农田土壤水分速测仪探头埋设位置的相关研究
2022年09月16日 10:56:58
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土壤水分速测仪调查数量和固定的位置埋地下,这是一个必须解决的现实问题。以商丘野外生态试验站玉米试验区为基础,通过在不同土层深度固定埋设SWR-2型土壤水分测定探头,对玉米生育期内土壤水分变化进行测定分析,研究了玉米试区土壤水分变化规律和不同深度土层土壤水分相关关系,并利用主成分分析和因子分析,初步确定了SWR-2型土壤水分测定探头在土层的适宜埋设位置。
本文试验中,土壤含水量的测定方式采用固定点埋设仪器探头的形式。固定点位于商丘市野外生态试验站玉米试验小区,使用的是中国农业大学电气信息学院王一鸣等人研制SWR-2型土壤水分测定仪,探头的埋设位置分别在地表下10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150 cm。试验开始于2007年5月12日,试验数据每隔2 d人工采集一次,灌溉或降雨前后加测。
图1～3是玉米试验区土壤水分测定探头采集数据绘制成的各土壤层水分变化过程图。从整体上看,100 cm以下土层的土壤体积含水率较高,是土壤水分的高值区,而且土壤水分在玉米整个生长季保持相对稳定,0～50 cm土层整个生长季节内土壤体积含水率比较低、波动也比较大。趋势上10、20、30、40、50 cm土层水分变化具有相似性,60、70、80、90 cm土层水分变化接近,中间近乎重叠在一起,100 cm土层以下土壤水分变化比较平缓,浮动不大。6月24日后,商丘进入雨季阶段,试验区各土层土壤水分均有不同程度的增加,受土壤表层蒸发、降水入渗和玉米根系吸水影响,地表层0～50 cm变化幅度;其次是土壤中间60～90 cm土层,主要受玉米根系吸水影响,随降水入渗时间的推移,相邻土层之间水分变化有明显的消退现象。
在1米深的土壤水分变异系数很小,这表明深层土壤水分变化不大,可以长时间间隔水分测定,与土壤的变异系数相比,有适当的时间间隔的实时测量,尤其是在雨季阶段,比以往观测时间间隔缩短。由图4可以看出,10 cm土层变异系数,此后随土层加深,20、30、40、50、60 cm逐渐减小,其中60cm与70 cm的变异性比较一致,60～90 cm土层作为玉米根系主要吸水区,其变异系数有点起伏,尤其在雨季阶段(如图5所示),这种变化比较突出。
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