，RUR-GE和GR-WE存在明顯的線性關(guān)系，而IE-BE則沒有?？梢姴捎貌煌姆椒ǖ贸龅墓喔人行Ю寐氏嗖钶^大，這也證明了進行藍水和綠水科學區(qū)分的重要性。圖6(b)對比了兩種方法下的水資源產(chǎn)出能力指標，從中可以看出兩種方法下的水分生產(chǎn)率指標存在明顯差異。以傳統(tǒng)方法獲得的灌溉水生產(chǎn)率(IP)平均比本文研究方法得出的BP低30%，雨水生產(chǎn)率(RP)與GP之間的情況則相反。由于缺乏水文學原理，傳統(tǒng)方法往往低估了藍水的產(chǎn)出能力，高估了綠水的產(chǎn)出能力，不能準確揭示田間水資源利用的真實情況。本文提出的藍、綠水核算框架是科學、準確評價稻田水資源利用狀況的有效手段，該方法可以用來評估其他作物或水文模型的區(qū)域藍、綠水通量和作物水足跡。此外，本文對藍、綠水利用效用的研究結(jié)果，如藍、綠水利用效率特征的差異，可以為田間水資源的效用評價和管理提供新的啟示。相較于水資源量，水資源的核算過程對水資源利用表現(xiàn)有更為明顯的影響，特別是對藍水。這不僅為灌溉管理提供了新的信息，也進一步說明了對藍、綠水劃分進行研究的重要性。

5 結(jié) 論

(1)試驗期2015-2018年稻田來自降水和灌溉的水資源年均投入量分別為917.0和405.9 mm，綠水在所有水資源流出參數(shù)中占主導地位。降水投入量及其分布特征對稻田水資源的遷移及利用產(chǎn)生了重要影響，濕潤年的總水資源投入量、地表排水量和滲漏量均高于干旱年，過多的降水不能增強藍水的高效利用。

(2)藍水和綠水的利用效率指標在干旱年和濕潤年之間存在較大差異。綠水利用效率指標與降水關(guān)系密切，而藍水利用效率也受水資源(降水或灌溉水)投入時間的影響。與本文研究結(jié)果相比，傳統(tǒng)方法得到的BE和GP分別平均偏高46.2%和29.7%，傳統(tǒng)方法容易高估藍水的有效利用程度、低估藍水的產(chǎn)出能力同時低估降水在作物生長過程中的貢獻。

(3)本研究建立的稻田藍、綠水核算框架及水資源效用評價體系不僅拓展了原有評價體系的適用范圍，還增強了農(nóng)業(yè)水資源效用評價的科學性與準確性?？蔀榛谒阚E的農(nóng)業(yè)水管理研究與實踐提供支撐。本文是基于田間尺度展開研究，未來可以考慮空間尺度變化帶來的影響，以促進區(qū)域水資源的可持續(xù)利用。