貴陽市煙田土壤水分動態(tài)變化特征分析與研究

摘要 [目的]為了掌握貴陽市煙田主要土壤水分變化動態(tài)，為煙田灌溉提供理論依據(jù)。[方法] 分別對自然條件下不同季節(jié)、不同土層深度和坡度的自然降雨土壤水分動態(tài)進(jìn)行研究。[結(jié)果]貴陽煙區(qū)在烤煙旺長期和成熟前期階段性的土壤含水量是虧缺的，將限制煙葉產(chǎn)質(zhì)量提高；成熟后期0～40 cm土層土壤含水量最高，伸根期變幅最小，旺長期各土層的土壤含水量最低；受烤煙根系吸水綜合作用的影響，層深15 cm的土壤受地表蒸發(fā)的影響強(qiáng)烈，而層深30 cm的土層正是烤煙根系密集區(qū)域，受根系的吸水影響較大；坡度可加大地表徑流的作用，減少雨水的就地入滲量，降低煙地的蓄水量、保水量。 [結(jié)論] 自然雨養(yǎng)煙田土壤含水量呈淺“V”型，控水煙田土壤含水量呈倒“V”型，說明煙田抗旱能力隨坡度增加而減低，在干旱季節(jié)旺長期和成熟期適量補(bǔ)水有利于烤煙產(chǎn)量的形成和品質(zhì)的提升。

關(guān)鍵詞 烤煙；水分；土壤；動態(tài)；特征

中圖分類號 S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）17-05437-03

Abstract [Objective] The research aimed to grasp moisture dynamics in the main tobacco field soil， and provide a theoretical basis for the tobacco field irrigation. [Method] Under natural conditions in different seasons， different soil depth and slope，natural rainfall and soil moisture dynamic were studied. [Result] Guiyang soil moisture was deficient in vigorous growing period and the mature stage， which would limit the tobacco leaf production and quality improvement. Soil moisture was the highest in the late stage of maturation late in 0-40 cm， that in root extending stage was the smallest， and soil moisture content in the period of vigorous growth was the lowest. Affecting by the comprehensive effect of water uptake of flue cured tobacco root， soil in the layer 15 cm was influenced strongly by surface evaporation， and 30 cm deep soil layer was the tobacco root dense regions， which was affected strongly by the absorption of root. Slope could increase the surface runoff， reduce rainfall infiltration，and reduce smoke water storage and water holding capacity. [Conclusion] The natural rained tobacco field soil water content showed shallow “V” type， and control water content showed inverted “V” type. The drought resistance of tobacco field decreased with the increase of the slope. During the dry season， water in growing and mature period of fluecured tobacco was favorable for the formation and the enhancement of the quality.

Key words Fluecured tobacco； Water； Soil； Dynamic； Characteristic

所有雨水只有進(jìn)入土壤才能轉(zhuǎn)化為土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要來源?？緹熒L所需要的水分是由根系從土壤中獲取的[1-2]?？λ固厣絽^(qū)雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的特點決定了降雨是土壤水分的唯一直接來源。接觸土壤的雨水有2個主要的去向，一部分通過地表徑流而流失，另一部分入滲土壤[3-5]。入滲土壤的水分表現(xiàn)出滲漏、保持在土壤、地面蒸發(fā)、植物蒸騰等去向。在向下滲漏水分的過程中將導(dǎo)致土壤垂直梯度上表現(xiàn)出不同的水分容量。因此，土壤含水量影響烤煙生長。在烤煙雨水的時空變異中，在烤煙優(yōu)化灌溉技術(shù)中煙田土壤水分動態(tài)變化是重要的研究特征之一[6-7]。

1 材料與方法

在自然降雨條件下，測定不同時段土壤含水量，研究煙田土壤水分的季節(jié)變化。設(shè)定不同的土壤層次，測定土壤含水量，研究煙田土壤水分垂直梯度變化。

設(shè)煙田不同坡度：處理①坡度0～5°，處理②坡度5°～10°，處理③坡度10°～15°，處理④坡度15～20°，研究煙田不同坡度土壤水分變化。同時，采用遮雨塑料大棚下的盆栽試驗與田間簡易遮雨棚下的田間試驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 貴陽煙區(qū)烤煙生長季內(nèi)煙田土壤含水量變化特征

通過對煙田土壤水分的實際定點觀測，得到烤煙大田生育期土壤水分變化（0～40 cm）的基本數(shù)據(jù)，依據(jù)觀測數(shù)據(jù)繪制煙田土壤水分季節(jié)動態(tài)變化圖。

圖1表明，雨水作為唯一的土壤水分表現(xiàn)出與降雨量有很好的相關(guān)性。在烤煙伸根期（移栽后14～28 d）土壤水分含量大，平均高出適宜水分含量值十多個百分點，水分過多對烤煙前期的根系發(fā)育十分不利，此期應(yīng)做好煙田的排水工作；在旺長期（移栽后35～63 d）烤煙需水量急劇增加，而此時的降雨不能相應(yīng)地同步滿足烤煙的需求，水分虧缺較嚴(yán)重；在成熟前期（移栽后150～171 d）降水與烤煙的需水在總量上與旺長期相比雖較適宜，但因降雨的時空分配不均，階段性缺水也較突出，表明土壤水分在烤煙旺長期和成熟前期的階段性是虧缺的，將限制煙葉產(chǎn)質(zhì)量的進(jìn)一步提高，因此這2個時期是煙田補(bǔ)水的關(guān)鍵時期；在成熟后期（移栽178 d以后）煙田水分常常多于烤煙的需求量，應(yīng)注意田間的排水情況，以免發(fā)生淹漬造成后期煙葉貪青晚熟。

2.2 貴陽煙區(qū)煙田土層垂直梯度土壤含水量變化

根據(jù)供試煙地土壤水分的分層測定結(jié)果，繪制煙田土壤水分垂梯度變化圖。圖2表明，煙田土壤水分垂直梯度變化表現(xiàn)為增長型，即土壤含水量的垂直梯度變化基本表現(xiàn)為隨著土壤深度的增加而增加。這主要是降雨入滲分布與土壤水分向上蒸發(fā)綜合作用的結(jié)果。

圖2還表明，0～45 cm土壤含水量的變化較大，反映出降雨和烤煙需水、蒸發(fā)對表層土壤含水量的影響較大；而45 cm以下土層土壤含水量變化較穩(wěn)定，說明降雨和烤煙需水、蒸發(fā)對下層土壤含水量的影響較小。圖3表明，以成熟后期0～40 cm土層土壤含水量最高，伸根期變幅最小。這一結(jié)果與同期當(dāng)?shù)氐慕涤昵闆r以及煙田騰發(fā)量密切相關(guān)，成熟后期降雨多過需求，而伸根期降雨較均勻且需水量不大。旺長期各土層的土壤含水量最低，這可能是由于烤煙進(jìn)入旺長期后需水量急劇增加而此期較干旱綜合作用的結(jié)果。成熟期0～40 cm土壤含水量增加主要是7月中下旬降雨補(bǔ)充的結(jié)果，也說明降雨對土壤水分的影響主要是在0～45 cm土層。采收完畢后，煙田各土層土壤含水量稍有升高，主要是由于烤煙停止吸水，同時氣溫回落，蒸發(fā)減小。

2.3 貴陽區(qū)煙田耕層土壤含水量變化

根據(jù)供試煙地土壤耕層水分的分層測定結(jié)果，繪制煙田土壤水平梯度變化圖。圖4表明，層深15、30 cm 的煙田土壤變化較大，層深45、60 cm 的煙田土壤變化幅度較小，層深15 cm的煙田土壤含水量明顯比層深30 cm及以下要小。這主要是同期降雨、地表蒸發(fā)、烤煙根系吸水綜合作用的結(jié)果。層深15 cm的土壤受地表蒸發(fā)的影響強(qiáng)烈，而層深30 cm的土層正是烤煙根系密集區(qū)域，根系的吸水影響較大。

2.4 煙田坡度變化對土壤含水量的影響

喀斯特地貌下煙田大量分布在不同坡度的地塊上。不同坡度下土壤容納雨水的能力必然有較大的差異。根據(jù)不同坡度煙田土壤水分的定位觀測數(shù)據(jù)，在煙田的缺水時期，坡度大可以明顯降低土壤水分含量，并且這種作用有隨坡度增加而遞增的趨勢。3種樣地中以坡度為20°樣地對土壤含水量的影響最為明顯，10°樣地次之，0°樣地最高。3種樣地土壤含水量0～30 cm是增加的，30～60 cm樣地變化不明顯，但是10°和20°樣地是不斷減少的，20°樣地變化較快。到層深60 cm時10°和20°樣地差異不大，但明顯低于0°樣地。主要原因是坡度增加了地表徑流的作用，減少了雨水的就地入滲量，同時煙地的蓄水量、保水量降低。由此可知，抗旱能力隨坡度的增加而減低。

2.5 烤煙生育期內(nèi)降水、徑流的特征 根據(jù)對試驗田徑流小區(qū)的測定，得到烤煙不同生育階段降雨量、徑流量和有效降雨量。圖5表明，在整個生育期內(nèi)降雨呈單峰型，以旺長期降雨最多，多達(dá)206.7 mm，其次是伸根期126.1 mm，成熟前期和成熟后期分別為108.2、91.5 mm。但是，由于各個時期內(nèi)的連續(xù)降雨或單次降雨強(qiáng)度大，煙田徑流也比較嚴(yán)重。

4個時期伸根期沒有發(fā)生徑流，旺長期徑流量為16.8 mm；成熟前期和后期均達(dá)到10 mm以上。除徑流之外的有效降雨總體趨勢仍呈單峰型。與生育期內(nèi)實際降雨量趨勢類似，稍有不同的是，成熟后期比伸根期稍低。這可能是由于伸根期之前由于該區(qū)的春旱而造成土壤含水量低，土壤可以容納較多的水分，同時土壤比較疏松，不易發(fā)生徑流；而到了烤煙成熟后期，土壤含水量已經(jīng)有了較大的提高（相比伸根期），而且煙田隨著煙葉采收工作的進(jìn)行發(fā)生不同程度的板結(jié)，徑流較嚴(yán)重。

2.6 不同水分處理對土壤含水量的影響

結(jié)合烤煙需水和水分影響烤煙生長發(fā)育的研究，測定了不同土壤水分控制條件下的土壤水分含量。

圖6表明，在伸根期自然降雨處理煙田含水量高于控水處理煙田，而旺長期含水量明顯低于控水處理。2種處理的

水分動態(tài)變化趨勢也是不同的，即自然雨養(yǎng)煙田呈淺“V”型，

控水煙田則呈倒

“V”型。相同之處是2種處理下的煙田成熟期的趨勢是類似的，呈現(xiàn)一種緩慢上升的趨勢。相比較而言，自然雨養(yǎng)煙田后期的含水量稍高于控水處理。

3 討論

貴陽市是典型的喀斯特山區(qū)，煙區(qū)地勢、地質(zhì)、地貌和土壤類型較為復(fù)雜。該研究只對貴陽市開陽縣龍崗片區(qū)植煙土地進(jìn)行了分析和研究，其代表性有待進(jìn)一步研究和驗證。

參考文獻(xiàn)

[1]汪耀富，李廣安. 不同灌水條件下烤煙耗水特征和用水效率的研究[J].中國煙草，1995（1）：4-8.

[2] 何健，陳江華，宮長榮. 河南省中壤煙區(qū)烤煙需水指標(biāo)與需水模型研究[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004：44-45.

[3] 張秋英，劉曉冰，金劍，等.水肥耦合對大豆光合特性及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2003（1）：47-50.

[4] 王力，邵明安，侯慶春.水、氮、磷對楊樹生物量的耦合效應(yīng)[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000（3）：19-22.

[5] 于亞軍，李軍，賈志寬，等.旱作農(nóng)田水肥耦合研究進(jìn)展[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2005（3）：220-224.

[6] 姚維傳.作物節(jié)水研究進(jìn)展[J].安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2001（4）：13-16.

[7] 鄭險峰，翟丙年，韓建剛，等.水肥耦合對冬小麥不同生育期質(zhì)膜透性的影響[J].西北植物學(xué)報，2002（2）：221-228.