一种土壤旱情测定方法

摘要

本发明公开了一种土壤旱情测定方法，包括：采集旱塬的土壤样本；获取土壤样本的特定指标参数；根据这些特定指标参数确定相应的测定指标，测定指标包括贮水量、耗水量、耗水强度、有效贮水量、水分过耗量、干燥化速率和干燥化指数；依据以上测定指标综合确定土壤的旱情状况。本发明利用贮水量、耗水量、耗水强度、有效贮水量、水分过耗量、干燥化速率和干燥化指数作为旱塬旱情的测定指标，可以科学地决策区域性的土壤旱情状况，为旱塬地区不断优化覆被结构与空间配置模式提供决策依据。

说明书

技术领域

本发明涉及土壤检测技术领域，特别涉及一种土壤旱情测定方法。

背景技术

土壤水分状况是区域土地利用、植被布局规划及其生态建设的重要基础。一般旱塬的水分条件欠缺，灌溉基础差，但光照和热量资源丰沛。为了扭转地区资源劣势及将地区自然资源优势转化为经济资源，促进民生改善，渭北旱塬土地利用逐渐由农作物生产更替为林果复种。果业发展40多年来，对区域水资源是否存在影响或植果是否科学还值得深入探讨。

针对渭北旱塬大气蒸发力强，历史上在农田四周筑高约2m的黄土围墙(俗称“园子”)作为机械风障，增大地面粗燥度，降低近地表风速，产生抑制水分蒸发的效果，正所谓“一堵挡风墙，丰收十年粮”，至今旱塬仍可见残破围墙的痕迹。历史经验留给后人以启发，阻挡近地表风速，是抑制土壤强蒸发、实现时空调节、提高有限降水资源利用的有效手段。人们还研究提出了地面秸秆或薄膜覆盖、沟垄种植等耕作节水技术，也有使用化学保水剂等，这些均有明显缓解旱情的效果。虽然针对区域性干旱地区采取了很多调节手段，土壤旱情在一定程度上也得到了相应改善，但是土壤干旱的发生部位、持续时间、干旱胁迫程度如何，还没有一套成熟、完整、准确的方法来确定。

发明内容

本发明实施例提供了一种土壤旱情测定方法，用以解决现有技术中没有针对特定区域的旱情进行测定的方法的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种土壤旱情测定方法，包括：

采集土壤样本；

获取土壤样本的指标参数；

根据指标参数确定相应的测定指标，测定指标包括贮水量、耗水量、耗水强度、有效贮水量、水分过耗量、干燥化速率和干燥化指数；

依据测定指标综合确定土壤的旱情状况。

本发明中的一种土壤旱情测定方法，具有以下优点：

利用贮水量、耗水量、耗水强度、有效贮水量、水分过耗量、干燥化速率和干燥化指数组合作为旱塬旱情的测定指标，科学决策区域性的土壤旱情状况，为旱塬地区不断优化覆被结构与空间配置模式提供决策依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种土壤旱情测定方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的土壤样品采集点的分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种土壤旱情测定方法的流程图。本发明实施例提供了一种土壤旱情测定方法，包括：

S100、采集土壤样本。

示例性地，S100具体包括：S101、在旱塬中选取测定区域；S102、在测定区域中确定土壤样本的采集点；S103、在采集点中采集土壤样本。

其中，S102包括：S104、在测定区域中按照设定的深度分土层确定多个采样深度；S105、在测定区域中确定多个采集点，每个采集点均具有多个采样深度。S103包括：S106、在每个采集点的每个采样深度均至少采集至少两个土样； S107、将同一个测定区域中在相同采样深度采集得到的土壤样本混合，得到土壤样本。

在本发明的实施例中，可采用土钻采集土壤样本。

S110、获取土壤样本的特定指标参数。

示例性地，特定指标参数包括：容积含水量θ

S120、根据特定指标参数确定相应的测定指标，测定指标包括贮水量、耗水量、耗水强度、有效贮水量、水分过耗量、干燥化速率和干燥化指数。

示例性地，在获得以上特定指标参数后，可以根据下面公式确定相应的测定指标：

TSW＝θ

SW＝TSW

P＝SW/D/H (3)

ASW＝(θ

SWO＝(SSM-θ

SDR＝SWO/TA (6)

式中，TSW、SW、P、ASW、SWO、SDR和SDI分别表示贮水量(单位为 mm)、耗水量(单位为mm)、耗水强度(单位为mm/d)、有效贮水量(单位为 mm)、水分过耗量(单位为mm)、干燥化速率(单位为mm/a)和干燥化指数(单位为％)。H表示10cm土层的倍数，H＝1,2,3，TSW

S130、根据测定指标确定旱塬土壤的旱情。

示例性地，对上述获得的测定指标进行组合分析，即可建立旱塬的旱情测定体系，依据该测定体系即可对旱塬的旱情进行测定。

实验说明

实验设计采用了空间代替时间的研究手段，依据渭北旱塬农田植被更替类型，主要是从农作物种植更替为林果复种，为此，在渭北典型塬区的n(n≥3) 个乡镇，各选取具有代表性的苹果园，其园龄分别为≤10年的幼龄果园、10年～20年的盛果期果园和≥20年的老龄果园各1个，同时在果园周边相同空间范围内，选取种植农作物的农田各1个，作为土壤水分状况的定点定位监测基点。从春季苹果萌芽期的3月份开始，一直监测延续到苹果收获以及冬小麦播种期的9月末结束。基本上按月在各定位监测点用土钻取土，利用烘干法监测各点位土壤剖面含水量的变化过程。考虑到土壤剖面质地发生层次情况以及渭北黄土旱地多数作物根系的主要分布空间，在果园和农田土壤剖面0～150cm的范围内，按照0～10cm、10～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm、 100～120cm、120～150cm的间距逐层采集土样，每层土壤采样2个，为了消除样点布设位置的差异，每次在每个园内或农田内按图2布设采集点5个，然后将10个土样混合为一个土壤样本。对于果园而言，考虑到果树根系的空间分布特征以及冠层的影响，采集点均设定在距果树主杆与冠层投影外沿之间约2/3处。将各乡镇每个园龄段果园测定的水分值进行平均，作为渭北旱塬果园水分的监测值，其中，所选定的n个监测地点位于同一条自然塬面的不同乡镇，n个部位的海拔差不足15m，水平距离在5km左右，将n个地域之间相同园龄的果园作为重复，以便剔出旱塬地理空间的差异性。在监测年份内总共采集土壤样品7 次。

逐层逐月根据公式(1)～(7)分别计算渭北旱塬不同园龄段果园的贮水量、耗水量、耗水强度、有效贮水量、水分过耗量、干燥化速率和干燥化指数等。

根据干燥化指数(SDI)的大小，可将土壤干燥化程度分为以下6级：①SDI<0，土壤无干燥化；②0≤SDI<25％，土壤轻度干燥化；③25％≤SDI<50％，土壤中度干燥化；④50％≤SDI<75％，土壤严重干燥化；⑤75％≤SDI<100％，土壤强烈干燥化；⑥SDI≥100％，土壤极度干燥化。后五个SDI级别分别对应土壤的轻度干燥层、中度干燥层、严重干燥层、强烈干燥层和极度干燥层。

考虑到不同园龄果园土壤剖面各层物理状态明显的差异性，尤其是在土壤剖面上容重的变化显著，为此，同时在各生育阶段内测定1次土壤剖面容重，用以计算土壤贮水量，更加直观显示不同园龄果园间土壤水分状况差异。土壤剖面容重以镶有环刀的原状土取土钻，在剖面上按照水分含量的测定土层，依次采集原状土壤样品，用环刀法测定。

最后依据不同作物类型，将测定计算的指标(1)～(7)进行有效组合，形成土壤旱情的测定体系。

针对渭北旱塬自然条件及农业发展现状，采用本发明提供的测定方法，在土壤旱情测定指标的选取、计算和组合上具有一定的创新，实际应用中，在节约时间、提高劳力、控制成本上具有明显优势，为旱塬土壤旱情的科学测定提供方法指导。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。