□ 张媛媛(河南省周口水文水资源勘测局)
人工监测土壤墒情是最基本的方法,其操作流程是用取土钻在选定的位置和深度钻取一定量的土,为防止蒸发,取出的土样应立即装入铝盒并做标记。带回实验室进行称重、烘干、再称重、分析计算等工作,求得土壤含水率。这种方法结果准确可靠,是其他方法的基础,监测地点可以固定,适用于基本水文站的监测,但这种方法工作量比较大,不能现场得到数据,多点大面积监测相对困难。
仪器法是利用比较成熟的电子设备,比如土壤水分温度计、无线墒情监测系统等,随时随地进行监测,也可以定点建设自动墒情监测站,仪器法测墒具有操作方便、数据精度统一、携带方便等优点。一些仪器还可以与电脑连接,使数据的处理、传输等非常快捷,能够及时全面了解墒情的变化。另外,还有中子仪法、张力计法、时域反射法、热惯量模型法和波谱特征值法等也可以实时监测墒情,但这些方法测得的结果需要定期和人工监测数据进行对比分析,发现差值超过允许范围时,应立即进行鉴定,以取得满意效果为原则。
无论采用哪种方法进行监测,其监测地点均应选在大田中,远离树林、大型建筑物、河流、湖库等。所选测点必须能代表大面积作物情况和土壤性质基本相同的地段,取样地块面积平原地区应在十亩以上,山丘区不宜少于一亩。为使观测资料连续,要求尽可能固定地块,并备案存档,因特殊情况必须更换地点时,更换地点应与原来地形一致,土壤性质、耕作制度基本相同,同时说明原因存档备查。
在一年之中,春旱及秋旱期为监测主要时期,冬季由于气温较低,土壤中水分蒸发量相对较小,农作物需水量也少,即使发生旱情,其发展速度也比较慢,如果宣传到位,措施得力,旱情控制相对容易。夏季虽然旱情发展迅速,但由于降雨集中,因此旱情缓解也快。
在墒情稳定期可每月1,11,21日8时各监测一次。为正确掌握墒情的变化过程,在雨前、雨后各加测一次。在大旱期间,应根据需要进行加测。实验站为进行研究,可根据情况加密测次,以能掌握墒情的完整变化过程为原则,其过程线应圆滑,无突变现象。
重点站和实验站要进行“全深度观测”,即取土深度为地面以下 100,200,300,400,500,600,1000mm七点。如果要进行地下水与土壤含水率关系分析,除上述七点外,应在1000mm以下,每隔200mm取一组土样,直至取到地下水位为止。基本站为掌握上层土壤含水率,了解农作物供水情况,取土深度一般可在地面以下100,200,400mm处三点取样。
每次取土前,必须对全部仪器设备进行检查,查看是否良好,并及时校核铝盒重量。一般应在8时整点进行,若遇降雨难于取土时,可在雨小或雨停后再进行取样。取土时要背向太阳,防止太阳暴晒土样,取出的土样应立即装盒,并做标记。
土样取回后要及时进行称重,随即记入记载簿内。将称过重量的盛土盒盒盖打开,套在盒底下面,进行烘干,温度控制在105~115℃之间,烘烤时,要有专人全程监控,避免意外情况发生。烘干时间应在4h以上,土样烘干后,取出盛土盒,盖上盒盖,立即放在干燥器内,冷却后称重,进而计算出土壤含水率。
土壤含水率计算后必须立即进行合理性检查,检查测得的含水率与农作物的生长态势是否一致。如土壤含水率较低时作物是否凋萎;在无雨时土壤含水率是否有突升现象,在有雨时土壤含水率是否有突降现象。有条件时,可绘制土壤含水率垂线分部图,将各次实测资料点在图上,进行对比分析,进而判断各层土壤含水率分布是否合理。也可以绘制各层土壤含水率过程线,同时把日雨量和地下水埋深资料绘制在同一张图上,进行综合检查。
对于有疑问的土壤含水率资料,不准涂改,应做标记,并重新取样校测。
在监测土壤墒情的同时,要对降水量、地下水埋深、积涝水深以及农作物情况进行同步观测。降水量观测按《降水量观测规范》规定执行,如需监测土壤含水率变化过程,需要加密测次,统计相应的降水量和降水历时;地下水埋深观测按《地下水监测规范》规定执行,当土壤墒情监测地块距观测井较远时,应注意两地的高程不应相差太多;积涝观测位置应以监测墒情地块为准,深度观测可设置水尺,记至厘米,同时了解附近排涝措施及情况,并一一记录;农作物情况观测包括农作物的种类、作物生长期、受害情况和级别、土壤类别等,要求监测人员随时关心附近农事活动和受灾情况。
河南省地处黄淮海平原,土地肥沃,光热资源充足,但由于地处半湿润、半干旱大陆性季风气候,降雨时空分布极不均匀,历史上旱、涝灾害频繁发生。土壤墒情监测是水循环规律研究、农牧业灌溉、水资源合理利用及抗旱救灾基本信息收集的基础工作,在雨水情监测的基础上开展此项工作,及时、系统掌握土壤旱情,逐步掌握旱情规律,进而开展墒情分析和预报,为防旱抗灾提供科学依据,为农业生产及水资源合理配置提供优质服务。
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