□ 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),取出的土樣應立即裝入鋁盒并做標記。帶回實驗室進行稱重、烘干、再稱重、分析計算等工作,求得土壤含水率。這種方法結果準確可靠,是其他方法的基礎,監(jiān)測地點可以固定,適用于基本水文站的監(jiān)測,但這種方法工作量比較大,不能現場得到數據,多點大面積監(jiān)測相對困難。
儀器法是利用比較成熟的電子設備,比如土壤水分溫度計、無線墑情監(jiān)測系統(tǒng)等,隨時隨地進行監(jiān)測,也可以定點建設自動墑情監(jiān)測站,儀器法測墑具有操作方便、數據精度統(tǒng)一、攜帶方便等優(yōu)點。一些儀器還可以與電腦連接,使數據的處理、傳輸等非??旖?,能夠及時全面了解墑情的變化。另外,還有中子儀法、張力計法、時域反射法、熱慣量模型法和波譜特征值法等也可以實時監(jiān)測墑情,但這些方法測得的結果需要定期和人工監(jiān)測數據進行對比分析,發(fā)現差值超過允許范圍時,應立即進行鑒定,以取得滿意效果為原則。
無論采用哪種方法進行監(jiān)測,其監(jiān)測地點均應選在大田中,遠離樹林、大型建筑物、河流、湖庫等。所選測點必須能代表大面積作物情況和土壤性質基本相同的地段,取樣地塊面積平原地區(qū)應在十畝以上,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時,更換地點應與原來地形一致,土壤性質、耕作制度基本相同,同時說明原因存檔備查。
在一年之中,春旱及秋旱期為監(jiān)測主要時期,冬季由于氣溫較低,土壤中水分蒸發(fā)量相對較小,農作物需水量也少,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,應根據需要進行加測。實驗站為進行研究,可根據情況加密測次,以能掌握墑情的完整變化過程為原則,其過程線應圓滑,無突變現象。
重點站和實驗站要進行“全深度觀測”,即取土深度為地面以下 100,200,300,400,500,600,1000mm七點。如果要進行地下水與土壤含水率關系分析,除上述七點外,應在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?,了解農作物供水情況,取土深度一般可在地面以下100,200,400mm處三點取樣。
每次取土前,必須對全部儀器設備進行檢查,查看是否良好,并及時校核鋁盒重量。一般應在8時整點進行,若遇降雨難于取土時,可在雨小或雨停后再進行取樣。取土時要背向太陽,防止太陽暴曬土樣,取出的土樣應立即裝盒,并做標記。
土樣取回后要及時進行稱重,隨即記入記載簿內。將稱過重量的盛土盒盒蓋打開,套在盒底下面,進行烘干,溫度控制在105~115℃之間,烘烤時,要有專人全程監(jiān)控,避免意外情況發(fā)生。烘干時間應在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,冷卻后稱重,進而計算出土壤含水率。
土壤含水率計算后必須立即進行合理性檢查,檢查測得的含水率與農作物的生長態(tài)勢是否一致。如土壤含水率較低時作物是否凋萎;在無雨時土壤含水率是否有突升現象,在有雨時土壤含水率是否有突降現象。有條件時,可繪制土壤含水率垂線分部圖,將各次實測資料點在圖上,進行對比分析,進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,同時把日雨量和地下水埋深資料繪制在同一張圖上,進行綜合檢查。
對于有疑問的土壤含水率資料,不準涂改,應做標記,并重新取樣校測。
在監(jiān)測土壤墑情的同時,要對降水量、地下水埋深、積澇水深以及農作物情況進行同步觀測。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)計相應的降水量和降水歷時;地下水埋深觀測按《地下水監(jiān)測規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行,當土壤墑情監(jiān)測地塊距觀測井較遠時,應注意兩地的高程不應相差太多;積澇觀測位置應以監(jiān)測墑情地塊為準,深度觀測可設置水尺,記至厘米,同時了解附近排澇措施及情況,并一一記錄;農作物情況觀測包括農作物的種類、作物生長期、受害情況和級別、土壤類別等,要求監(jiān)測人員隨時關心附近農事活動和受災情況。
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、半干旱大陸性季風氣候,降雨時空分布極不均勻,歷史上旱、澇災害頻繁發(fā)生。土壤墑情監(jiān)測是水循環(huán)規(guī)律研究、農牧業(yè)灌溉、水資源合理利用及抗旱救災基本信息收集的基礎工作,在雨水情監(jiān)測的基礎上開展此項工作,及時、系統(tǒng)掌握土壤旱情,逐步掌握旱情規(guī)律,進而開展墑情分析和預報,為防旱抗災提供科學依據,為農業(yè)生產及水資源合理配置提供優(yōu)質服務。
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