“松土保墒”实验成果——《制度性干旱》附文

  2007年04月,笔者进行了“松土保墒”实验。

一、裸地实验

  实验用地南北长15米,东西宽12米;面积180平方米;

  属“壤土”型;

  实验采用烘干、称重法。

  1、实验前测得:

  土壤干容重=1.28

  田间持水量=26.60%

  2、4月26日,按50m3/亩的常规灌溉,对实验田施水75mm漫灌。(管接水表度量13.50m3)

  3、4月29日,以南北中线为界,对南部土壤表层进行50-100mm浅锄,作为“实验组”;北部保持原状态作为“对比组”。

  4、设灌溉前土壤含水率为“田间持水量”的60%,

  根据:

  土壤干容重=1.28、

  田间持水量=26.6%、

  施水量=75mm

  计算得:

  理论灌溉深度—灌溉后获得“田间持水量”土壤深度的理论值:h=550mm。

  5、实验期间无降水,5月15日,“对比组”出现旱情。即对“实验组”、“对比组”分别各3点、在0-550mm土壤深度内,按50mm垂度分布取样。

  6、分别将“实验组”36个样品同取20克混合形成“实验样”;将“对比组”36个样品同取20克混合形成“对比样”。

  7、称重、烘干测得“实验样”含水率21.60%,为田间持水量的81.2%;“对比样”含水率15.80%,为田间持水量的59.4%。

二、裸地蒸发结论

  设灌溉前土壤含水率为“田间持水量”的60%

  灌溉前550mm深土壤含水量=550×1.28×26.6%×60%=112.5mm

  “实验组”550mm深土壤蒸发失水量=(112.5mm+75mm)×[(26.60%-21.60%)÷26.60%]=35.24mm=23.50m3/亩

  “对比组”550mm土壤蒸发失水量=(112.5mm+75mm)×[(26.60%-15.80%)÷26.60%]=76.13mm=50.80m3/亩

  “松土保墒”较“放任开裂”减少的土壤蒸发量为(76.13-35.24)=40.89mm=27.30立方米/亩。

  若视“放任开裂”为常态,“松土保墒”减少土壤蒸发率为:(50.80-23.50)÷50.80=54.0%;大于1/2。

三、农田蒸散发推论

  农田蒸散发ET,包括棵间土壤蒸发E和作物蒸腾T。

  在中国北方最为普遍的“冬小麦-夏玉米”种植制度中,一般认为E和T大致相当。著名植物生理学家和农业学家娄成后院士认为:“在耘锄不力的大田中蒸发与蒸腾保持平衡” [01] ;——即棵间土壤蒸发和作物叶面蒸腾各占农田总散发的50%。

  马永良等的研究认为冬小麦的棵间土壤蒸发占48.9%,作物蒸腾占51.1%。[02]

  王健等的研究认为,夏玉米的棵间土壤蒸发占47%。[03]

  程维新等的研究认为,冬小麦和夏玉米的棵间蒸发均占总蒸散量的比例均为50%,大豆和棉花为45%。[04]

  董振国等的研究认为 ,冬小麦棵间蒸发占蒸散量的40%~50% ,玉米棵间蒸发占蒸散的5O%。[05]

  也有的观点偏差较大。

  孙宏勇等的研究认为,小麦整个生长期间棵间蒸发占蒸散量31.43%。[06]

  Zhang L的研究认为,夏播作物的棵间蒸发占蒸散量的 61.2% ~77.4%。[07]

  总结多种观点,在中国北方“冬小麦-夏玉米”种植制度中,娄成后院士把棵间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例定义在1/2是有充分根据的。

  棵间土壤蒸发占农田总蒸散量的1/2,“松土保墒”又减少棵间土壤蒸发1/2以上;因此,“松土保墒”减少的棵间土壤蒸发量,在把作物蒸腾视作常量的情况下,应占农田总蒸散量的1/4以上。

附文四注释:

[01]《覆盖耕作》>>>中国科学院娄成后院士,http://www.cqan.com.cn/content/detail.php?cid=10&id=58

[02]《小麦三高栽培实用技术》第六章节 水高产栽培技术>>>第二节节水高产栽培主要技术措施>>>六、松土保墒技术,马永良等编著,中国农业大学出版社,1998-10-1

[03]《夏玉米棵间土面蒸发与蒸发蒸腾比例研究》,《农业工程学报》2007年04期,王健等,西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,http://www.ilib.cn/A-nygcxb200704004.html

[04]《农田蒸发与作物耗水研究》,程维新气象出版社,1993

[05]《农田作物层环境生态》,董振国,北京:中国农业科技出版社

[06]《华北平原冬小麦田问蒸散与棵问蒸发的变化规律研究》,《中国生态农业学报》2004年03期,中国科学院石家庄农业现代化研究所,孙宏勇、刘昌明等,http://www.ilib.cn/A-stnyyj200403017.html

[07]Zhang L,Lemeur R.Evaluation of daily evapotranspi—ration estimated from instantaneous measurements[J].Agric For Meteorol,1995,74:139— 154.

  

Comments are closed.

Baidu
map