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1、精选公文范文管理资料不同施肥条件下土壤水分特征曲线变异及影响因子 引言 水分是促进植物生长和调节体内外生理生态变化的关键因素,尤其是在黄土高原半干旱区,土壤水分是土壤微生物、植物最主要的水源,是土壤肥力重要的因素之一。土壤水分特征曲线表述了土壤含水率与吸力之间的关系,不仅反映了土壤的持水力,也间接地反映出土壤中孔隙的分布,是模拟土壤水分运动和溶质运移的重要参数,对研究土壤水分的有效性,土壤水分运动溶质运移等有重要的作用。土壤水分特征曲线的影响因素较多、关系复杂。目前尚不能从理论上推求土壤水势与含水率的关系,常采用实验方法测出数据后拟合成经验模型,其中,VanGenuchten
2、模型因与实测数据拟合程度好而得到广泛应用。因此,通过对土壤水分特征曲线和VanGenuchten[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料模型参数空间变异性的研究,可为评估土壤持水能力和释水能力、合理的获取土壤水分运动参数等提供依据。 黄土高原生态环境脆弱,降水量低且不均匀,土壤水分严重缺乏,成为影响作物产量的主要限制因素之一。该区域以旱作物为主的雨养农业区,作物供水主要依赖于大气降水,而大气降水对作物的水分供应又需要依赖于土壤调节。因此,探索简单易行且具有良好生态、经济和社会效应的农业管理措施显得尤为迫切和重要。有关黄土高原土壤水分的研究大都集中在土壤水分空间分
3、布、土壤贮水力、农田耗水、水分利用效率等方面,且土壤水分特征曲线方面的研究多集中在林地土壤,而对黄土旱塬区长期施肥条件下土壤水分特征曲线的空间变异性鲜有报道。本文以该地区长期定位实验为对象,深入分析不同施肥条件下土壤水分特征曲线变异及其影响因子,探讨土壤持水、保水和土壤水分的有效性,以期为黄土高原旱区找到可以提高和稳定土地生产力、保证粮食生产的农业管理模式。 1、材料与方法 1.1[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料实验设计 黄土旱原区长期肥料定位实验开始于1984年。实验开始前,实验地一直用于种植作物(小麦)。 1984年,设置空白(CK)、施氮肥(
4、N,120kg/hm2)、氮磷配施(N,120kg/hm2;P,26kg/hm2)、单施有机肥(M,75t/hm2)、氮磷有机肥(N,120kg/hm2;P,26kg/hm2;M,75t/hm2),按照随机区组,3次重复的方式布设在田间。种植体系为一年一茬,供试作物为冬小麦(TriticumaestivumL.,品种“长武131”系列)。小区面积6m×4m,小区间距0.3m,四周保护行1m。一般9月下旬播种(播量150~190kg/hm2,行距20cm),生长期人工及时去除杂草。成熟期人工收割,所有地上部被移出小区,地表残留麦茬高度低于5cm。其中,收获整个小区面积的1/2,用于
5、估算单位面积地上部生物量和籽粒产量。冬小麦收获(次年6月)后土壤休闲,期间圆盘耙机耕(深度20cm)[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料松土蓄墒,播种前再耕翻,准备下一茬冬小麦苗床。作物生长期间及时防治病虫害。氮、磷肥分别为尿素、三料磷肥,在播种前撒施地表后耕翻入土。 1.2土壤样品采集及土壤水分特征曲线测定 2010年7月,在实验地选取小区中用环刀取其原状土,重复3次,浸水饱和,测其饱和含水率;用日本HITACHI公司生产的CR21G型离心机测定土壤水分特征曲线,通过设置离心机转速以确定相对应吸力,待测试土样达到平衡后,测定该吸力下的质量含水率,离心力增
6、加,依次测定该吸力下的质量含水率,即可得到土壤水分特征曲线。测定的吸力范围为1~1200kPa。 土壤水分特征曲线是研究土壤持水特性的重要依据之一,揭示了土壤水的能量指标(基质势)与数量指标(土壤含水率)之间的内在关系。为了准确地表征各种土壤水分特征曲线的特征,定量地研究土壤的持水能力,土壤物理学界已建立了许多数学模型。在众多模拟水分特征曲线的数学模型中,其中VanGenuchten模型因其不仅能够适应多种土壤条件,而且能获得更高程度的模拟效果而被普遍采用,公式为【公式1】 本实验选用RETC软件,利用Van[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料Genuch
7、ten模型(V-G模型)模拟不同溶质水溶液的土壤水分特征曲线。 1.3土壤水分常数及水分有效性划分 土壤水分常数和水分有效性可以直接测得,也可由土壤水分特征曲线求得。为了更加直观地显示有机溶质的影响范围和水平,将土壤水势用pF表示,即土壤水势取cm水柱作为单位,并取其绝对值的对数值。 依据前人研究结果,一般以pF为1.8时的土壤含水率为田间持水量,pF为3.8与4.2时的土壤含水率分别为暂时萎蔫系数与永久萎蔫系数。据此计算出田间持水量、暂时与永久萎蔫系数及全有效水(pF=1
