土壤墒情监测技术应用——以菠萝园为例

【目的】为了明确雷州半岛徐闻县菠萝园土壤墒情变化情况,建立该地区菠萝园 土壤墒情监测评价指标。【方法】文章分析了广东徐闻县气候、水源、土壤等农业资源 特点,通过对广东徐闻县菠萝园降雨量和0~20 cm、20~40 cm 土层土壤含水量的长期定 点监测,分析菠萝不同生育期降雨分布及土壤含水量适宜程度,并结合《农田土壤墒情 监测技术规范》、《土壤墒情评价指标》等相关行业标准,建立该地区菠萝土壤墒情监测 评价指标。【结果】菠萝生育期内降雨主要分布在7—10 月,占菠萝全生育期的70.3%, 降雨分布极不均匀。菠萝园0~20 cm 土层土壤质量含水量变化范围为18.7%~29.0%, 20~40 cm 土层土壤质量含水量变化范围为21.5%~29.7%。降雨对菠萝园土壤0~20 cm 的 水分含量影响显著。结合菠萝生育期长势、降雨分布及土壤墒情监测结果,初步提出 了菠萝定植期、营养生长期、催花期、开花期、果实发育期及成熟期的适宜土壤含水 量。【结论】通过对徐闻县菠萝园长期定点的降雨量记录和土壤墒情的监测数据,初步 建立了该地区菠萝土壤墒情监测评价指标,为菠萝的合理灌溉和节水生产提供科学依 据。     

土壤墒情评价指标研究初探

在现代农业中,准确有效的测量土壤含水量,掌握实时信息,是推行精量灌溉技术、提高水资源利用率,科学指导农业生产的基础,以及提供信息的依据。通过对墒情监测点0~20 cm、20~40 cm土层进行墒情监测(土壤相对含水量),根据降雨量、平均温、最高温、最低温、土壤含水量、作物旱情指标等,并对2012-2016年土壤墒情实时变化资料和定期测墒数据进行对比分析,分析研究与土壤墒情变化高相关的气象因子,及土壤墒情变化特点。通过4年对本地区主栽作物玉米、马铃薯、茄果类蔬菜进行土壤墒情跟踪监测,初步掌握以上作物各生育时期对土壤墒情的要求指标并建立墒情评价指标体系,为指导大面积农业生产奠定了科学的理论基础。掲示云南雨养农业区土壤墒情变化规律和演变趋势,通过现有观测资料,定量评估局地土壤墒情变化,为减缓和预防土壤墒情对农业的不良影响及制定科学的政策提供依据和技术支持。     

贵州省西秀区旱地土壤墒情变化规律分析与评价

为指导农业生产,制定合理、科学的旱地作物种植策略提供参考,对2017—2021年西秀区开展土壤墒情监测积累的数据和气象因子数据进行分析。结果表明：监测点代表区域旱地土壤墒情总体经历下降期（1—3月）,土壤相对含水量从66.62%下降到49.61%;上升期（4—6月）,土壤相对含水量从56.69%上升到79.38%;平缓下降期（7—12月）,土壤相对含水量从65.4%下降到58.79%,共3个变化阶段。0～10 cm、10～20 cm、和20～40 cm土层土壤相对含水量与降水呈极显著正相关关系,40～60 cm土层与降水呈显著正相关关系。0～10 cm的土层土壤墒情对主栽作物玉米、高粱、马铃薯和油菜都有影响,但总体未达到造成农作物减产的程度。     

膜下滴灌棉田不同质地土壤水分的动态变化

通过分析膜下滴灌棉田不同质地土壤水分动态变化,探讨不同土质棉田水平、垂直方向上土壤水分变化的基本规律。结果表明,2种土壤质地,水平方向均不适宜选择滴灌带正下方和膜间作为最佳墒情监测点,而垂直方向0~40 cm土层可以作为土壤墒情监测的深度。不同土质墒情监测的最佳位点,水平方向粘土为距离滴灌带-40 cm至20 cm处,砂土为-20 cm至20 cm处(均除0 cm滴灌带正下方),垂直方向二者均为0~40 cm处。     

高速公路绿化带土壤水分动态变化规律研究

【目的】研究高速公路绿化带边坡的土壤水分动态变化规律,旨在为高速公路生态绿化提供参考。【方法】2009年4-11月对河北固安县廊涿高速各观测点(阳坡、阴坡、平地及中央隔离带)不同土层深度(0~40cm)含水量及降雨量进行连续观测,分析了高速公路绿化带土壤水分的动态变化规律。【结果】4-5月,各观测点土壤含水量持续下降;5-8月,各观测点土壤含水量迅速增加,并保持在较高水平;8-10月,各观测点土壤含水量逐渐降低;10-11月,各观测点土壤含水量稳中有升。各观测点表层(0~10cm)和下层(10~20cm)的土壤含水量波动较大,变异系数平均值为28.39%和24.85%,深层(20~40cm)土壤含水量的变化明显减弱,变异系数平均值为19.41%。在0~40cm土层,中央隔离带的土壤含水量较高,阴坡和阳坡次之,平地最低。【结论】高速公路边坡土壤水分的季节性动态变化规律显著,且与降雨规律一致。5-10月的土壤水分条件最好。土壤水分的空间变化可分为速变层(0~20cm)和活跃层(20~40cm)2个层次。各观测点中,中央隔离带的土壤水分条件最好,阴坡和阳坡次之,平地土壤水分条件最差。     

仁化农业气象试验站土壤墒情变化特征分析[1]

本文以仁化农业气象试验站2014—2022年0-10、10-20、20-30、30-40、40-50cm土层土壤墒情实测数据、地下水位数据以及降水、气温等气象资料,分析了不同深度土层土壤墒情年内和年际变化特征,以及降水、气温、地下水位等因子对其影响。结果表明:不同深度土层土壤墒情年内变化呈上半年高,下半年低的特征,与仁化年内降水特征变化较一致,在垂直变化上,随着土层深度增加,土壤墒情越大,且波动幅度递减;在2到6月,10cm以下土层土壤墒情受降水、蒸散、地下水位之间复杂影响,呈波动上升趋势,而0-10cm层土壤墒情变化趋势与降水变化规律一致,7到次年2月,不同深度土层土壤墒情均随着降水的减少或增加而减少或增加;不同深度土层土壤墒情的年平均值年际变化较大,除受年降水量大小的影响外,地下水位的高低、年内降水分布的均匀性及暴雨、高温等气象灾害对其均有较大影响。     

滴灌棉田粉砂壤土的水分特征曲线试验研究

为探究滴灌棉田粉砂壤土土层深度对土壤水分特征曲线的影响,采用张力计法对0~20cm,20~40cm,40~60cm深度土层土壤水分特征曲线测定并分析,选用van Genuchten模型进行拟合。结果表明,随着土层深度的增加,土壤体积含水率随土壤水吸力的变幅降低,变化最快的土层为0~20cm,20~40cm;在同一吸力下,土壤容重越大的土层,相应含水率越大,各土层含水率大小表现为:0~20cm20~40cm40~60cm;不同土层吸湿曲线与脱湿曲线不相同,有滞后现象存在。试验区各土层吸湿与脱湿土壤水分特征曲线均与van Genuchten模型拟合较好,其中40~60cm土层拟合最优,拟合相关系数0.8600~0.9949,实测值与模拟值均方根误差均小于0.01。     

冬小麦微喷带灌溉条件下水肥运移规律研究

[目的]研究微喷带灌溉方式对冬小麦灌水后水肥均匀度和运移的影响。[方法]通过对微喷带灌溉条件下冬小麦不同生长时期,距微喷带垂直距离25、50、75 cm土壤剖面0~20、20~40、40~60 cm土层水分、碱解氮和速效磷含量的测定,研究冬小麦农田土壤水分和养分在土壤中的变化及运移规律。[结果]各土层速效养分运移规律与水分运移规律基本一致;作物生长不同时期,水肥在0~20cm土层中均匀度不同,但20~60 cm土层水分变化趋于一致;碱解氮主要集中在0~60 cm土层,速效磷灌水施肥后主要集中在0~40cm土层。[结论]该研究为制定科学的灌溉施肥制度提供理论依据。     

滨海盐碱地刺槐林降水与土壤水盐运动规律相关性研究

以滨海盐碱地33年生刺槐纯林为对象,研究不同土层土壤水盐年份变化,分析年际降水与土壤水盐运动规律的相关性。结果表明:表层土壤同期含盐量低,土壤含盐量随土层深度的增加逐渐升高;雨季表层土壤同期含水量高,土壤含水量随土层深度增加逐渐降低,随蒸发量的增大,表层土壤含水量逐渐低于深层土;年份降水主要集中在夏季,占全年降水量的66%;土壤含水量与降水量呈显著正相关,土壤含盐量与降水量呈显著负相关,不同土层之间含水量与含盐量呈负相关;不同土层之间含水量相关性显著,在3月份0～20 cm表层土与60～80 cm土层土壤含水量差异显著(P=0.034 1<0.05);不同土层之间含盐量相关性显著,差异不显著(P=0.125 2>0.05)。     

辽西半干旱地区典型林分土壤水分空间分布特征

为研究不同林分类型土壤水分特征对干旱地区的生态恢复的影响,以辽西半干旱地区油松×刺槐混交林、油松纯林、刺槐纯林、山杏纯林为试验对象,对其0~100cm剖面土壤水分动态进行定位观测,采用统计描述、相关性分析、聚类分析及半方差分析等方法进行研究与分析。结果表明:在4~10月间,研究区各林分类型土壤含水量在0~100cm剖面上和无林地有极显著(p0.001)或显著差异(p0.05);在0~40cm以内的4个土层,无林地土壤含水量变异系数均大于各林分类型,而40~100cm的6个土层含水量变异系数均大于无林地;各土层含水量相关分析表明:0~10,10~20,20~30cm与各土层呈显著或极显著正相关;据此,建立了预测30~100cm深的7个土层含水量的回归方程;聚类分析将土壤剖面化分为水分速变层、过渡层和稳定层;采用半方差分析法将不同月份0~10cm和10~20cm土壤含水量分布模拟为指数、线性和球状模型,较好地反映了土壤水分水平空间变化特征。综合分析判定各典型林分土壤自然含水量排序为油松×刺槐混交林山杏纯林、油松纯林刺槐纯林无林地。     

降水与土壤含水量关系分析

[目的]了解土壤含水量与降水的关系,为防涝抗旱提供依据.[方法]对濉溪县2011-2012年逐日土壤含水量时空变化及其与降水量的关系进行相关分析.[结果]0～60 cm土壤含水量与深度二次曲线相关,低点随含水量增加而下移;20～30、60～100 cm土层含水量与月度二次曲线相关.入渗深度与过程降水量、雨前表土层含水量正相关,入渗速度与雨前表土层含水量负相关,雨后耕层含水量与入渗深度正相关.雨后表土层含水量及变化与雨前表土层含水量和降水量对数正相关,雨后10～20 cm土层含水量及变化与雨前10～20 cm土层含水量和降水量正相关.[结论]濉溪县常年降水量略有不足,要补充灌溉,抓住有利时机实施人工增雨作业.     

灌溉条件下河南省土壤墒情变化规律初探

在豫东潮土区进行了5a的土壤墒情与旱情监测工作,探索土壤墒情变化规律。结果表明,灌溉条件下,不同栽培模式土壤墒情总的变化规律是:6、7、8月份土壤墒情充足,其他月份欠缺,特别是4、5月份,正是农作物需水量大的时期,土壤水分含量不能满足农作物的需求。从单个栽培模式看,青砂土果园,从4月份到10月份,各层土壤水分含量比较高,其他月份则整体下降,20～40cm土层含水量低于适宜含水量;夹壤淤土大蒜-玉米(西瓜)栽培模式,随着土体深度的增加含水量逐渐降低,土壤含水量最高时段出现在雨季的8月份,最低时段出现在来年的3月份;体砂小两合土小麦-玉米栽培模式,各土层水分随时间变化波动较大,特别在4、5月份和8、9月份,小麦、玉米需水量大,而土壤水分却供应不足;底壤砂土花生(西瓜套玉米)-冬休闲(小麦)栽培模式,各土层含水量随时间变化不大,0～20cm土层墒情不足;夹黏青砂土小麦-胡萝卜(花生)栽培模式,7、8、9月份各土层水分充足。4-5月份各种栽培模式下,土壤水分亏缺时,均应加强水分管理。     

保墒措施对盛果期油茶林地土壤水分时空特征的影响

为探究高产油茶成林地适宜保墒措施,调查观测不同保墒措施下油茶林地的土壤含水量。结果表明:夏季林地0~20 cm层与20~40 cm层的土壤含水量分别只有春季的75.2%与83.3%,夏、秋季土壤0~20 cm层的含水量波动幅度最大;4种保墒措施中各季节均以茶壳覆盖的土壤水分含量高,比对照增加12.24%;覆盖稻草可明显提高夏季、冬季土壤0~20 cm土层水分含量,春、秋季滴灌能显著改善林地20~40 cm的土壤水分,比对照分别提高25.03%与19.12%;秋、冬季生态膜覆盖的林地20~40 cm土壤水分较高;稻草覆盖可显著提高0~20 cm层土壤水分。油茶试验区上半年降雨量占到全年的68.29%,春季降雨占近一半,降雨量季节分布不均与林地土壤含水量变化密切相关。     

永平县宝台山森林公园常绿阔叶林土壤养分分析

以永平县宝台山森林公园常绿阔叶林4种不同群落类型为研究对象,分析其0~20、20~40cm土层土壤有机质及氮、磷、钾含量变化。结果表明:研究区自然植被下土壤养分含量总体丰富,并为中等变异,只有有效P为强变异;0~20、20~40 cm土层不同群落类型间有机质含量无显著差异,0~20 cm土层土壤有机质含量明显高于20~40 cm土层;土壤全氮及碱解氮含量0~20、20~40cm土层差异均不显著;全P含量变化趋势与土壤有机质一致,0~20 cm土层有效P含量高于20~40 cm;全K含量随土层深度增加呈增加趋势,但变化不大,而土壤速效K含量与全K含量变化方向相反;7个指标中只有全N、碱解N、全P和有效P与土壤有机质呈显著相关。     

梭梭林下土壤结皮对土壤水分空间分布格局的影响

为了解土壤结皮对土壤水分空间分布格局的影响过程,以梭梭林下不同类型结皮下样地土壤水分为研究对象,采用分层取样的方法,分别对无结皮(NSC)、物理结皮(PSC)和生物结皮(BSC)样地0~0.5、0.5~10、10~20、20~40、40~60cm土层的土壤进行采集,并对各层土壤含水量进行测定,分析对比2种结皮发育对土壤水分分布格局的影响作用。结果表明:1)物理结皮与无结皮样地各层土壤含水量变化趋势基本一致,0~20cm土层的土壤含水量季节性变化幅度都较大,但略低于无结皮样地。而20~60cm土层的变化幅度较小,无结皮样地长期保持在1.0%~1.3%,物理结皮样地长期保持在0.6%~1.1%之间,显著<无结皮样地(P<0.05),深层土壤渐趋干化。2)生物结皮样地只有0~10cm土层的变化幅度较大,而10~60cm土层的变化幅度都较小,长期维持在0.4%~0.8%,土壤严重趋于干化。3)由于生物结皮对入渗水分的截留和阻碍作用,0~0.5cm土层的土壤含水量显著高于无结皮和物理结皮样地(P<0.05);而0.5~20cm土层显著低于无结皮和物理结皮样地(P<0.05);同时,20~60cm土层略<物理结皮样地,且显著<无结皮样地(P<0.05)。由此可见,相对于无结皮样地,物理结皮和生物结皮的覆盖不同程度地影响着土壤水分的空间分布格局,二者的存在不利于水分入渗,并使深层土壤渐趋干化。     

棉田土壤养分分析与土壤墒情监测系统应用

【目的】研究土壤养分的空间变异程度及分布规律,为该区域科学施肥提供依据。【方法】以新疆生产建设兵团第八师石河子总场六分场数字农业示范田为研究区域,应用土壤墒情监测系统、GIS与地统计学的方法,对棉田土壤含水量与温度进行实时采集、分析并存储在服务器里面,分析石河子总场土壤含水量和温度变化规律、棉田土壤养分空间分布特点及变异规律。【结果】(1)根据监测数据分析,随着灌水量增加和棉花生育期推进,上层0~30 cm比下层40~60 cm的土壤含水量变化趋势明显。0~20 cm土层土壤补偿水比较充分,各个监测点土壤含水量基本维持在比较适宜的范围内。土壤各层温度受大气温度影响并随着土层深度的加深而减弱,随着土层深度的逐渐加深滞后时间相对延长;受棉株逐渐长高变大以后遮阴等造成的影响,7月以后各土层温度逐渐持平,波动不大。(2)土壤全氮、速效磷和速效钾均呈现出中等程度变异;(3)土壤速效钾的块金值在25%~75%(块金值为0.497)表现为中等空间自相关性外,土壤全氮、速效磷指标的块金系数小于25%表现为强烈的空间自相关性。【结论】应用土壤墒情实时监测系统指导棉田灌溉,较往年没有任何减产减质的情况下,棉花灌溉在全生育期内比以往灌溉次数下降了1~3次,节约水资源约20%左右。研究区域内土壤全氮、速效磷和速效钾变异呈现中等程度变异特征,全氮、速效磷表现为极强空间自相关性,速效钾表现为中等强度的空间相关性。     

高黎贡山东坡不同海拔梯度土壤有机质和全氮的垂直分布规律

通过测定高黎贡山东坡不同海拔高度0~20、20~40、40~60 cm土层土壤有机质含量、全氮含量,利用相关分析方法计算了有机质与海拔高度、全氮之间的相关系数。结果表明:海拔、土壤深度、植被类型、气温、降水量对土壤有机质有着显著影响。土壤有机质与全氮含量随海拔高度呈相似的变化趋势,两者在海拔高度2500 m左右达到最大值,而后略有降低再增加;在同一海拔高度,土壤有机质含量以及全氮含量随土层深度的增加而减少。0~20 cm土样的有机质含量明显高于其他两层,0~20 cm土壤有机质含量与20~40、40~60 cm土层土壤呈显著性差异,而20~40 cm和40~60 cm土层土壤差异不显著;海拔、土层深度、全氮含量、气温、降水量和土壤有机质含量具有显著相关性;植被类型中,河谷稀树灌木草丛的土壤有机质含量最低,寒温性灌丛草甸最高。中山湿性常绿阔叶林由于植被生长良好,群落结构复杂,枯枝落叶多,土壤有机质含量也较高;土壤有机质随气温的增加而减少;随降水量的增加呈增加趋势。     

新疆棉田地下滴灌土壤水盐运移变化规律的研究

为探讨新疆棉田地下滴灌方式地下滴灌下土壤水盐运移的规律,在棉花不同生育期运用烘干法和电导法,从水平方向和垂直方向测定棉田距离滴灌带不同距离的土壤含水量和土壤盐分,结果表明地下滴灌条件下棉花整个生育期土壤含水量的运移规律为:0~35 cm各土层苗期与蕾期较低,盛花期较高,吐絮期又较低,35~55 cm各土层在苗期与蕾期较低,花铃期至吐絮期均较高;土壤盐分含量的变化与土壤含水量的变化刚好相反。     

垄膜集雨对陇东旱塬苹果根系分布及土壤性状的影响

为探明黄土高原旱塬区垄膜集雨措施对苹果根系及土壤性状的影响,以9 a生苹果树为试材,结合田间调查和室内测量的方法,研究垄膜集雨保墒条件下果树根系分布及土壤性质的变化特点。结果表明,垄膜和清耕处理苹果根系水平分布特征相似,垂直分布有明显差异。清耕条件下,富士苹果根系主要分布在距离主干30~150 cm内的20~80 cm深土层中,以40~60 cm土层分布最多;而垄膜集雨处理根系主要集中在 0~20 cm 土层中,占根系总量的48.18%,随着土壤深度的增加,根系生物量减少,表现出根系上浮现象;垄膜和清耕处理土壤体积质量与总根长、根系生物量、根系表面积、根长密度均呈极显著负相关,而土壤含水量与根系各指标呈极显著正相关;垄膜处理下,0~40 cm土壤体积质量明显降低,而土壤含水量显著提高。     

贵德县春季旱地土壤水分变化特征及其与气象因子的关系

利用1991—2016年3—5月土壤实测含水量资料,采用统计分析方法,从不同土层、不同站点对贵德县春季旱地土壤水分变化特征及其与气象因子的关系进行分析。结果表明,新街、尕让春季土壤含水量变化趋势较一致,最大值出现在5月底,呈低—高缓慢增长;东山土壤含水量波峰出现在4月,呈低—高—低—高的变化。干土层变化与降水量变化呈反向趋势,0~30 cm土壤含水量随深度的增加变化率明显。3月影响土壤含水量主要因子是风速,4月影响土壤含水量的主要因子是风速和温度,5月份影响主要因子是降水量;气候背景是土壤含水量变化的主因;不同的气候条件下各因子对土壤含水量的影响程度和影响时间段不同。