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)
0.408∆(R - G + γ G n u (e - e a )
s
n
ET = T + 273 2 （1）
0 )
∆ + γ (1 + G u 2
d
ET = K × ET 0 （2）
C
C
式中：R 为净辐射，MJ/（m ·d）；G 为热通量密度，MJ/（m ·d）；T 为日平均温度，℃；u 为 2 m 高处
2
2
n
2
风速，m/s；e 为饱和空气水汽压，kPa；e 为空气水汽压，kPa；Δ为饱和水汽压-温度曲线的梯度，
a
s
kPa/℃；γ为湿度计常数；G 、G 为固定常数，在估算逐日潜在蒸散发量时取值分别为 900 和 0.34。
d
n
2.3.3 农作物生产水足迹 农作物生产水足迹是指单位质量农作物在生长过程中所消耗的水资源总
量，包括绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹。Hoekstra 等人于 2011 年提出了农作物生产水足迹的计算
框架 ［8，13］ 。
WF = WF + WF + WF （3）
green blue gray
式中：WF 为农作物生产水足迹，m /t；WF 为绿水足迹，m /t；WF 为蓝水足迹，m /t；WF 为
3
3
3
green blue gray
灰水足迹，m /t。
3
（1）绿水足迹和蓝水足迹。根据 CropWat 模型对作物需水量计算研究，绿水足迹和蓝水足迹是基
于田间作物蒸发蒸腾量与作物单位面积产量进行计算，从而表征田间尺度作物用水效率。绿水是指
降水下渗到非饱和土壤层中用于植物生长的水，在作物生长需水中通常以有效降水来表示；蓝水是
指降水形成的地表水和地下水，在作物生长需水中通常以灌溉用水来表示。
10ET
WF = green （4）
green Y
10ET
WF = blue （5）
blue Y
WF = min(ET ，P ) （6）
green C eff
WF = max(0，ET - P ) （7）
blue C eff
式中：ET 和 ET 分别为绿水和蓝水蒸散量，mm；Y 为作物产量，t/hm ；P 为作物生长期有效
2
green blue eff
降水量，mm。有效降水量采用美国农业部土壤保持局推荐的 USDA SCS 方法来计算：
ìP (125 - 0.6P ) 125，P ≤125 3
P = í （8）
eff
î 125 3 + 0.3P，P > 125
式中：P 为旬降水量，mm，作物生长期有效降水量逐旬累积。
（2）灰水足迹。灰水是指作物生长过程中，用于稀释污染物，使水质达到安全标准所需的水量。
在灰水足迹核算时，通常以稀释淋失氮的需水量为代表。计算公式为：
)
(α × AR (C - C )
WF = max nat （9）
gray Y
式中：WF 为灰水足迹，m /t；AR 为化肥施用量，kg /hm ；α为淋溶率；C 为最大容许浓度，kg/m ；
2
3
3
gray max
C 为污染物的自然本底浓度，kg/m 。本文选择氮肥施用量的 10%作为淋溶率，C 假设为 0，C 为污
3
nat nat max
［14］
染物环境最大容许浓度，根据我国《地表水环境质量标准》，氮元素质量浓度不得超过 10 mg/L 。
3 研究结果与分析
3.1 水足迹时间变化特征 根据水足迹公式可知，多年生产总水足迹平均值是 1424.21 m /t，绿水、
3
蓝水以及灰水生产水足迹平均值分别为 745.73 m /t、279.37 m /t 和 399.11 m /t。辽宁省春玉米水足迹
3
3
3
变化趋势及构成如图 2 和图 3 所示。由图 2 看出，辽宁省春玉米生产水足迹变化波动较大，整体以
19.24 m /t 波动下降，其中绿水足迹及灰水足迹与总水足迹变化波动趋势基本一致，蓝水足迹变化趋
3
势与绿水足迹变化趋势大致相反，体现出雨养作物消耗水资源的一般规律。辽宁省春玉米生产水足

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