南宁土壤水分变化规律及有效利用黄中雄(广西区气象台农业气象试验站南宁530022)摘要以 南宁0─100cm土层土壤湿度资料进行分析,得出了南宁土壤水分变化规律,并提出相应的土 壤水分有效利用措施,供农业生产及管理参考使用。关键词土壤,有效水分,有效利用,南宁南宁 地处亚热带,降水年际变率不大,但季节分布不均,日照强烈,土壤蒸发较大,加上灌溉条件较差 ,土壤水分常入不敷出,成为农业生产的一个重要限制因素。因此,研究南宁土壤水分变化规律及 有效利用措施,很有实际意义。1资料来源及处理方法取南宁气象站1981─1990年深度为 0─100cm各层逐旬土壤湿度观测资料,换算为土壤有效水分含量,再求出10年逐月平均值 。2南宁气候条件特征某地的土壤水分变化规律是在该地的气候条件背景下发生的,与该地的气候 条件密不可分。因此,有必要将南宁气候条件特征先做一分析。南宁受海洋气候影响,属亚热带。 气候条件特征如下:2.1春秋温和,秋温高于春温,夏季炎热,冬不太冷。根据南宁站1965 ─1991年资料统计:年平均气温21.7℃,最冷月1月份平均气温12.8℃,最热月7月 份平均气温28.4℃,秋季(9─11月)22.9℃,冬季(12─2月)13.8℃。2. 2相对湿度高,季节性变化平稳,日照强烈,土壤蒸发量略大于降量。据资料,南宁年均相对湿度 80%,各月相对湿度75%─82%;年蒸发量1578.2mm,为年降水量1321.7m m的1.2倍。2.3天然降水年际变率小,但季节分配不均,集中夏季。南宁年平均降水量13 21.7mm,各年除1989年外,其余皆在1000─1800mm之间,最大为1797. 1mm(1986年),最小827.9mm(1989年),春、夏、秋、冬季降水量分别占年 降水量的25.3%、48.8%、18.1%、7.8%,雨季(4─9月)降水量约占年降水 量的80%,旱季(10─3月)仅占20%。3观测区土壤水分物理特征土壤湿度观测地段为固 定地段(南宁区气象台内),所观测的0─100cm上层土壤类型为黄红壤粘土,微酸性,肥力 中下等。有效水分与田间持水量、容重、凋萎湿度等土壤水分物理特征值有关,列于表1。由表1 数值通过计算,可得0─100cm上层无效水分含量为240mm。4南宁土壤水分变化规律南 宁土壤水分的变化直接受到气象因素的强烈影响,其年内季节变化、剖面垂直变化及年际变化均表 现出一定的规律性。4.1南宁土壤水分年内季节性变化南宁土壤有效水分的年内季节性变化曲线 呈一强一弱双峰型,两个峰值月分别在5月和8月(图1),与降水的年内季节性变化相似。有效 水分的增减受降水量、土壤耗水量的综合影响,土壤耗水量与气温呈正相关。根据图1的综合分析 ,有效水分的季节性变化可分为如下几个时期:4.1.1强烈增墒期。该期在1月中旬到5月中 旬。其特点是从1月中旬开始,南宁空气湿度逐渐增大,降水逐渐增多,而气温较低,持续性阴雨 天气较多,土壤耗水量虽逐渐增多,但降水量超过耗水量,水分积蓄在土层中,从而使得土壤水分 显著增加。4.1.2第一次失墒期。处于5月下旬到7月中旬。该期处于夏季,气温较高,日照 强烈,使得土壤耗水量持续增多,到7月份达最高值。而5月份是南宁双峰型降水的第1个峰值月 ,从5月份到7月份降水持续减少。因此,总的来说,土壤有效水分的支出大于收入,为失墒期。 4.1.3缓慢增墒期。该期出现在7月下旬到8月中旬。由于8月是降水的第二个峰值月,从7 月到8月降水增加,但增加不多,而土壤耗水略有降低,从而使土壤有效水分收入略大于支出,出 现缓慢增墒的情况。4.1.4第二次失墒期。该期在8月下旬到10月中旬。随着汛期的结束, 雨量迅速减少,而在副热带高压控制下,气温仍然较高,相对湿度小,土壤耗水量仍维持较高水平 ,从而使土壤失墒,并且较上一次失墒强烈。4.1.5再次缓慢增墒期。该期在10月下旬到1 1月中旬。该期处在秋季,气温逐渐降低,土壤耗水量也逐渐降低,然而这时因距雨季已远,降水 的减少趋于平缓,从而使有效水分略有回升,再次出现缓慢增墒的情况。4.1.6第三次失墒期 。该期在11月下旬到12月下旬。此时盛行冬季风,相对湿度小,气温低,土壤耗水量较大,而 降水量较小,土壤出现第三次失墒。4.1.7水分维持期。该期在年底到次年1月上旬。此时处 于冬季,气温低,太阳辐射弱,降水很少,土壤水分的收支矛盾趋于缓和,有效水分维持在100 mm左右。4.2南宁土壤水分的垂直变化土壤水分的垂直变化受土壤质地、地形、地势、气候等 诸多因素的影响,但主要由气候条件制约。图2为南宁土壤剖面有效水分动态。据图分析,南宁土 壤水分的垂直分布可分第一层,活跃变化层(0─40cm)。此层直接与大气接触,土壤水分运 行强烈地受到气候条件及耕作活动影响,水分非常活跃,土壤湿度变化频率高,范围大,雨后可达 饱和含水量以上,干旱时又降到凋萎湿度,有效水分含量在3─20mm之间。该层是作物生育期 间降水或灌水的主要层及植物根系的主要分布层,对作物播种出苗、苗期和分蘖期生长发育极为重 要,在抗旱保墒中有很重要的地位。第二层,缓慢变化层(40cm─100cm)。该层土壤水 分的变化受气候的影响远不如上层,水分运动缓慢,湿度变幅小,可由饱和持水量降到田间持水量 以下。土壤有效水分的增减与降水的季节性变化有密切关系,变幅在7mm─18mm之间。该层 水分在旱季是作物需水的重要给源。第三层:相对稳定层(100cm以下).此层的土壤水分长 年保持相对稳定状态,几乎不随雨旱季变化,湿度稳定在田间持水量水平,有效水分含量在13─ 18mm之间。该层可以为深根作物生长发育的后期提供水分,还可以为上层土壤输送水分,以补 充其水分的消耗,是土壤水稳定供水的层次。4.3南宁土壤水分的年际变化南宁土壤水分的年际 变化受降水年、季分配不均匀影响。丰水年,有效水分含量高,干旱年则低。并且由于土壤水库的 调墒作用,土壤水分年际变化比较平缓。从1981─1990年的十年看,有效水分年际变化具 有周期性(图3),即1981─1984、1984─1987、1987─1990年各为一 个周期。每周期为3年。5土壤水分有效利用的主要措施从以上分析可见,南宁土壤水分变化较大 ,常出现入不敷出的情况,不能随时满足作物生长和产量形成对水分的要求,必须采取综合农业技 术措施,提高土壤水分利用率。5.1加强农田基本建设,因地制宜修建水平梯田、坡式梯田、隔 坡梯田等以利蓄水保土,并推行抗旱丰产沟等蓄水保土耕作法。5.2推广先进的耕作经验,保住 地下墒。除推行传统的蓄水保墒耕作措施外,还可借鉴一些地方的先进经验,如山西省壶关县晋庄 的"三墒整地法"和山西省闻喜县东官庄的"四早三多耕作法"。5.3合理深耕,大量增施有机 肥和化肥,以达到改良和培肥土壤,以肥调水之目的。5.4推广塑料薄膜覆盖等地面覆盖技术。 5.5选用耐旱作物品种,建立合理的轮作倒茬制度。南宁土壤水分变化规律及有效利用@黄中雄 $广西区气象台农业气象试验站土壤,有效水分,有效利用,南宁以南宁0─100cm土层土壤 湿度资料进行分析,得出了南宁土壤水分变化规律,并提出相应的土壤水分有效利用措施,供农业 生产及管理参考使用。水分含量在3─20mm之间。该层是作物生育期间降水或灌水的主要层及 植物根系的主要分布层,对作物播种出苗、苗期和分蘖期生长发育极为重要,在抗旱保墒中有很重 要的地位。第二层,缓慢变化层(40cm─100cm)。该层土壤水分的变化受气候的影响远 不如上层,水分运动缓慢,湿度变幅小,可由饱和持水量降到田间持水量以下。土壤有效水分的增 减与降水的季节性变化有密切关系,变幅在7mm─18mm之间。该层水分在旱季是作物需水的 重要给源。第三层:相对稳定层(100cm以下).此层的土壤水分长年保持相对稳定状态,几 乎不随雨旱季变化,湿度稳定在田间持水量水平,有效水分含量在13─18mm之间。该层可以 为深根作物生长发育的后期提供水分,还可以为上层土壤输送水分,以补充其水分的消耗,是土壤 水稳定供水的层次。4.3南宁土壤水分的年际变化南宁土壤水分的年际变化受降水年、季分配不 均匀影响。丰水年,有效水分含量高,干旱年则低。并且由于土壤水库的调墒作用,土壤水分年际 变化比较平缓。从1981─1990年的十年看,有效水分年际变化具有周期性(图3),即1 981─1984、1984─1987、1987─1990年各为一个周期。每周期为3年。 5土壤水分有效利用的主要措施从以上分析可见,南宁土壤水分变化较大,常出现入不敷出的情况 ,不能随时满足作物生长和产量形成对水分的要求,必须采取综合农业技术措施,提高土壤水分利 用率。5.1加强农田基本建设,因地制宜修建水平梯田、坡式梯田、隔坡梯田等以利蓄水保土, 并推行抗旱丰产沟等蓄水保土耕作法。5.2推广先进的耕作经验,保住地下墒。除推行传统的蓄 水保墒耕作措施外,还可借鉴一些地方的先进经验,如山西省壶关县晋庄的"三墒整地法"和山西 省闻喜县东官庄的"四早三多耕作法"。5.3合理深耕,大量增施有机肥和化肥,以达到改良和 培肥土壤,以肥调水之目的。5.4推广塑料薄膜覆盖等地面覆盖技术。5.5选用耐旱作物品种,建立合理的轮作倒茬制度。南宁土壤水分变化规律及有效利用@黄中雄$广西区气象台农业气象试验站土壤,有效水分,有效利用,南宁以南宁0─100cm土层土壤湿度资料进行分析,得出了南宁土壤水分变化规律,并提出相应的土壤水分有效利用措施,供农业生产及管理参考使用。
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