如何正確監(jiān)測田間持水量

【摘要】一直以來，無論是科學(xué)家還是實際工作者都把田間持水量作為作為農(nóng)作物有效水的上限，作為確定耕作和收獲時間的重要依據(jù)，作為計劃灌溉的主要指標(biāo)以及評價旱澇的有效指標(biāo)。對田間持水量進行監(jiān)測的目的就是為了能夠準(zhǔn)確的對作物可利用水分做出正確的評價，從而為制定出有效的灌溉計劃提供有效的參考依據(jù)。在文中筆者在對田間持水量的概念進行理論探討的基礎(chǔ)之上進一步分析了影響土壤水分入滲、再分布以及內(nèi)排水的因素與影響機理，從而確定影響監(jiān)測田間持水量的若干因素，并針對這些因素提出了如何正確監(jiān)測田間持水量的部分建議，希望對相關(guān)工作人員有所幫助。

【關(guān)鍵詞】影響因素；監(jiān)測；田間持水量

對于水利部門和農(nóng)業(yè)部門來說，田間持水量的監(jiān)測是一項重要的工作，對于水利部門來說，田間持水量地表水入滲補給地下水資源的一個重要參數(shù)，對于農(nóng)業(yè)部門來說，田間持水量是進行農(nóng)業(yè)灌溉的一個重要依據(jù)，例如我們在計劃灌溉時要以土壤的含水量虧缺到田間持水量的一定比例來作為是否決定灌溉的界限。早在上世紀(jì)二十年代初期就已經(jīng)有相關(guān)學(xué)者提出了田間持水量的概念，同時也確定了田間持水量的監(jiān)測方法，而我國則在上世紀(jì)五十年代制定了有關(guān)監(jiān)測田間持水量的相關(guān)方法?？傮w來說，對田間持水量的監(jiān)測可以在室外進行，也可以在室內(nèi)模擬監(jiān)測，部分國家就是通過使用整段土樣和壓力模擬裝置來在室內(nèi)對田間持水量進行監(jiān)測的。

1、田間持水量的含義

1.1田間持水量的理論概念。從理論概念上來說，所謂的田間持水量指的就是表示土壤保持水分能力的指標(biāo)。一般來說，對于同樣結(jié)構(gòu)的土壤來說，其田間持水量是特定的，即相當(dāng)于在沒有支持毛管水存在的條件下土壤所能夠最大限度的含水量。因此，田間持水量不僅是一個能夠反映各種土壤持水能力的一個重要指標(biāo)，更是反映土壤水分運動的一個重要參考數(shù)據(jù)。

1.2田間持水量的實際應(yīng)用。上述對于田間持水量的定義是從概念上來說的，但是眾所周知的是，這種理論上的土壤是不存在的，實際工作中田間持水量總是受到各種因素的影響，主要原因就在于，土壤的結(jié)構(gòu)大多是多元化的，它們的脫水結(jié)構(gòu)并沒有一個穩(wěn)定的拐點，工作人員也很難確定一個地區(qū)的土壤過來某個時間點之后水分向下運動就微不足道了。例如，如果土壤結(jié)構(gòu)中粘性較大的土壤位于上層，而沙性土壤位于下層，那么該土壤的持水能力是上大下小，土壤中的重力水能夠順利排除，這時工作人員就可以同時或者分層次測得土壤的田間持水量，從而對其進行監(jiān)測。因此在實際工作中無論是對田間持水量進行測定還是監(jiān)測，都是從其理論概念演化而來的，并不是理論上的田間持水量。

2、影響田間持水量監(jiān)測的因素

2.1土壤性質(zhì)對持水量的影響。各個地區(qū)的土壤性質(zhì)是不相同的，從田間持水量的角度來說，粘質(zhì)土要比壤質(zhì)土和沙質(zhì)土能夠更好、更久的保持水分，正常情況下，質(zhì)地越細(xì)，田間持水量的表面值也就越高，其入滲率也就越低，要達到需要的土壤濕潤程度所需要的時間也就越長。例如砂土的入滲速度保持在每小時20mm以上，而粘質(zhì)土則只有每小時5mm左右，入滲速度的不同對于田間持水量有著很大的影響。因此，我們在對田間持水量進行監(jiān)測時要確定好需要監(jiān)測的土壤性質(zhì)，然后選擇相應(yīng)的參數(shù)來對田間持水量進行監(jiān)測。

2.2有機質(zhì)含量對持水量的影響。土壤的有機質(zhì)含量和田間持水量是成正比的，有機質(zhì)含量越高，其保持水分的能力也就越強。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，我國南部地區(qū)的土壤有機質(zhì)含量明顯高于北部地區(qū)，如此一來，灌溉之后有機質(zhì)含量高的地區(qū)在進行田間持水量監(jiān)測時需要的天數(shù)要多于有機質(zhì)含量低的地區(qū)，以此來保證田間持水量監(jiān)測的準(zhǔn)確性。關(guān)于這一點在實際工作中是值得工作人員注意的。

2.3濕潤深度先前含水量對持水量的影響。不可否認(rèn)，如果土壤本來就比較濕潤的話，那么灌溉之后土壤孔隙中的空氣就比較少，這樣一來土壤的濕潤層就比較后，田間持水量自然而然也就比較高了。相反，那些土壤濕潤度比較低的土壤在灌溉之后由于有一部分土壤中的空氣來不及溢出，被水封閉在土壤內(nèi)部，那么監(jiān)測出的田間持水量就比較低。因此，在實際中對田間持水量進行監(jiān)測時我們要近可能的避免這類的監(jiān)測誤差以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確性。

2.4土壤溫度對持水量的影響。從物理學(xué)的角度來說，無論是那種結(jié)構(gòu)的土壤，水分都是從溫度較高的地區(qū)流向溫度較低的地區(qū)的。相關(guān)的科學(xué)實驗證明，如果土壤的溫度保持在20度左右，那么土壤中的水分入滲速度就會提高百分之二十。這樣一來，我們在不同的時間點對田間持水量進行監(jiān)測時就會得到不同的監(jiān)測結(jié)果，例如在春季，深層土壤的田間持水量數(shù)值就會明顯偏高，而到了秋季，由于降溫較快，表層土壤溫度較低，那么就會出現(xiàn)淺層土壤的田間持水量數(shù)值偏高的現(xiàn)象。這些因素都會對田間持水量的監(jiān)測帶來很大的影響。

2.5地表徑流地下水位對持水量的影響。毫無疑問，如果監(jiān)測的土壤位于地表徑流附近或者地下水位較淺且水面處于一種平衡狀態(tài)的情況下，那么由于毛細(xì)管上升的作用很容易導(dǎo)致監(jiān)測到的田間持水量數(shù)值偏高。對此，我們需要隨時的根據(jù)地下水位的變化情況來修正所監(jiān)測地區(qū)的田間持水量數(shù)值。

3、如何正確的對田間持水量進行監(jiān)測

3.1事先確定好監(jiān)測地區(qū)的土壤環(huán)境。土壤的類型和結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，我們沒有能力也沒有必要對所有的土壤進行監(jiān)測，這種情況下選擇具有代表性的土壤就顯得十分必要了。在選擇所監(jiān)測的土壤時我們需要注意兩點，首先，我們要注意各種因素對田間持水量的影響，盡可能的選擇一種比較平衡的土壤環(huán)境來進行監(jiān)測，從而保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性。例如地下水位對土壤的重力排水會造成一定的影響、溫度、濕度等因素都會造成田間持水量的監(jiān)測誤差。其次，我們要掌握監(jiān)測地區(qū)支持毛管水的實際上升高度，一般而言，支持毛管水上升高度以上的圖層都可以作為監(jiān)測圖層，能夠得到準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

3.2根據(jù)實際情況對田間持水量數(shù)值進行修訂。上文中筆者已經(jīng)論述過通過公式計算出田間持水量數(shù)值只是理論上的，而在實際工作中由于種種因素這些數(shù)值只能作為參考而不能作為實際監(jiān)測出的田間持水量數(shù)值，因此需要我們結(jié)合實際情況對其進行修訂。當(dāng)然，對于不同監(jiān)測深度監(jiān)測出的田間持水量有所不同，則是理所應(yīng)當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，因為各層的田間持水量是不相同的。

3.3田間持水量的測定過程?，F(xiàn)在應(yīng)用比較廣的田間持水量測定方法是田間灌水法，其測定過程如下：首先選擇地下水埋深大于2米的地塊（4平方米左右），在地塊中央插入中子水分儀測管，插入深度觸及地下水即可；其次通過接近地下水位的土壤含水率來確定土壤的飽和水率；然后用支持毛管水上升高度來計算出合適的灌水量并進行灌水；最后沒隔6個小時左右測定一次土壤水分剖面，直到測出含水率達到或者接近飽和水率為止，并根據(jù)測試結(jié)果做出土壤含水率剖面線，從而確定出該土層的田間持水量。在這個測定過程中值得注意的是要用塑料布覆蓋地表，以保證水分的蒸發(fā)對測定結(jié)果造成影響。

參考文獻

[1]鐘誠，張軍寶，韓曉明，杜清勝.不同土壤質(zhì)地田間持水量實驗成果分析[J]，東北水利水電，2014，05

[2]徐莉立，徐加林，李春哲.土壤田間持水量實驗分析[J]，農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2013，08