土壤水分调控及灌溉模式

一、土壤水分调控措施
土壤水通常是农业生产的主要限制因素,农田旱涝是农业生产中常见的自然灾害,土壤水分状况直接影响到土壤的通气性和热量状况。所以,控制土壤水分可同时调节土壤的水、气、热量状况,土壤水分调节是农业栽培管理中很重要的一项措施。
土壤水分的调节就是保证根层土壤具有足够的但对作物生长不过量的水分含量,具体措施有土壤水的保蓄和多余水的排除。在我国北方由于降水和水资源相对较少,农田土壤的水分调控主要为保蓄和灌溉。
1、耕作措施。包括耕作、除草和镇压等。通过耕作创造疏松深厚的耕作层,改善土壤的孔隙状况,提高土壤的透水性以吸收更多的降水同时还可避免地表径流损失。除草和镇压主要目的在于减少土面蒸发和蒸腾损失。
2、地面覆盖。可采用薄膜覆盖和秸秆覆盖,减少水分蒸发损失。
3、灌溉措施。根据作物需水量的多少和土壤水分含量状况,通过灌溉补充土壤水分,是土壤水分调节的重要环节。灌溉方法有大水漫灌、沟灌、哇灌、喷灌、滴灌、渗灌等。
4、生物节水。建立生物节水模式、培育种植节水抗旱新品种。
二、充分灌溉和非充分灌溉
充分灌溉是按照传统经验根据作物要求的灌水定额进行的,每次灌水都使作物根系土壤水分充足、灌足,符合及时足量的传统要求。其主要目标是获得作物的高产、稳产,并以控制土壤湿度为约束条件。在这种充分灌溉理论的支配下,增加了作物的蒸腾水量,造成了一些不必要的棵间蒸发、地表径流和深层渗漏损失,没有考虑节水和水分高效利用问题。
非充分灌溉在国外也叫有限灌溉或蒸发蒸腾量亏缺的灌溉,是作物实际蒸发蒸腾量小于潜在蒸发蒸腾量的灌溉。非充分灌溉是利用作物本身具有一定的生理节水与抗旱能力的特点,达到既节水,又高产高效,以有限水量的投入获得最大效益的目的。由于作物产量不仅取决于生长期的灌水量,还取决于灌水量在生长期内时间上、数量上的分配。因此,非充分灌溉就是在最大限度节约作物生长期灌水量的前提下,寻求作物全生长期的最佳灌水次数、灌水时间、灌水定额,使农作物产量最大,提高水分生产效率和效益。
非充分灌溉大体上可以分为两类:一类是客观上可供灌溉的水量不足而实施的被动非分灌溉;另一类是可供灌溉的水量充足,但为了某种目的,如提高产品品质而实施的主动非充分灌溉。
非充分灌溉的关键在于灌水上下限指标的确定。土壤水分适宜上限指标是指适宜于作物生长的最高水分限量,目前的研究认为,灌溉的上限通常接近田间持水量。
土壤水分适宜下限值,亦称灌水始点,是指适宜于作物生育的最低土壤水分限量,是指示灌水的重要指标之一。换言之,灌水始点是土壤保证植物正常生长所能供给的可利用水分的临界值,其含量大于凋萎系数。当土壤水分含量降低到土壤水分下限值时,土壤中虽然存在植物可利用的水,但此时植物已经开始受到水分胁迫而不能正常生长,对作物发育及产量造成明显的影响,此时灌溉补水可以解除干旱威胁使作物正常生长。
灌水始点因土壤类型、作物和作物生育时期、土壤质地和容重的不同而有一定的差别,它决定着作物灌水的开始时间和灌水次数,也影响灌水量的确定,对制定作物的灌溉制度具有重要的现实指导意义。
参考文献:
【1】陆欣.土壤肥料学【M】.北京:中国农业大学出版社,2019.76-77.
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