土壤水分作物之間的關(guān)系
2019-08-02 00:00:00 來(lái)源： 點(diǎn)擊：4959 喜歡：0
1.土壤土壤特征影響到作物種類(lèi)及品種的選擇，以及灌溉和水肥一體化方案的制定和實(shí)施。
2.土壤組成
一般來(lái)說(shuō)，土壤由三部分構(gòu)成：砂粒、粉粒和粘粒。這些成分的相對(duì)含量會(huì)影響到土壤質(zhì)地和土壤的持水量。
在大多數(shù)的土壤類(lèi)型中，小顆粒形成較大的顆粒，稱為復(fù)粒。復(fù)粒相互粘結(jié)，形成土塊。土壤顆粒、復(fù)粒和土塊間有許多孔隙。
3.土壤質(zhì)地
土壤中孔隙的分布非常重要。孔隙被定義為兩種類(lèi)型：小孔隙和大孔隙。小孔隙一般被稱為“毛管孔隙”。在砂質(zhì)土壤中，孔隙度持久并穩(wěn)定，在粘性土壤中，孔隙度隨土壤濕度的變化而變化。
土壤持水力受土壤質(zhì)地和土壤類(lèi)型的影響。比如：在偏砂性土壤中，15%的土壤含水量可以滿足作物正常生長(zhǎng)的需要，而中性土壤中同樣的含水量只處于作物需水臨界點(diǎn)，粘性土壤中則不能滿足作物生存的需要。
水被固定在土壤孔隙中，與周?chē)耐寥李w粒表面形成水膜。當(dāng)土壤由于滲透、蒸發(fā)和根系吸收而變干時(shí)，大孔隙中的水首先被吸收，同時(shí)小孔隙中的水也被吸收。當(dāng)作物需水時(shí)，首先從大孔隙中吸收水分。
土壤顆粒的保水機(jī)制主要基于顆粒表面的保水性。砂粒、粉粒和粘粒相互粘結(jié)和聚集，形成土壤結(jié)構(gòu)。良好的土壤結(jié)構(gòu)比緊實(shí)的結(jié)構(gòu)具有更多的土壤空隙和更好的保水性。
壤土具有更好的持水性（它由很多的小顆粒組成，具有更大的表面積）。偏砂性土壤持水性較弱（其主要由大顆粒組成，表面積較小）。
土壤改良很重要，有機(jī)質(zhì)含量，PH值酸堿度，有益菌數(shù)量，重金屬等，龍燈生物產(chǎn)品是土壤改良的首選產(chǎn)品！
土壤結(jié)構(gòu)在兩個(gè)方面影響灌溉方案:
? 它決定了土壤吸水的快慢。因?yàn)槠溆绊懥说晤^流量的選擇和滴頭間距的確定，因此在滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)前就要了解。
? 它決定了根區(qū)蓄水量的多少，以及可供給作物吸收的有效水?dāng)?shù)量。
1.土壤含水量
了解水、土壤、作物之間的關(guān)系非常重要。以下三種狀態(tài)對(duì)作物的影響很大。
2.飽和持水量
土壤中所有的孔隙都充滿了水。
3.田間持水量
田間持水達(dá)到最大值。土壤達(dá)到不再隨田間滲漏損失水分的平衡點(diǎn)。這種條件最適宜作物的生長(zhǎng)，因?yàn)椋岛苋菀讖耐寥乐形账郑瑫r(shí)，土壤通風(fēng)透氣性好，利于根系的呼吸。
4.萎蔫點(diǎn)
這種情況是指根系無(wú)法從土壤吸收水分的下限。超過(guò)萎蔫點(diǎn)，作物不能存活，作物萎蔫不可逆轉(zhuǎn)。
5.有效水
有效水是介于田間持水量和萎蔫點(diǎn)之間的土壤含水量。田間持水量是指田間持水量達(dá)到最大值。萎蔫點(diǎn)是指田間持水量達(dá)到維持作物生存所需水量的最小值。
6.土壤鹽堿度
在土壤溶液中的鹽濃度越高，可以通過(guò)它的電流就越大。因此，飽和提取液的電導(dǎo)率（EC）被用作測(cè)量土壤鹽分的指標(biāo)。
依據(jù)土壤鹽分及濃度對(duì)土壤進(jìn)行分級(jí)，以評(píng)估作物對(duì)過(guò)量鹽分的忍耐性，主要是基于土壤提取液在25℃時(shí)的電導(dǎo)率（ECe）。
7.土壤pH值
土壤pH值被用于測(cè)定土壤酸堿度。pH值是指溶液中氫離子（H+ 或更準(zhǔn)確的說(shuō) H3O+）濃度的負(fù)對(duì)數(shù)（以10為基數(shù)）。
在水中，pH值一般在1-14之間，7為中性。
PH值低于7顯酸性，高于7顯堿性。
土壤酸堿度被認(rèn)為是土壤中的一個(gè)主變量，因?yàn)樗刂浦S多化學(xué)反應(yīng)。它通過(guò)控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)形態(tài)，影響作物養(yǎng)分的有效性。大多數(shù)作物pH值的最佳范圍在5.5到7之間，但許多植物在這個(gè)范圍之外，也能適應(yīng)并旺盛生長(zhǎng)。
理想的土壤條件
排水良好、土層深厚、壤土層含有充足的空氣（10-12%），地下水位離地表1.5-2米，土壤容重在1.4克/立方厘米，有效水含量在15%（每米的土層深度含有15厘米的水層）或更多，被認(rèn)為是最佳的土壤條件。
? 土壤的化學(xué)性質(zhì)，如酸堿度和低肥力，可以容易地利用滴灌系統(tǒng)精準(zhǔn)施肥或注酸的方式，進(jìn)行調(diào)整或控制。
? 盡管土壤質(zhì)地較差的土壤很難改善，并通常被視為作物生長(zhǎng)的限制要素，但是，滴灌系統(tǒng)可以通過(guò)精準(zhǔn)灌溉、控制灌溉頻率和灌溉方案來(lái)克服這種困難。
土壤分析
土壤分析對(duì)制定一個(gè)合適的灌溉和水肥一體化方案是非常必要的。通過(guò)土壤分析，可以確定滴灌管的類(lèi)型（滴頭間距和流量）和滴灌管的間距。
所需工具:
? 2個(gè)10升（2.5加侖）容量的桶
? 一把鋤頭或鏟子
? 一把土鉆
采集土樣：
? 沿地塊對(duì)角線，每50-100米取一個(gè)土樣點(diǎn)，取樣點(diǎn)的數(shù)量取決于地塊的大小；
? 每個(gè)取樣點(diǎn)取2個(gè)土樣：一個(gè)取0-30厘米（0-1英尺）深度的土層，另一個(gè)取30-60厘米深度的土層（1-2英尺）；
? 將所有淺土層的土樣放置一個(gè)桶內(nèi)，深土層的土樣放入另一個(gè)桶；
? 把每一桶內(nèi)的土樣充分混勻；
? 每桶取1.5公斤（3英鎊）的混合土樣，分別放入密封塑料袋中；
? 對(duì)兩個(gè)密封袋分別標(biāo)記必要的標(biāo)示信息和取樣深度；
? 在隨寄的文檔中，標(biāo)記需要檢測(cè)的參數(shù)；
? 把土樣寄送至經(jīng)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門(mén)認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。
8.土壤調(diào)查
在新的項(xiàng)目地中，土壤調(diào)查是必不可少的。這對(duì)評(píng)估土壤的持水能力和土壤水分下滲的情況非常重要。
土壤調(diào)查的內(nèi)容包括：
? 根據(jù)地塊大小及不同的土壤特征，使用反向鏟在田間選定點(diǎn)挖掘多個(gè)點(diǎn)；
? 這些挖掘點(diǎn)需挖掘足夠的深度，以便展示土壤的橫截面，展現(xiàn)土層的變化，深度一般達(dá)到2米（7英尺），這取決于種植作物的類(lèi)型；
? 每個(gè)挖掘點(diǎn)需取3個(gè)土樣——表層、中層、深層。每個(gè)土樣分別裝袋和鑒定；
?土樣寄往經(jīng)權(quán)威部門(mén)認(rèn)定的實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行分析鑒定。
9.水量平衡
通過(guò)追蹤每日水分的增加和損失，并保持水分平衡，來(lái)計(jì)算每天作物的水分供給量。水分損失是由作物吸收利用和土壤蒸發(fā)和滲漏（滲流）造成的。水分增加是由灌溉和降雨造成的。
維持水量平衡的目的是為了通過(guò)灌溉，補(bǔ)充作物消耗的水，保持土壤濕度達(dá)到最佳狀態(tài)。了解作物需水量是進(jìn)行水量平衡的基本要求。
作物耗水量也叫蒸散量（EVT）。蒸散量是指土壤蒸發(fā)和作物吸收用于蒸騰的水量損失之和。作物耗水量取決于作物生長(zhǎng)時(shí)期和天氣情況。通常，作物在炎熱和干旱的條件下，需水量更多。風(fēng)速和云量也對(duì)蒸發(fā)速率有影響。
通過(guò)水量平衡的方法灌溉相對(duì)簡(jiǎn)單，但是必須考慮作物的生長(zhǎng)時(shí)期和環(huán)境條件，如雨水。
為更有效的灌溉，種植者需要測(cè)定蒸散量（EVTc）來(lái)統(tǒng)計(jì)作物用水量。作物日常需水量（EVTc）的計(jì)算是通過(guò)每個(gè)時(shí)期，參照作物的日蒸散量（EVTo），乘以作物系數(shù)（Kc）獲得。參照作物的蒸散量（EVTo）可以通過(guò)氣象數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)標(biāo)有刻度蒸發(fā)盤(pán)的水分蒸發(fā)量來(lái)獲得。這兩種方法都是從一個(gè)特定區(qū)域的環(huán)境蒸發(fā)量給出一個(gè)近似值。實(shí)際的蒸發(fā)盤(pán)依然在很多地方被應(yīng)用。然而，近年來(lái)對(duì)基于氣象數(shù)據(jù)的EVTo估測(cè)越來(lái)越多，這些氣象數(shù)據(jù)包括：氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速和太陽(yáng)輻射，利用Penman-Montieth公式計(jì)算蒸發(fā)量時(shí)，涉及到這些變量。
實(shí)際作物的耗水量通常與參照作物的蒸散量（EVTo）并不完全一致。首先，作物通過(guò)氣孔的開(kāi)合（葉面的小氣孔，用于維持植株體內(nèi)水分在適當(dāng)水平）調(diào)節(jié)作物需水量。作物的實(shí)際耗水量與蒸發(fā)盤(pán)的蒸發(fā)量的差異被稱為作物系數(shù)（Kc）。作物的蒸散量，用EVTc表示，可以通過(guò)EVTo利用以下公式計(jì)算獲得。
10.蒸發(fā)盤(pán)
蒸發(fā)盤(pán)盛上水，以用于觀察特定區(qū)域的蒸發(fā)量。這種蒸發(fā)盤(pán)有多種形狀和大小，通常為圓形。最著名的蒸發(fā)盤(pán)為A級(jí)蒸發(fā)盤(pán)。通常蒸發(fā)盤(pán)配有自動(dòng)水位傳感器，并且附近有一個(gè)小型氣象站。
圓形蒸發(fā)盤(pán)的直徑為47.5英寸（120.7厘米），深度為10英寸（25厘米）。蒸發(fā)盤(pán)被小心安置在水平地面上，下部鋪設(shè)木底板，通常附上鐵絲網(wǎng)圍欄，以防止有動(dòng)物從中取水。
蒸發(fā)量的測(cè)定是指每日同一時(shí)間測(cè)定蒸發(fā)盤(pán)中水的深度。測(cè)量開(kāi)始當(dāng)天，蒸發(fā)盤(pán)盛滿水，水面離蒸發(fā)盤(pán)頂部間距為2英寸（5厘米）。24小時(shí)后，統(tǒng)計(jì)蒸發(fā)量后再次把水補(bǔ)至離頂部5厘米（2英寸）。
如果在24小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生降雨，則在計(jì)算每日蒸發(fā)量時(shí)需考慮這部分水量。如果降雨量超過(guò)了蒸發(fā)盤(pán)容積，應(yīng)倒掉容器中多余的水，重新設(shè)置蒸發(fā)盤(pán)內(nèi)的水平面，以保證未來(lái)24小時(shí)的蒸發(fā)量測(cè)量。
A級(jí)蒸發(fā)盤(pán)不能應(yīng)用在降雨量超過(guò)容器容積的日子里。
當(dāng)蒸發(fā)盤(pán)內(nèi)水結(jié)冰時(shí)，不能用A級(jí)蒸發(fā)盤(pán)測(cè)定蒸發(fā)量。
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11.土壤張力計(jì)
當(dāng)張力計(jì)埋在土中，水可以通過(guò)張力計(jì)的陶瓷頭進(jìn)入或移除管內(nèi)。當(dāng)土壤干燥時(shí)，水通過(guò)張力計(jì)的陶瓷頭被吸出，張力計(jì)內(nèi)部形成部分真空，可以通過(guò)真空表讀數(shù)讀出。當(dāng)土壤由于降雨或灌溉導(dǎo)致比較濕潤(rùn)時(shí)，水回流進(jìn)張力計(jì)，張力計(jì)真空度下降，真空表讀數(shù)也會(huì)降低。
土壤張力計(jì)的組成
土壤張力計(jì)由多孔陶土頭、集氣管、真空表和其它附件組成。
土壤張力計(jì)的安裝
a. 在需要測(cè)量土壤水勢(shì)（墑情）的地方，用一直徑20毫米的鉆孔器打孔至所需深度，然后往孔中加少許泥漿，垂直插入張力計(jì)，使陶土頭與土壤緊密接觸，在周?chē)钔翐v實(shí)，并注入少許水，使松散土沉實(shí)，不能有間隙，保證雨水或灌溉水不會(huì)沿管壁下滲而失去代表性。
b. 除去集氣管上端的螺旋蓋和橡皮塞，然后由注水口加滿蒸餾水，塞緊橡皮塞，擰緊螺旋蓋，不能漏氣。
c. 安裝好的張力計(jì)經(jīng)過(guò)2天時(shí)間的穩(wěn)定，儀器內(nèi)的水與土壤水就可產(chǎn)生水力聯(lián)系，便可進(jìn)行使用。
d. 在選擇張力計(jì)埋設(shè)地點(diǎn)時(shí)，針對(duì)每一種主要作物或品種，以及不同的土壤類(lèi)型或果園，需設(shè)置兩個(gè)埋設(shè)點(diǎn)。避免埋設(shè)點(diǎn)地勢(shì)過(guò)高或過(guò)低，避免水位下滲較輕的地點(diǎn)，避免不能代表整個(gè)地塊或果園的地點(diǎn)。
張力計(jì)讀數(shù)代表什么含義？
a. 真空表讀數(shù)一般以千帕為計(jì)量單位，從0 到 -100 千帕。
b. 張力計(jì)正常操作時(shí)讀數(shù)接近于-75 千帕。讀數(shù)為0千帕?xí)r，表明土壤水量飽和，根系缺乏氧氣。
c. 當(dāng)土壤濕度在以下數(shù)值以上時(shí)，植株生長(zhǎng)良好：
? 土壤質(zhì)地粗糙的土壤，-30千帕 到 -40 千帕 (砂型土壤).
? 中性或粘性土壤，-50 千帕到 -60 千帕
d. 當(dāng)讀數(shù)超過(guò)-70千帕?xí)r，表明土壤干燥，抑制了作物生長(zhǎng)。
土壤張力計(jì)的讀數(shù)
a. 灌溉完成后，質(zhì)地輕的土壤需3-4小時(shí)后、質(zhì)地重的土壤需10-12小時(shí)，重力水會(huì)移動(dòng)穩(wěn)定，這時(shí)的讀數(shù)可以代表此時(shí)的土壤張力。
b. 黃色：表示水分太多，土壤的透氣性差。當(dāng)指針長(zhǎng)時(shí)間處于這個(gè)范圍內(nèi)時(shí)，作物不能正常生長(zhǎng)，需要排水。
c. 綠色：土壤水分狀況最佳。對(duì)于大部分溫室栽培的經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，在這個(gè)范圍內(nèi)生長(zhǎng)最好，不需要灌溉。
d. 藍(lán)色：土壤水分狀況良好。對(duì)于大部分露天栽培的經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，在這個(gè)范圍內(nèi)會(huì)生長(zhǎng)良好，不需要灌溉；對(duì)于溫室作物來(lái)說(shuō)，當(dāng)張力計(jì)指針到了這個(gè)范圍后就需要灌溉了。
e. 紅色：土壤水分狀況差。對(duì)于大部分經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，都需要灌溉，否則會(huì)影響產(chǎn)量和品質(zhì)。
土壤張力計(jì)使用的注意事項(xiàng)
a. 儀器的使用范圍上限為0.084兆帕，超過(guò)此限度時(shí)，儀器內(nèi)的水會(huì)逐漸汽化或因陶土頭管壁的水膜破裂而漏氣，使儀器失去作用。
b. 在使用儀器的過(guò)程中，必須注意集氣管中的空氣容量，不能讓空氣容量低于真空表的出口，否則就要重新加滿水。加水時(shí)應(yīng)注意不要把埋好的陶土頭與土壤有松動(dòng)，否則就要重新埋沒(méi)。
c. 真空表與集氣管連接采用螺旋與膠粘接而成，不要轉(zhuǎn)動(dòng)真空表避免漏氣。
d. 本儀器采用水傳導(dǎo)，當(dāng)氣溫下降至冰點(diǎn)前應(yīng)將儀器撤離。
e. 陶土頭切忌沾油污和其它阻礙透水物質(zhì)，以免堵塞微孔，儀器失靈。
f. 在向集氣管注滿水后，蓋橡皮塞時(shí)，應(yīng)緩緩按入，將多余水慢慢從陶土頭滲出，切不可將橡皮塞快速按入，否則儀器內(nèi)將產(chǎn)生強(qiáng)正壓力。
g. 所有的土壤張力計(jì)必須有鮮明的標(biāo)記，避免在田間穿梭、勞作或耕作過(guò)程中的損壞。
張力計(jì)的張力在一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有增加，可能的原因
a. 可能是根系受傷或腐爛。
b. 土壤溶液中的鹽濃度過(guò)高，引起土壤中礦物質(zhì)積累（可能是肥料施用量計(jì)算錯(cuò)誤或用量過(guò)多。）
c. 氣體滲入到陶土頭中（張力計(jì)破裂）
d. 陶土頭沒(méi)有檢查和清潔，表面被阻塞物阻擋。
