□ 張媛媛(河南省周口水文水資源勘測局)
人工監(jiān)測土壤墑情是最基本的方法,其操作流程是用取土鉆在選定的位置和深度鉆取一定量的土,為防止蒸發(fā),取出的土樣應(yīng)立即裝入鋁盒并做標(biāo)記。帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行稱重、烘干、再稱重、分析計(jì)算等工作,求得土壤含水率。這種方法結(jié)果準(zhǔn)確可靠,是其他方法的基礎(chǔ),監(jiān)測地點(diǎn)可以固定,適用于基本水文站的監(jiān)測,但這種方法工作量比較大,不能現(xiàn)場得到數(shù)據(jù),多點(diǎn)大面積監(jiān)測相對困難。
儀器法是利用比較成熟的電子設(shè)備,比如土壤水分溫度計(jì)、無線墑情監(jiān)測系統(tǒng)等,隨時(shí)隨地進(jìn)行監(jiān)測,也可以定點(diǎn)建設(shè)自動(dòng)墑情監(jiān)測站,儀器法測墑具有操作方便、數(shù)據(jù)精度統(tǒng)一、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。一些儀器還可以與電腦連接,使數(shù)據(jù)的處理、傳輸?shù)确浅?旖?,能夠及時(shí)全面了解墑情的變化。另外,還有中子儀法、張力計(jì)法、時(shí)域反射法、熱慣量模型法和波譜特征值法等也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測墑情,但這些方法測得的結(jié)果需要定期和人工監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)差值超過允許范圍時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行鑒定,以取得滿意效果為原則。
無論采用哪種方法進(jìn)行監(jiān)測,其監(jiān)測地點(diǎn)均應(yīng)選在大田中,遠(yuǎn)離樹林、大型建筑物、河流、湖庫等。所選測點(diǎn)必須能代表大面積作物情況和土壤性質(zhì)基本相同的地段,取樣地塊面積平原地區(qū)應(yīng)在十畝以上,山丘區(qū)不宜少于一畝。為使觀測資料連續(xù),要求盡可能固定地塊,并備案存檔,因特殊情況必須更換地點(diǎn)時(shí),更換地點(diǎn)應(yīng)與原來地形一致,土壤性質(zhì)、耕作制度基本相同,同時(shí)說明原因存檔備查。
在一年之中,春旱及秋旱期為監(jiān)測主要時(shí)期,冬季由于氣溫較低,土壤中水分蒸發(fā)量相對較小,農(nóng)作物需水量也少,即使發(fā)生旱情,其發(fā)展速度也比較慢,如果宣傳到位,措施得力,旱情控制相對容易。夏季雖然旱情發(fā)展迅速,但由于降雨集中,因此旱情緩解也快。
在墑情穩(wěn)定期可每月1,11,21日8時(shí)各監(jiān)測一次。為正確掌握墑情的變化過程,在雨前、雨后各加測一次。在大旱期間,應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行加測。實(shí)驗(yàn)站為進(jìn)行研究,可根據(jù)情況加密測次,以能掌握墑情的完整變化過程為原則,其過程線應(yīng)圓滑,無突變現(xiàn)象。
重點(diǎn)站和實(shí)驗(yàn)站要進(jìn)行“全深度觀測”,即取土深度為地面以下 100,200,300,400,500,600,1000mm七點(diǎn)。如果要進(jìn)行地下水與土壤含水率關(guān)系分析,除上述七點(diǎn)外,應(yīng)在1000mm以下,每隔200mm取一組土樣,直至取到地下水位為止?;菊緸檎莆丈蠈油寥篮?,了解農(nóng)作物供水情況,取土深度一般可在地面以下100,200,400mm處三點(diǎn)取樣。
每次取土前,必須對全部儀器設(shè)備進(jìn)行檢查,查看是否良好,并及時(shí)校核鋁盒重量。一般應(yīng)在8時(shí)整點(diǎn)進(jìn)行,若遇降雨難于取土?xí)r,可在雨小或雨停后再進(jìn)行取樣。取土?xí)r要背向太陽,防止太陽暴曬土樣,取出的土樣應(yīng)立即裝盒,并做標(biāo)記。
土樣取回后要及時(shí)進(jìn)行稱重,隨即記入記載簿內(nèi)。將稱過重量的盛土盒盒蓋打開,套在盒底下面,進(jìn)行烘干,溫度控制在105~115℃之間,烘烤時(shí),要有專人全程監(jiān)控,避免意外情況發(fā)生。烘干時(shí)間應(yīng)在4h以上,土樣烘干后,取出盛土盒,蓋上盒蓋,立即放在干燥器內(nèi),冷卻后稱重,進(jìn)而計(jì)算出土壤含水率。
土壤含水率計(jì)算后必須立即進(jìn)行合理性檢查,檢查測得的含水率與農(nóng)作物的生長態(tài)勢是否一致。如土壤含水率較低時(shí)作物是否凋萎;在無雨時(shí)土壤含水率是否有突升現(xiàn)象,在有雨時(shí)土壤含水率是否有突降現(xiàn)象。有條件時(shí),可繪制土壤含水率垂線分部圖,將各次實(shí)測資料點(diǎn)在圖上,進(jìn)行對比分析,進(jìn)而判斷各層土壤含水率分布是否合理。也可以繪制各層土壤含水率過程線,同時(shí)把日雨量和地下水埋深資料繪制在同一張圖上,進(jìn)行綜合檢查。
對于有疑問的土壤含水率資料,不準(zhǔn)涂改,應(yīng)做標(biāo)記,并重新取樣校測。
在監(jiān)測土壤墑情的同時(shí),要對降水量、地下水埋深、積澇水深以及農(nóng)作物情況進(jìn)行同步觀測。降水量觀測按《降水量觀測規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行,如需監(jiān)測土壤含水率變化過程,需要加密測次,統(tǒng)計(jì)相應(yīng)的降水量和降水歷時(shí);地下水埋深觀測按《地下水監(jiān)測規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行,當(dāng)土壤墑情監(jiān)測地塊距觀測井較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)注意兩地的高程不應(yīng)相差太多;積澇觀測位置應(yīng)以監(jiān)測墑情地塊為準(zhǔn),深度觀測可設(shè)置水尺,記至厘米,同時(shí)了解附近排澇措施及情況,并一一記錄;農(nóng)作物情況觀測包括農(nóng)作物的種類、作物生長期、受害情況和級別、土壤類別等,要求監(jiān)測人員隨時(shí)關(guān)心附近農(nóng)事活動(dòng)和受災(zāi)情況。
河南省地處黃淮海平原,土地肥沃,光熱資源充足,但由于地處半濕潤、半干旱大陸性季風(fēng)氣候,降雨時(shí)空分布極不均勻,歷史上旱、澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。土壤墑情監(jiān)測是水循環(huán)規(guī)律研究、農(nóng)牧業(yè)灌溉、水資源合理利用及抗旱救災(zāi)基本信息收集的基礎(chǔ)工作,在雨水情監(jiān)測的基礎(chǔ)上開展此項(xiàng)工作,及時(shí)、系統(tǒng)掌握土壤旱情,逐步掌握旱情規(guī)律,進(jìn)而開展墑情分析和預(yù)報(bào),為防旱抗災(zāi)提供科學(xué)依據(jù),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及水資源合理配置提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
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