土壤保湿的方法范文1
1．保护地沟灌法的特点与适用条件垄沟灌是保护地中普遍应用于宽行作物的一种较好的灌水方法。沟灌在保护地中应用十分广泛。沟灌法是在保护地作物行间开挖灌水沟，灌溉水由输水沟或输水暗管进入灌水沟后，在流动的过程中主要借助土壤毛细管作用从沟底和沟壁向周围渗透而湿润土壤的灌水方法；沟灌法与畦灌法相比较，更具有以下明显的优点。
①节水、节能：与畦灌法相比较，由于沟灌法通过灌水沟灌溉田间，灌溉时田间灌溉水流推进速度较快，且仅湿润局部土壤，所以，在节水的同时也达到了节能。
②灌水后不会破坏作物根部附近的土壤结构，可以保持根部土壤疏松，通气良好。
③不会形成严重的土壤表面板结，能减少深层渗漏，防止地下水位升高和土壤养分流失。
④沟灌能减少植株之间的土壤蒸发损失，有利于土壤保墒和减少保护地内空气相对湿度；开灌水沟时还可对作物起培土作用。
保护地沟灌法适用于灌溉宽行距作物，如黄瓜、西瓜、西葫芦、番茄、豆类、草毒和果树等作物，窄行距作物一般不适合用沟灌。沟灌法比较适宜的土壤是中等透水性的土壤。
适宜于垄沟灌的地面坡度一般在0.005～0.02之间。地面坡度不宜过大，否则，水流流速快，容易使土壤湿润不均匀，达不到预定的灌水定额或灌水效果。这时可将灌水沟的入沟流量或其他技术要素结合，使灌水既能保证灌水均匀，又能达到设计灌水定额。
2．保护地灌水沟技术要素的确定
（1）保护地灌水沟的布置方法保护地灌水沟一般与保护地作物种植方向一致，有顺温室（大棚）长度和垂直温室（大棚）长度两种方式，取决于种植作物的种类和当地的种植习惯。
土壤保湿的方法范文2
1 研究区概况
黄土高原位于黄河中上游地区，东起太行山西麓，西至贺兰山、乌鞘岭和日月山，南达秦岭，北止于阴山，总面积62．68万km2。黄土高原的西部和东部分属于东部干旱半干旱区和华北气候区，是温和半湿润气候区向温和半干旱、温和干旱气候区的过渡带，这里既是气候变化敏感区，又是生态环境脆弱带，是干旱多发地区，也是水土流失十分严重的地区。黄土高原土壤疏松，质地均一，其有效含水率多在12％～15％，持水能力较高，持水空隙可达25％～30％。同时黄土高原土壤疏松多孔，毛细孔隙发达，具有极强的蒸发性能，水分易散失，保水能力差。土层厚度一般为50～140m，地下水埋藏较深，无上行补给的可能，降水成为除灌溉之外土壤水分的唯一补给来源。
2 数据资料与研究方法
2．1 数据资料
研究使用的土壤湿度反演资料来源于维也纳工业大学摄影测量与遥感学院，表层土壤水分反演数据（SSM）是利用TU－Wien［Institute of Photogrammetry and Remote Sensing（IPF），Vienna University ofTechnology（TU－Wien）］变化检测的方法得到的。这种方法是利用传感器信号记录的σo（40）来表示的，极度干旱和极度湿润状态分别用σodry（40，t）和σowet（40）表示，t表示时间。其中，σowet（40）几乎不依赖于植被覆盖状态，而σodry（40，t）自冬天到夏天随着植被生长而增加。研究发现，在无雨或少雨的干旱时期或者春寒期，σo（40）和σodry（40，t）相近，在这2种情况下，土壤含水量很低，并且介电性能相似，在雨季，σo（40）接近于σowet（40）。假定σo（40）和土壤湿度之间存在线性关系，可以估算表层土壤的相对含水率ms（见式（1））。使用该方法的前提是地表没有处于冻结状态或者积雪覆盖，ms也仅仅是微波传感器C波段可以探测得到的表层0．5～5cm的相对土壤含水量。剖面土壤水分反演数据（SWI）是基于土壤水分入渗方程得到的（见式（2）），该方程已经被证明能够准确描述土壤湿度的变化趋势［4－5］。ms是某一时刻ti根据散射计信号计算出来的表层土壤湿度，T 是以天为单位的土壤和气候特征常数。当T＝20d时，对于0～100cm 土层得出的结果最好。只有在满足最基本条件，即至少1个观测设备在［t－T，t］时间间隔和至少3个设备在［t－5T，t］时间间隔观测时，才能够计算出SWI。在将SWI转换为体积含水率θSWI时，必须要使用到 WL（凋萎湿度）、FC（田间持水率）和TWC（总含水率），并通过式（3）计算得到，更为详细的反演算法参考文献［3－6］。（ ）WL （3）实测土壤湿度资料由国家气象局提供，为1992—2000年间各个农业气象站每月8、18、28日的10、20、50cm 的土壤湿度实测值。月降雨数据同样来源于气象数据共享中心，该数据经过初步质量控制。黄土高原地区土地利用图（1∶10万）、DEM（30m 分辨率）、土壤图（1∶100万）等资料均来自国家自然科学基金委西部数据中心（http：／／westdc．westgis．ac．cn）。需要说明的是，因为ERS散射计数据在2000—2007年间缺测较为严重，加之实测土壤湿度数据在冬季缺测情况也较为严重，所以仅对数据较为完整的1992—2000年间每年5—10月的反演数据进行分析。
2．2 研究方法
土壤湿度反演数据验证分为点和面2个尺度，点尺度上主要是利用1992—2000年间同时段的实测农田土壤湿度、遥感反演和降雨数据，通过相关分析、线性斜率、距平分析等方法分析各个因素的时间变化趋势［3－6］，重点关注上述几种数据的变化趋势是否一致，相关关系是否显著以及相互间的响应和滞后关系。面尺度上，因为目前得到的实测资料站点数量较为有限，空间分布主要位于农田区域，对于黄土高原地区下垫面的复杂多变代表性不足，而且由于实测资料在空间分布上有欠合理、分布不均，故没有使用GIS插值手段，主要是通过将降雨和反演数据插值后，从时间变化趋势和空间分布特征二个方面进行验证。如果反演结果和降雨（黄土高原地区除灌溉以外土壤水分唯一来源）变化趋势较为一致，则证明反演结果能够相对准确地反映该地区实际土壤水分状况的变化。空间分布方面，主要是通过将降雨和反演数据插值成1km 的栅格后，采取分层设色以及提取等值线等方法，对比其空间分布特征是否一致。需要说明的是，在面尺度的验证中用到的实测值、SWI或SSM 和降雨资料都是使用面均而不是用单一站点的数据，这种方法可以明显地降低单一站点观测的不确定性。此外，由于上述所有数据都是长时间观测，所以计算出了每种数据的距平值，这些距平值可以表示出相对于多年平均值的偏离程度，较大的距平值则代表异常干旱或湿润。另外，由于黄土高原地区夏季降水较为集中，为了更好地分析反演结果和降水的关系，专门对每年夏季（6－8月）反演结果和降水之间的关系进行分析。
3 结果与分析
3．1 不同土地利用条件下土壤湿度反演数据验证
从表1可以看出，在土地利用图的6个一级地类和24个二级地类中不论是表层5cm 的SSM 还是较深层（0～100cm）的SWI都和降雨呈正相关（P＜0．01），SWI和SSM 的相关性都也达到0．01以上，具体表现出以下二 个 特 点。①降 雨 和 SSM 的 相 关 性 要 明 显 好 于 和SWI 的 相 关 性。这 一 点 是 可 以 想 象 的。TU－Wien算法反演获得的表层5cm 的SSM 是基于后向散射信号直接得到的，而0～100cm 的SWI是在SSM 的基础上由土壤水分入渗方程推算得到的，其与降水的相关性显然要低于SSM。②在不同的土地利用类型中，土壤湿度对于降水响应的敏感程度存在明显差异。造成这一现象的原因主要是反演算法本身和土地利用方式的不同所致。从表1还可以看出，降水和土壤湿度指数相关系数比较高的土地利用类型主要是林地、草地、裸岩石砾地和其他地类，相关关系相对较弱的为水田、永久性冰川地和戈壁。TU－Wien的反演是基于散射计数据进行的，散射计类似于雷达独特的侧向观测能力，使得它可以在一定程度上减弱林地或草地植被冠层的干扰，因此，反演结果可以相对准确地反映该地区土壤水分的变化。裸岩石砾地和其他地类的反演结果也较好，但是因为其在黄土高原区域所占面积较小（均未超过1％），不是主要土地利用类型，故不做重点分析。水田、永久性冰川冻土地区反演结果较差，前者是由于在作物生长季节长期有水存在，土壤对于降水的响应不敏感，而后者是由于冰川冻土地区常年有积雪或冰粒覆盖，散射计信号难以穿透，造成反演结果不准确。水田和永久性冰川冻土区占黄土高原面积都比较小，均未超过1％，对反演结果整体的准确性影响不大。
3．2 不同土壤质地条件下土壤湿度反演数据验证
从表2可以看出，在9种不同的土壤质地中，降水和SSM 和SWI 的相关系数普遍都大于0．643和0．411（P＜0．01）。降水和SSM 相关系数较高的是粉质粘土、砂质粘壤土和砂质壤土，相对较低的是粘土和粉质壤土；降水和SWI相关关系与SSM 类似，较好的是砂质粘壤土和砂质壤土，较差的也是粉质壤土和粘土，不同的是粉质粘土SWI与降水的相关性不如砂质粘壤土和砂质壤土，这可能是由于土壤图相对陈旧造成的。研究所使用的土壤图数据来源于第二次土壤普查成果，第二次土壤普查正式开始于1979年，以省为单位，除部分边远地区外大多数省份于1990年完成省级汇总与验收工作。到目前为止，20年过去了，黄土高原地区农业耕作措施的改进，灌溉施肥技术的提高以及部分省区陆续开展的大规模植被恢复和生态环境建设工程，都使得土壤质地等信息发生了明显变化，土壤图中的一部分数据由于更新不及时，已经不能够准确反映土壤质地的实际情况，这可能导致分析结果的差异。另外，表2中SWI和SSM 的相关性明显低于表1中SWI与SSM 的相关性，由此再次证明，不同土壤类型以及同一土壤的不同层次间土壤湿度反演结果的显著差异。但从总体上看，9种不同土壤质地中的大部分土壤，SSM 和SWI 与降水的相关系数都分别超过了0．735和0．505（P＜0．01），可见，反演数据能够相对准确地反映该地区的土壤湿度变化，但是不同土壤质地间差异较为明显。
3．3 不同地形条件下土壤湿度反演数据验证
地形条件历来是土壤水分研究中重要的考虑因素，它影响土壤水分的空间分异特征，结合从 DEM 数据提取得到的坡度图，按照退耕还林坡度分级标准将坡度分为4类，分别为0°～6°、6°～15°、15°～25°和25°～69°，重点探讨不同地形（坡度）条件下反演的效果。在不同坡度范围内反演数据和降水呈正相关（P＜0．01），无明显差别，SSM 和SWI 与降水的相关系数分别大于0．775和0．480（P＜0．01），SWI和SSM 的相关系数也都超过了0．867（P＜0．01）。
3．4 SWI或SSM、实测土壤湿度和降雨量时空变化分析
由于实测土壤湿度（SM）资料较为有限，利用黄土高原地区的56个农业气象站收集到的实测土壤湿度和降水数据以及SWI或SSM 进行对比，进一步对反演结果进行验证。由图1可以看出，SWI或SSM、降水和实测土壤湿度值三者的年际变化趋势都保持着较好一致性，距平值也表现出了类似的变化规律。黄土高原区降水多集中于夏季，土壤湿度高值区也集中于夏季，SWI或SSM 和土壤湿度实测值表现出了一致性的变化趋势，春季和冬季的土壤湿度较低，夏季受降雨影响较高。研究选取了同时具有降水和实测资料的7个站点进行对比（见表3），发现SWI和降水的相关系数均高于0．513（P＜0．01），这说明SWI能够很好地反映降水的变化。降水和实测值的相关系数因土层加深而下降，与10cm 土壤湿度（SM10）（P＜0．01）和20cm 土壤湿度（SM20）（P＜0．05）实测值均呈正相关，与50cm 土壤湿度（SM50）的相关性较差，说明降雨对深层土壤影响较小。SWI和实测值的相关性也随深度增加而下降，在10cm 处达到了显著水平（P＜0．01）。值得一提的是，SWI与实测值相比和降雨有更好的响应关系。得出这一结论的原因主要是实测数据存在一定的缺失，而且都是每月8、18和28日观测得到的，相对于降雨存在一定的滞后性；另外，降水和SWI插值之后是相同分辨率的，而实测数据是点观测，因此，降水和SWI的相关性要好于实测值。 目前，对于土壤水分的研究，关注更多的并不是表层5cm 土壤水分，而是更深层次的土壤水分状况，所以，这一部分仅对降雨和SWI的空间分布特征进行分析。降雨量的分布特征是由东南部向西北部逐渐减少，在高原西部即宁夏盐池陕西定边宁夏固原甘肃静宁、甘谷沿线以西，土壤较为干旱；阴山以南黄河南岸地区土壤极为干旱，该地区地处毛乌素沙地、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和库布齐沙漠交界地带，SWI常年低于15％；在中部，特别是陕西和山西交界地区，土壤干旱程度较大；在东部，主要包括山西吕梁山和太行山之间的汾河灌区，土壤相对湿润；在南部，秦岭北坡以及六盘山、子午岭一带林地水源涵养功能明显，土壤水分较高。此外，在陕西吴旗、志丹地区土壤干旱现象并不严重，南部关中平原的西安、户县局部地区有灌溉习惯，加之雨水补给，土壤干旱现象不严重。对于具备灌溉条件的地区，如沿黄灌区（主要是宁夏灌区、内蒙灌区、内陆灌区）等地，由于土壤水分大都能通过人工引黄灌溉得到补充，因此土壤干旱的可能性较小。
土壤保湿的方法范文3
关键词：黄河故道；土地利用变化；土壤有机碳；土壤易氧化有机碳
中图分类号 S156.8 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）14-0062-03
Abstract：Soil organic carbon（SOC） and soil readily oxidizable organic carbon （ROC） of three soil layer of five land utilization types， including woodland， cultivated land， orchard land， wetland and mudflat，were measured. The results show that， topsoil （0～20cm）SOC contents of various land use types display aggregate， cultivated land（7.42g/kg）>woodland（4.79g/kg）>orchard land（2.93g/kg）， wetland（2.96g/kg） and mudflat（3.07g/kg），and the latter three land use types have no significant difference. SOC and ROC show extremely significant correlation. ROC is more active response to changes of land use types than SOC. ROC/SOC trends to be stable except topsoil of cultivated land.
Key words：The ancient course of Yellow River；Land use change；Soil oganic carbon；Soil readily oxidizable organic carbon
黄河明清故道系指公元1194―1855年间，黄河向南侵入淮河所形成的一段主河道所流经的地域，位于黄河、淮河、苏北灌溉总渠之间，流经豫、鲁、皖、苏四省22个县（市），全长730km，南北平均宽32.5km，土地总面积约2.4万km2，形成了淮河与黄河流域之间一个自然景观独特的地理单元[1]。该区域土壤成土母质为黄泛冲积物，土壤类型以潮土为主，土种主要为飞沙土。该土种砂性重，结构松散，缺乏毛细孔结构，沙粒阳离子交换量较低，其保水保肥性较差[2，3]，肥力较低。研究表明，砀山县飞沙土中有机质的含量仅为0.4%左右[4]，属于极低的水平。土地利用方式的改变对陆地生态系统碳循环有重要的影响[5]，是造成土壤有机碳（soil organic carbon， SOC）含量水平降低的重要因素。对于SOC含量较低区域土地利用改变导致的土壤碳含量变化研究主要集中在中国西部沙化地区。对于黄河故道区域土地利用方式变化对土壤碳影响的研究还未见报道。土壤易氧化有机碳（soil readily oxidizable organic carbon，ROC）是土壤活性有机碳重要的组分之一，由于其循环速率快，稳定性差，易受到外界因素的影响从而造成碳的释放。在土壤受到人为活动干扰的早期阶段，土壤碳库的变化被认为主要发生在ROC库中，因此常被用作土壤碳库短期变化的表征因素[6]。本研究通过测定安徽省砀山县黄河故道区域不同土地利用方式下土壤ROC含量，以期了解在有机质含量较低的飞沙土中土地利用变化所造成的土壤中有机碳含量的变化情况。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况 黄河故道在安徽省砀山境内长46.6km，区域面积约699.7km2，占砀山县总面积的59%。本研究区域选择位于砀山县西北部官庄坝镇的砀山黄河故道省级自然保护区内。保护区总面积约21.80km2，其中核心区5.86km2，是黄河故道区域内保持得较为完好的湿地之一，2017年初入选安徽省第一批重要湿地名录。该区域年降雨量773mm，年均气温14℃。
1.2 研究方法 在研究区域内选择较为典型的林地、耕地、果园、湿地、滩涂为采样区。采样区内具体情况见表1。样品采集时间为2016年7月底。在每个采样区内随机布设3个10m×10m样方，每个样方内按“5点取样法”，用直径为5cm的不锈钢土钻分别采集0～20cm、20～40cm、40～60cm深度的土壤，同层土壤混合为一个样本，共采集45个土样。土样用自封袋带回实验室自然风干，在此过程中剔除样品中的石子和动植物残体，碾碎后过2mm孔径土壤筛备测。SOC的测定采用外加热重铬酸钾容量法，ROC的y定采用333mmol・L-1高锰酸钾氧化-比色法[7]。
2 结果与分析
2.1 不同土地利用类型SOC含量 不同土地利用类型SOC含量在3个土层深度上的表现见图1。土壤0～20cm表层SOC含量范围在2.93～7.42g/kg，其中林地、耕地、果园以及湿地表层土壤SOC含量均显著高于20cm以下土层（P
2.2 不同土地利用类型土壤ROC含量 不同土地利用类型土壤ROC含量如图2所示，其范围为0.325～3.918 g/kg。除滩涂三层土壤ROC含量无显著差异外，其它土地利用类型表现为0～20cm土壤ROC显著高于20cm以下土壤。这与上述SOC随土层深度变化情况相似。但也存在细微差异，表现为林地与湿地两种土地利用类型中，20～40cm土层与40～60cm之间，ROC含量出现了显著差异（P
对各土地利用类型的3个土层SOC和ROC的平均含量值进行回归，建立二者之间的线性回归方程，见图3。结果显示SOC与ROC之间存在极显著的线性关系（P
为了消除总有机碳含量的差异对ROC含量产生的影响，对ROC与SOC进行比值处理，获得ROC分配比例，其范围为25.38%～53.67%，见图4。统计结果显示，各土地利用类型随土壤深度改变，ROC/SOC值未出显著差异。各土地利用类型在不同土层的横向比较显示，只在0～20cm表层耕地ROC分配比例（53.67%）高于其它土地利用类型。其他土地利用类型间ROC分配比例间均无显著差异。说明砀山黄河故道区域各土地利用方式对ROC分配比例的影响不显著。
3 结论
土地利用方式的改变是造成土壤有机碳含量变化的主要因素。黄河故道区域土壤以飞沙土为主。这一区域湿地景观是主要的环境背景，在受到人为干扰后，湿地转变为不同的土地利用类型后，土壤有机碳发生了变化。本研究显示：（1）该地区湿地转变为林地、耕地、果园和滩涂后，除滩涂外，各土地利用类型土壤SOC在0～20cm的土壤表层出现积聚，其中耕地与林地表层土壤SOC含量提高最为明显，如果考虑到耕地有施肥带来有机质输入的影响，林地在提高土壤有机碳含量的作用较有效；（2）土壤总有机碳SOC含量与易氧化有机碳ROC含量之间存在显著的相关性，说明ROC含量主要还是依赖于SOC含量的高低；（3）林地、耕地20～40cm、40～60cm土层ROC含量与SOC相比出现了显著差异，说明土地利用类型土壤碳变化的分辨上，ROC较SOC具有更高的灵敏度；（4）除耕地表层土壤外，ROC分配比例在各土层间无显著差异，同一土层各土地利用类型间也无显著差异，说明飞沙土为主的砀山黄河故道区域不同土地利用方式和不同的土层ROC分配比例趋于稳定，其值为（32.64±4.97）%。
参考文献
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[2]Walpola， B C，Arunakumara， K.Decomposition of Gliricidia leaves：the effect of particle size of leaves and soil texture on carbon mineralization[J]，Tropical Agricultural Research & Extension.2010，13（1）：19-23.
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土壤保湿的方法范文4
关键词：大田作物；微喷灌技术；应用
一、土壤计划湿润层深度及大田土壤自然含水量调查
1.土壤计划湿润层的尝试，随着作物的根系、土壤中可溶性盐类所在深度，施肥方法和土壤耕作层厚度而变动。由于灌溉主要是为了补充根系集中层的水分消耗，因而作物根系集中层的尝试是决定土壤计划湿润层的主要条件之一。此外，在确定计划湿润层深度时，还要考虑作物的需水情况，土壤性状等因素。根据不同作物确定不同的计划湿润层深度。
2.龙江县以各大田作物作为观测对象，观测面积为8hm2，使用的地埋低压管道，微喷灌技术配置了微喷灌带，每根软带长60m，直径为6.4cm左右，在上面设有许多小口，以保证流径水能均匀不断地连续向两测分布，在管道的单位长度上，所分布出的水量相等。每条管道控制宽度为2m，灌溉时，把高度民该管道铺在畦田中，流水直接湿润作物根部。
3.灌水定额的确定。作物的灌水定额以及灌水周期随年份和生育阶段小同而不同，本次观测取中等偏旱年而选择符合当年的最大灌水定额和灌水刷期作为设计依据。以上数据可计算出灌水定额m为：450m3/hm2。
二、大田作物的微灌技术介绍
1.滴灌。滴灌是利用安装在末级管道（称为毛管）上的滴头，或与毛管制作成一体的滴灌带（也叫滴灌管）将压力水以水滴状湿润土壤，在灌水器流量较大时，形成连续细小水流湿润土壤。滴管通常分为地表滴灌和地下滴灌。
2.渗灌。渗灌是利用一种特别的渗水毛管埋入地表以下30cm左右，压力水通过渗毛管管壁的毛细孔以渗流的形式湿润其周围土壤。
3.小管出流。小管出流是利用小塑料管与毛管连接作为灌水器，以细流（射流）状局部湿润作物附近的土壤，小管出流的流量常为40至250l/h。
4.微喷灌。微喷灌是利用直接安装在毛管上或与毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤。微喷头有固定式和旋转式两种。前者喷射范围小，水滴小；后者喷射范围较大，水滴也大些，故安装的间距也比较大。微喷头的流量通常为20至250l/h。
通过四种微喷技术的介绍可以了解到，微喷灌技术在大田作物中的应用能更好的解决灌溉问题。大田作物使用微喷灌技术能有效保证土壤含水量达到合适的要求，为作物根系主要活动层提供最佳含水量。同时，根据实际示范应用情况，微喷灌技术节水效益明显，投资少，见效快，易掌控，有着很好的大田作物推广前景。
三、微喷灌技术应用前景分析
微喷灌技术在大田作物中的应用能较好解决均匀灌溉问题，在低压灌溉条件下，采用微喷灌技术进行灌溉，可使每一单位面积从浇起至终了，浇水量均相同，使水份均匀湿润作物根系生育层，既不多灌水，也不少灌水，使土壤含水量达到合适的要求，为作物根系主要活动层提供最佳含水量，达到作物在最优环境条件下生长发育而获等高产。并且微喷灌灌溉可使每亩次灌水量由原来的60m3减少为30 m3，同时与喷灌、滴灌节水灌溉相比，投资仅为喷灌的2%，滴灌的1%。根据示范应用情况，微喷灌对节水灌溉有着很大的促进作用，节水效益明显，投资少，见效快，适合农民掌握，节省劳力、省水，所以说，微喷灌技术在全省有很好的推广前景。
四、微喷灌技术的优缺点比较
1.不受环境变化因素的影响。微喷灌技术对土壤地形的适应性非常强，可根据不同田地要求选用不同类型的灌水器。微喷灌技术可以在任复杂的环境下正常有效开展作业。
2.微喷灌有效包含作物地表面和地下根部及土壤灌溉，为作物种植创造了很好的水、热、气、养分等状况，保证了作物产量质量的稳定提高。
3.微喷灌灌溉投资一般要高于地面灌溉。灌水器出口易初步水中的矿物质或有机物堵塞，减少灌水颁布均匀度。微喷灌管理道一般铺没在地面，使用中会影响田间管理，增加田间人员的维护投入成本。
五、推广微喷灌技术在大田作物中的应用建议
1.田间持水量测定。采用室内湿润法，取大田深度为0.4至0.6m原状土，进行多次测定取平均值。
2.土壤计划湿润层深度调查。作物根系，土壤中可溶性盐类所在位置，施肥和土壤作业厚度等是影响土壤计划湿润层深度的重要因素。
3.作物种植环境适宜性。大田作物种植作物多样化，受气候环境等变量自然因素影响深远，做好先期环境调查，实现应对措施预备计划，保障大田作物正常生长发育。
土壤保湿的方法范文5
1材料与方法
1.1供试土壤试验于2011年7月在杨凌旱区节水农业研究院进行,本区域位于东经108°~108°7',北纬34°12'~34°2',土壤属于黏壤土,试验用土取自表层0~40cm熟土,自然风干后过2mm孔径筛子,过筛后土壤的基本物理特性见表1,其中η为粒径d的土壤百分比,γ为土壤容重.
1.2测试装置试验系统由供水系统和土箱两部分组成(见图1).试验用土箱由厚10mm的有机玻璃制成,其规格为45cm×45cm×80cm(长×宽×高).供水系统由自制供水箱提供恒定水头,通过调节旋钮开度来控制流量.
1.3试验方法在试验过程中共设置了5个土壤初始含水率,分别为4.01%,7.11%,8.76%,10.85%,14.68%,其中8.76%为验证含水率.用烘干法测土壤含水率,按设定的土壤含水率配制后用塑料防水布裹好放置24h后,让水分充分分布,以保证土壤内部含水率基本均匀.将试验用土分层装入土箱,每5cm为一层,层间打毛,装箱控制土壤容重为1.35g/cm3,为防止表层土壤水分蒸发,土壤表面用塑料膜覆盖,土壤装入土箱自然沉降24h后进行试验.试验中设定的滴头流量为7L/h,灌水器垂直埋入土中,灌水器顶部与土壤表层齐平.灌水历时为6h,每个处理重复3次.灌水试验开始后用秒表计时,在最初的1h内,每隔10min在土箱上标记湿润锋位置,用钢尺测量土壤表面湿润半径、土箱侧面的湿润半径,并记录;1h后至3h,每隔20min标记、测量、记录一次;3h后每隔30min记录一次,直到试验结束.灌水结束后,立即用直径1cm土钻,在沿土箱侧边45°方向湿润体剖面半径上取样,不同取样点水平、垂直间距为5cm,取土至湿润锋位置结束,用烘干法测量土壤含水率.
2结果与分析选取土壤表面水平湿润半径r、最大水平湿润半径R、垂直入渗深度H和灌溉时间t为特征值.
2.1土壤表面湿润半径土壤表面湿润面积是反映湿润体特征的重要参数.试验初期,土壤表面含水率随着时间的增加,水分逐渐入渗到土壤表面,土壤表面湿润半径逐渐增大.图2为土壤表面湿润半径的变化趋势图.由图2可以看出,随着土壤初始含水率的增高,水分渗透到土壤表面的时间逐渐缩短,当土壤初始含水率θ分别为4.01%,7.11%,8.76%,10.85%,14.68%时,土壤表面湿润出现的时间分别为71,50,39,35,25min.随着灌溉时间的延长,地表湿润半径逐渐增大,相同时刻,土壤表面湿润半径也随着土壤初始含水率的增大而增大,可用对数函数关系(r=alnt-b)拟合表面湿润半径与灌溉时间t的关系,见表2.由表2可以看出,决定系数均大于0.99,相关性较好.参数a随着土壤含水率的增大而增大,与初始含水率θ呈幂函数关系,参数b随着土壤含水率的增大而减小,与初始含水率呈线性关系,其决定系数大于0.94.因此,土层表面水平湿润半径r与灌溉当含水率为4.01%,7.11%,8.76%,10.85%,14.68%时,用式(2)计算的表层湿润半径为0时的灌溉时间t分别为68.47,47.45,39.39,31.38,21.19min,与实测值的平均相对误差仅为6.65%.说明该拟合关系式可以较好地计算涌泉根灌地表湿润时间及湿润区扩大速度.
2.2湿润体最大水平湿润半径和垂直湿润深度土壤湿润体最大水平湿润半径和垂直湿润深度是衡量湿润体湿润范围的重要特征值,掌握特定土壤条件下不同初始含水率下入渗过程中该值随灌水时间变化的规律,能够为涌泉根灌毛管铺设和灌水器布置提供重要的理论参考.图3为土壤初始含水率对最大水平湿润半径和垂直入渗深度变化的影响.由图3可以看出,初始含水率显着地影响了水平和垂直方向湿润锋的运移速度,最大水平湿润半径R和垂直入渗深度H都随着土壤初始含水率的增大而增大,且垂直入渗深度H的变化趋势明显大于水平湿润半径.随着水分扩散时间的延长,它们之间的差距逐渐增大.可用幂函数拟合最大水平湿润半径(R=ctd)和垂直入渗深度(H=mtf)的经验计算公式,拟合参数见表3.分析表3中的拟合参数,c与f均随着土壤初始含水率的增加呈明显增加趋势,c与含水率θ呈指数函数关系,而f与含水率θ呈线性关系,d几乎不随土壤含水率的变化而变化.当含水率大于7%时,参数m几乎不随着土壤初始含水率变化而变化,因此最大水平湿润半径R、垂直入渗深度H与入渗时间t关系可以表示为。式中:R为土壤湿润体最大水平湿润半径,cm;H为垂直湿润深度,cm.用初始含水率为8.76%的实测值对经验公式(2)-(4)进行验证.计算后将与实测值和计算值的整体相对误差(IRE)和均方根误差(RMSE)列于表由表4可知,采用式(2)-(4)推求的表面湿润半径r、土壤湿润体最大水平湿润半径R、垂直湿润深度H与实测值比较接近,对应数据点基本上都落在1∶1线附近.土壤表面湿润半径、水平最大湿润半径及垂直入渗距离的IRE和RMSE分别为0.63%,0.40%,0.83%和0.59%,0.12%,0.73%.计算误差较小,可用上述经验公式计算涌泉根灌土壤水分渗透参数.
2.3湿润体内水分分布湿润体内的水分分布状况也是制订灌溉制度的重要参考依据之一[7],利用Sigmaplot软件对湿润体土壤水分实测含水率进行绘制,获得土壤湿润体内垂直剖面含水率分布等值线图,见图4.从图4可以看出,湿润体内含水率等值线形状和入渗过程中湿润体湿润锋形状变化相似,都是以滴头位置为中心,由近到远等值线由疏到密分布,土壤水势梯度逐渐增大,土壤含水率逐渐变小.当灌水时间相同时,同一位置土壤含水率随着初始含水率增大而增大,以含水率等值线25%为例,不同初始含水率下水平方向最大宽度基本上都发生在25cm左右处,垂直方向最大深度分别发生在40.5,46.5,46.3和47.5cm;湿润体体积呈增大趋势.由于湿润体体积随着初始含水率的增大而增大,当初始含水率分别为4.01%,7.11%,10.85%,14.68%时,灌水结束时实测湿润体体内的平均含水率分别为23.97%,25.23%,26.19%,26.75%.另外,试验结果表明单位时间内入渗量随时间的增加而减小.土壤平均入渗率与初始含水率呈正相关关系,随时间的延长,初始含水率对土壤入渗率的影响逐渐变弱,减去初始含水率,平均滞留含水率分别增大了19.96%,18.12%,15.34%和12 .07%.湿润体平均滞留含水率增量随着初始含水率的增大而减小,说明土壤初始含水率越大,湿润体内水分分布越均匀.
3讨论
土壤初始含水率越大,涌泉根灌过程中水分扩散速度越快,平均入渗率越大,与陈洪松等[14]研究结果有所不同,可能的原因是,本试验滴头入渗面属于垂直柱状地下入渗,尤其是增大了水平方向水分与土壤接触面,且在灌水过程中套管内会有一定高度的水柱,形成有压渗灌,而传统的滴灌或线源灌属于无压或低压灌溉,因此在相同时间内入渗量就越大,平均入渗率就越大.这似乎与初始含水率越小,基质势越小,土壤的水吸力就越大相矛盾.但实际上,水分扩散的驱动力大小并非直接反映到运移速率的快慢.灌溉过程中,土壤孔隙首先需要部分水分填充,初始含水率越小,土壤孔隙所需填充水分越多,滴头周围土壤达到饱和状态需要时间越长,湿润锋运移速度较慢.该结果与吴启发等[15]研究结果一致,因此,土壤初始含水率越大,涌泉根灌土壤水分传输越快.湿润体最大水平半径和垂直入渗深度随初始含水率的增大而增大,湿润体内平均滞留含水率随着初始含水率的增大而减小,但是由于湿润体体积增大更快,水分扩散速率也快,因此,初始含水率越高,湿润体内水分分布越均匀.该结果与黎朋红等[12]对涌泉根灌特征值的研究结果一致.湿润体形状呈近似椭圆形,湿润锋的扩散速率随土壤初始含水率增大而增大,湿润体最大水平湿润半径小于垂直入渗深度,随着入渗时间的延长,差距越来越显着.这主要是由于垂直方向由基质势吸力和重力势作为驱动力,水平方向由土壤基质势作为驱动力,并且随着时间延长,重力势作用越显着,最终湿润体的形状呈近似垂直椭球体.试验中采用均质土壤研究,与大田土壤相比存在一定差距,对涌泉根灌在实际大田中的水分入渗及水分分布规律还有待进一步深入研究.
土壤保湿的方法范文6
按湿沙子:种子8:2比例进行贮藏。贮藏地点应选择在通风良好、鼠类不易进入的仓库内,下面放5cm左右的湿沙,用木板抹平,放一层种子,再放一层3cm左右的湿沙,抹平再放一层种子,层次视种子数量而定,再上层放稻草或草席盖上,以利于保持水分。此法要经常检查,保持湿度。育苗育苗地选择透气性良好,肥沃的腐殖土或砂质壤土,同时易于排灌的地块。做好苗床床高18~20cm,床宽1.2m,床长则视地势而定。床土要细耙并清除杂质拣除小石头,施磷肥和有机肥作基肥,喷酒0.3%FeSO4溶液消毒床土,1m2要施焦泥灰15kg,与床土充分搅拌均匀,耢平床面,并用木板轻轻挤平土床,有利于土壤毛细管上下接触,即可播种。播种时间和方法一般播种时间在春惊蛰前后(3月上旬)进行。播种方法:干藏种子要在播前30d先混湿沙层积催芽,而湿沙藏种子先用筛子拣尽湿沙,可直接用条播,也可撒播。条播的条沟宽8cm,沟距20~25cm,深约2cm。每667m2用种子20~40kg,播后覆细土,厚度以不见种子为宜,覆土后苗床上面盖一层稻草。苗圃管理搭好遮阴棚鹅掌楸虽是喜光树种,但幼苗耐阴蔽。
播种后搭建1.0~1.5m的遮阳棚。圃地要经常浇水,保持土壤湿度在30%~40%。苗木出土后及时揭除床上覆盖的稻草。5~6月当苗木生长至30~45cm时,选择阴天,逐渐揭除遮阳席,增加苗木光合作用,促进苗木生长。松土除草苗木生长期要及时进行松土除草,保持土壤疏松无杂草。松土时要避免伤到苗木。浇水施肥苗期生长迅速要经常性灌水,保持土壤湿润,同时鹅掌楸喜光,可适当多施N肥以促进苗木快速生长。8月中旬施1次磷钾肥,促进苗木木质化。在上冻前要灌1次封冻水,以利越冬。调整苗木密度4~6月结合间苗,调整苗木密度,株木行距控制在20cm×25cm为宜,间下的苗木可以移栽到其他圃地培育。间苗完成后对苗木进行1次施N肥。6月份后停止施N肥,适当增施P、K肥,促进苗木的木质化,提高苗木的抗病力。病虫害防治鹅掌楸苗木生长迅速,抗病力强,偶而发生白粉病和卷叶虫为害,只要及时防治病虫,加强田间管理,保持苗圃环境卫生,能促进苗木壮实生长。(1)防治白粉病。一般在6月下旬至7月上、中旬出现。发病严重时整个叶面像撒上一层白粉,防治方法:在发病前(6月中旬)可选用波尔多液(1:1:100倍)进行防治,每15d1次,连续2~3次,发现发病后,可用800倍粉锈宁喷洒即可。(2)卷叶虫防治。卷叶虫幼虫一般在7~8月份发生,可选用80%敌百虫1000~1500倍液喷雾防治,幼虫卷叶后可用40%乐果乳油1000~1500倍液防治。
为节约育苗成本,提高经济效益,通常以培育庭园绿化大苗为主。选地选择土壤肥沃、土层深厚、排灌良好、交通方便,利于运输的农地。同时移栽地以砂质壤土为好。选好地,每667m2施基肥2~3t,并精耕细耙,做好1.5~2m的苗床。移栽当苗木树液没有开始萌动前,3月上旬至中旬从上年的苗圃中分流出来的苗木进行移栽。株行距为50~100cm,并挖好深35~40cm,直径30cm的穴,每穴1株,栽植时根系要舒展,防止窝根,栽后要踏实,并灌水保苗,促进生根,提高移栽成活率。田间管理栽后水肥管理移栽成活后,要经常灌水,保持土壤湿润,4~6月结合松土除草,保持土壤疏松无杂草,并施2~3次的N肥,促进苗木的高生长。7月后停止施N肥,8月增施1~2次P、K肥,促进苗木的径生长,提高苗木木质化。修剪鹅掌楸顶端优势强,生长迅速,抗病虫,萌蘖能力强,一般情况下不需修剪,但为培育庭园绿化大苗,6月中旬期间剪除根部萌蘖条、重叠枝、病虫枝等。培土越冬入冬前在鹅掌楸苗木基部培土,并灌1次封冻水,以利苗木安全越冬。
