土壤水分研究方法和农田土壤水分研究

　　土壤水分研究方法和农田土壤水分研究

　　土壤水分的研究从一开始就在研究，测试的手段也在不断的进步中。从开始的经验法到石膏块法再到现在使用土壤水分检测仪的仪器法，我国水资源分布不均匀，水资源比较缺乏，所以农业生产中对水分的研究就备受重视。

　　土壤水分测试手段的研究主要集中在测定土壤含水量和土壤水势两方面。Richards早在20世纪30年代就发明了张力计,后来的学者将其与其他仪器连接,使张力计在操作、记录和携带等方面更加方便快捷。电阻传感法可间接测定较低的土水势,石膏块法则是已作为常规法而广泛应用的土壤水分测定方法。在我国,最早作为商品批量生产的是中国科学院南京土壤研究所研制的通用型张力计,随后改进的微型张力计、气传感张力计以及可以同时测定几个层次土水势的复式张力计也相继制成。

　　在测定土壤含水量方面,烘干称重法仍是经典的方法,中子法的应用也相当广泛。中子法起源于20世纪40年代后期,经过多人的基础性研究,约于1956年开始推广使用。约从1963年起,中子法开始应用于水文领域的土壤水分定量化研究中,80年代以后,中子水分仪本身已实现了数据存储电脑化,并发展了存储、显示、打印等多种功能。近几年,随着便携式土壤水分温度速测仪进入市场,其特点是便于进行长期田间水分温度自动监测,较之中子水分仪,使用更为方便,精度亦高,是一种很有前途的测定土壤水分的仪器。此外,同位素示踪和遥感等新技术也在该领域得到了应用。

　　其次,由于我国水资源紧缺,农业节水问题倍受重视。围绕农田土壤水分的转化问题与农田水分的有效利用开展了大量的研究工作。菲利浦提出SPAC理论以来,研究田间土壤水分循环和平衡、土壤-植物水分关系以及地下水-土壤水-大气水转化都是以SPAC连续体为基础的。由于统一了能量关系,为分析研究水分运移和能量转化的动态过程提供了方便。在为农业生产服务方面,土壤水的研究主要集中在如何充分发挥土壤水分的潜力,即作物产量与土壤水分的关系问题。对此,许多学者作了相应的研究,其中,作物水分生产函数研究即是其成果之一。另一方面,如何加强农田水分的管理,使其发挥充分效益亦是研究热点。由此,国内研究了各种墒情监测和预报的模型,并以此优化田间灌溉制度,都为节水农业的发展提供了保障。

　　对“土壤水资源”概念的认识和发展自前苏联水文学家李沃维奇提出“土壤水资源”这一术语以来,近10多年,我国学者对土壤水资源进行了一定的研究工作,对土壤水资源的认识也得到了不断发展。冯谦诚等认为,土壤水资源为土壤层内经常参与陆地水分交换的水量,特别是根系带中能为植物利用并可恢复的水量。刘昌明对有效降水的论述同现代土壤水资源的概念很接近。

　　近年来,有学者认为,土壤水资源可分为土壤水储存量和土壤水调节量等,而对于土壤水资源评价的内容和方法并未得到公认,但目前较普遍的评价方法主要有2种:一是根据土壤含水量和土壤容重计算土壤贮水量;二是采用土壤水周转量概念,研究四水转化规律。当对土壤水认识较少时,流域水文模型或水分转化均用黑箱子模型,即仅研究输入项与输出项的关系。随着研究的深入和各种模型的发展,新型的流域水文模型,特别是分布式水文模型中的土壤水分运动模拟已成为主流模型。对土壤水评价也提出了更多的评价指标,如可利用量、年补给量、存储量和可调节量等,对农业节水具有一定的指导作用。