田间土壤水分管理水利用效率

通过对泾川县城关乡的坡改梯研究,结果表明:裸地土壤水分变化受降雨影响较大,在不同时段表现形式不同。随着土壤剖面深度的增加,土壤水分受气候影响特别是降水波动的影响逐渐减少,随着季节变化的特点增强。坡向与坡位对裸地土壤水分有着较大影响。从坡向看,阴坡向梯田土壤水分全年平均值比坡地高,阳坡向则是坡地比梯田高。从坡位看,土壤水分变化是坡上部>坡中部>坡下部。作物地生育期土壤水分随着作物生长发育的加快而迅速下降,梯田与坡地的差异也逐步增大,作物收获后进入蓄墒期,土壤水分的差异又逐步缩小,梯田甚至超过坡地,特别是夏作物小麦,胡麻地土壤水分的变化大于秋作物洋芋,而且梯田大于坡地。梯田与坡地土壤水分横断面分布不一样,坡地是中间低,两边高,水分分布呈\"v\"字形,而梯田是坎下高,坎边低,水分分布呈阶梯式\"～\"。

以河北平山县岗南镇低山丘陵区为研究对象,分析不同土层、坡位及坡向的土壤水分特征。结果表明:土壤水分渗透速率随着时间的延长逐渐降低,最后达到稳渗。土壤质地大部分为多砾质,土壤总孔隙度在37.53%~48.12%之间,阳坡绝大部分是毛管孔隙。不同坡位>0.25mm土壤团聚体含量,坡下明显高于坡上,不同坡向>0.25mm的团聚体呈现:半阴坡>阴坡>阳坡,且随土层加深含量增加。土壤容重,阴坡>阳坡>半阴坡。土壤蓄水能力,阴坡优于阳坡;20~40cm的中层土壤蓄水能力优于其它土层。

土壤水分是制约黄土丘陵区生态建设和土地可持续利用的关键因子,认识不同土地利用类型的土壤水分状况对该地区植被恢复和土地资源的有效利用具有重要的理论和实际意义.本研究采用ec-5土壤水分传感器,对黄土高原园则沟流域坡耕地、梯田、枣园和草地生长季内（5—10月）0～160cm土壤剖面含水量进行连续监测,探讨这4种典型土地利用类型的土壤水分变化特征.结果表明：在降水常态年和干旱年,不同土地利用方式土壤水分的季节变化、蓄水特征及垂直分布均存在差异.在2015年干旱年,梯田表现出良好的蓄水保墒效果,0～60cm土层生长季平均土壤含水量分别比坡耕地、枣园和草地高2.6%、4.2%、1.8%（p〈0.05）,0～160cm土层储水量分别比坡耕地、枣园和草地高43.90、32.08、18.69mm.在2014年常态年,枣园0～60cm土层生长季平均土壤含水量分别比坡耕地、梯田和草地低2.9%、3.8%、4.5%（p〈0.05）;在干旱年,0～160cm土层有效水储量仅占土壤总储水量的35.0%.不同土地利用方式下均是表层（0～20cm）与中层（20～100cm）土壤水分的灰色关联度较大,且土壤水分变化态势的相似程度表现为梯田〉草地〉坡耕地〉枣园.对于试验区内的坡耕地,可考虑改造为梯田,以提高雨水资源的有效利用、促进生态农业建设;而针对黄土丘陵区旱作枣园土壤缺水严重的现象,需采取适当水分管理措施以降低枣树自身耗水和其他无效耗水,实现枣园可持续发展.

含碎石土壤水分入渗试验研究——采用一维积水垂直入渗法测定含碎石土壤的入渗过程，分析碎石含量和碎石组成对土壤水分运动影响。对试验数据采用kostiakov入渗公式拟合，得出反映入渗速率的拟合参数比值与土石比成幂函数关系；采用简略的philip垂直入渗方程幂级...

利用li-6400xt便携式光合仪,在灌水周期内测定了8种不同水分条件下九里香(murrayaexotical.)叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间co2体积分数及水分利用效率等生理参数的光响应过程,探讨了维持九里香较高光合速率和水分利用效率的适宜土壤水分及光照强度范围。结果表明:光辐射强度和土壤湿度对九里香叶片光合特性有十分显著的影响,九里香在土壤体积含水量29.80%(相对含水量89.40%)时光合速率达到最大值。当土壤水分条件适宜时,光强在400～1600μmol.m-2.s-1范围内,九里香光合速率较高。适宜九里香生长的土壤湿度范围(具有较高的光合速率和水分利用效率)为土壤体积含水量21.30%～29.80%(相对含水量64.53%～89.40%)。九里香永久萎蔫的最低土壤湿度为土壤体积含水量10.60%(相对含水量32.11%)。

在露地春茬盆栽条件下,以中甘21号为试材,研究了莲座期不同土壤含水量对结球甘蓝农艺性状及产量品质的影响。结果表明:在土壤含水量为田间持水量81%～85%时,甘蓝植株生长势健壮,株型紧凑,单球重和产量最高,分别为0.74kg和65.81t/hm~2,同时,甘蓝硝态氮含量最低,维生素c、还原糖和净菜率含量最高,品质最优。

采用模拟机械压实土壤的方法进行5种载荷的土壤压实试验,测定不同深度处土壤水分的值,并与压前土壤水分进行了对比。结果表明:增大载荷和增加压实次数都会使土壤水分损失,最大可使水分损失23.1%;压实对一定的土壤层(25cm以内)的水分损失影响显著,并且模拟载荷在200kg以内对土壤的水分损失影响比较大。

湘北红壤丘岗区旱地土壤水分性质与变化规律的研究

应用非饱和土壤水分运动原理,对塑料暗管排水条件下分层土壤的水分运动进行了数值模拟,建立了数学模型。结果表明,模型计算的土壤水分分布结果和田间实测的土壤剖面水分数据一致,应用该模型可以确定出试验区在一定外界气象条件下不同地下水降落速度时农田的受渍情况

在黄土丘陵沟壑区燕沟流域,于2002~2006年定位监测不同类型土地不同坡位、坡向的土壤含水量,对土壤含水量的动态变化进行了系统分析。结果表明:不同土地类型的土壤含水量差异明显,坝地最高,平均19.83%,川台地次之,平均17.21%,梯田平均16.34%,坡地最低,平均15.04%,土壤含水量与年降雨量呈正相关,相关系数为0.68;土壤含水量月变化动态呈现\"单谷\"曲线,7月份最低;不同坡位的土壤含水量变化趋势为随坡位升高,土壤水分含量递减;不同坡向的土壤含水量变化趋势为阴坡>阳坡。

四川省攀枝花市盐边县二滩水电站红格移民安置区农耕地土壤水分性质与抗旱性能的研究结果表明,与当地土壤肥力水平相对较高的菜园土和水稻土相比较,安置区土壤层次性被打乱,无保水性的犁底层存在,水分渗漏强;土壤最大吸湿水、萎蔫系数、田间持水量和有效水含量与土壤<0.01mm物理性粘粒含量呈正相关,土壤保水性能主要取决于土壤<0.01mm物理性粘粒含量,只有有机质含量较高,结构良好的土壤,才能很好地协调土壤保水性和供水性之间的矛盾;不同土壤水分的蒸发性能被巨大的气候蒸发势所掩盖,土壤灌溉技术的研究与应用对地区农业发展起着决定性作用

为从蒸散耗水角度对黄土区刺槐林地土壤水分剖面进行垂直分层,在山西吉县蔡家川流域刺槐林地布设频域反射仪对0～150cm土层分层连续测定土壤水分,综合利用灰关联分析法和有序聚类法对各土层、不同时间蒸散耗水特性进行研究。结果表明:从蒸散耗水角度,黄土区刺槐林地土壤水分可垂直划分为地表植物蒸散耗水层(0～10cm)、林下灌木蒸散耗水层(10～40cm)、刺槐蒸散耗水层(40～150cm);灰关联分析法和有序聚类法可以综合应用于土壤水分剖面垂直分层研究。分层方法数学理论基础较严密,取得的分层结果与现有相关研究结果基本一致,因此,有较高可信度,可为黄土区刺槐林地土壤水分研究提供参考。

2007-06—2008-04,采用土钻法在黄土高原地区安塞县和泾川县刺槐人工林调查刺槐细根和土壤水分,发现刺槐细根表面积密度和土壤水含量随土层深度的变化有相似的趋势,建立细根表面积密度和土壤水含量随土层深度和时间(月份)变化的耦合模型s=pesin(π/6t-m).wae-bh。经验证,该模型能够很好地描述黄土高原地区刺槐细根生长与土壤水分之间的耦合关系,可反映细根生长和土壤水分随时间的周期性变化;模型参数a的值介于0和1之间,表明刺槐根系生长仅利用了一部分土壤水分,不会造成研究区域刺槐林地土壤的干化。

近年来,由于水资源短缺,节水农业是华北平原的研究热点。笔者就农田深层土壤水的意义和国内外研究现状进行了综述,并提出了农田深层土壤水的研究趋势。在华北平原,应进行亏缺灌溉条件下周年农田深层土壤水利用效率的研究。

阐述了田间土壤水全时空调控的概念与措施,分析了土壤水流动系统与田间土壤水调控的关系。通过覆盖、微地貌与种植方式结合等措施可以调控土壤水流动系统的上边界条件,通过改良土壤等措施可以改善土壤水流动系统浅部介质的渗透性与储水性,从而形成优化的田间微水文系统,微气候系统与微流动系统,使土壤水流动系统变动带的水分更多地向根系汇流区汇流,提高水分利用率,以棉花种植方式与微地貌结合的试验为例,论证了棉田土壤水调

对铜川市耀州区韩家塬30龄刺槐林地12个立地类型土壤水分含量进行测定,研究土壤水分含量与立地因子之间的关系。spss方差分析结果表明,坡向、坡度、坡位3个立地因子对土壤水分含量的影响依次为坡向为极显著,坡度为显著,坡位不显著。土壤水分含量半阴坡最高,其次为半阳坡,阳坡最低。同一坡向坡度越小土壤水分含量越高。土壤含水量随坡位的变化只在半阴坡才表现出从上到下有规律的增加,其它坡向没有表现出此规律。通过分析12个立地类型土壤水分含量的变化,提出了调整不同立地类型的造林树种及密度是当地防止土壤干化及植被衰退的有效途径。

通过采用野外定位观测法,对塔里木沙漠公路防护林带灌溉周期内与不同种植年限、不同立地类型土壤水分动态变化进行了监测分析,探讨了塔里木沙漠公路防护林带土壤水分动态变化规律.结果表明,塔里木沙漠公路防护林带土壤水分在时间动态上属于灌溉周期型,且土壤贮水量与灌后干旱天数呈线性关系.在垂直变化上,可以将其分为水分速变层、中变层、弱变层以及土壤水分稳定层等4个土壤层次.不同种植年限防护林带土壤水分年动态监测表明,随种植年限的增加,防护林带土壤水分含水率与土壤贮水量逐渐下降,相应土壤亏缺量成增加趋势.反映了在现有的灌溉制度下,防护林带越来越依赖于防护林带土壤累积的贮水量.同时还发现,同年种植的防护林带不同立地类型区,板结沙地的土壤平均贮水量最高,分别为沙垄、黏土地以及平沙地平均土壤贮水量的1.58,1.15和1.43倍,而土壤水分亏缺量都达到了900mm以上.

根据土壤物理性质测定和水分定位观测结果,结合当地气候、作物生育特点,将黄泛平原粗砂潮土土壤水分垂直性分布划分为:速变层(0～40cm),活跃层(40～100cm)和稳定层(100cm以下);将土壤水分季节性动态划分成:强烈腾发期、补充下淋期、缓慢消耗期和相对稳定期

湘北红壤丘岗区旱地土壤水分性质与变化规律的研究

本文基于冻融期间大田测坑不同地下水埋深条件下，自然冻结土壤水分入渗试验，分析讨论了地下水埋深对冻融土壤水分入渗能力、相对稳渗率的影响和冻融期间土壤入渗能力的变化特点．结果表明：地下水埋深对冻融土壤入渗能力的影响十分明显；土壤入渗能力随地下水埋深的增大而增大；冻融土壤的相对稳渗率随地下水埋深的减小而减小；冻融期间地下水埋深小的土壤的入渗能力始终小于地下水埋深大的土壤的入渗能力．地下水埋深对冻融土壤水分入渗能力的影响通过其对地表土壤含水量的影响而实现．研究结果对于指导季节性冻土地区冬、春灌溉合理灌水技术参数的确定具有实际意义．

根据自然界中碎石存在的2种形式,布设碎石覆盖和土石混合2个试验,利用中子仪定期监测土壤水分变化,研究碎石对黄土高原农田土壤水分的影响,以期为黄土高原地区农业灌溉提供参考依据。结果表明,碎石覆盖及无碎石覆盖处理土壤含水量均随土层深度的增加呈先增加再缓慢减少的趋势,但碎石覆盖处理土壤含水量减小幅度明显低于无碎石覆盖处理,且随着碎石覆盖量的增加土壤含水量减小幅度变小;土石混合处理土壤含水量呈波浪式增加趋势,尤其是碎石含量高的处理,而无碎石混合处理呈平缓增加趋势,且其土壤含水量明显低于土石混合处理。总之,碎石覆盖和碎石镶嵌在土壤中均可以提高土壤含水量,其中碎石覆盖于地表可以有效抑制表层土壤水分蒸发,增加水分入渗深度;碎石镶嵌在土壤中可以改变土壤物理性质,增加土壤入渗率和大孔隙数量,且碎石含量越高,其对土壤物理性质的影响程度越大。

多年对各种条件下土壤水分变化的研究认为:可以根据土壤水日消耗量将土壤水变化大致分成4个时期;根据土壤水变动系数,可将土壤剖面水分变化分为3级.半干旱偏旱地区土壤水补给,不取决于处于雨季当中的土壤水高耗时期,而取决于秋季蓄水,为提高降水利用率,应提倡等高种植新技术并在此基础上施行压青式休闲地,尽早耕翻农田地块接纳秋雨.