不同滴头流量和灌水量下农田土壤湿润体特征及其估算模型

作者：陆军胜; 张富仓^*; 范军亮; 邹海洋; 严富来; 闫世程; 胡田田

来源：干旱地区农业研究, 2020, 38(04): 19-26.

DOI：10.7606/j.issn.1000-7601.2020.04.03

• 土壤湿润体
• 灌水量
• 滴头流量
• 土壤质地
• 估算模型

为了准确估算滴灌条件下农田土壤湿润体,利用亮蓝染色剂示踪技术分别在陕西杨凌(粘壤土)、甘肃武威(沙壤土)和宁夏盐池(沙土)3个试验站点开展了农田滴灌试验。试验设不同灌水量和滴头流量,研究不同土壤质地条件下灌水量和滴头流量组合对农田土壤湿润体的影响,进而探求不同土壤质地的土壤湿润体估算模型。结果表明:在相同的土壤条件下灌水后农田土壤形成的湿润体随灌水量的增加而增大,在相同灌水量下增加滴头流量能够显著增加水平方向的湿润距离,相较于小滴头流量(1.38 L·h-1)而言,大滴头流量(3.0 L·h-1)形成宽浅形湿润体。在相同的灌水量和滴头流量下,农田土壤湿润体的垂向湿润距离随土壤饱和导水率(Ks)的增加而增加,随灌水前土壤有效持水能力(Δθ)的增加而减小,而水平方向的湿润距离随土壤饱和导水率(Ks)和有效持水能力(Δθ)的增加而减小。在试验的基础上,利用土壤饱和导水率(Ks)、灌水前土壤有效持水能力(Δθ)、灌水量(v)和滴头流量(q)建立了湿润体垂直和水平方向湿润距离的估算模型(幂函数连乘模型),并结合湿润体形状利用椭圆方程描述湿润体的轮廓形状(湿润体估算模型)。经试验数据验证,农田土壤湿润体估算模型能够很好估算湿润体轮廓,模拟值和试验实测值的决定系数(R2)在0.93～0.99之间,均方根误差(RMSE)在1.3～4.1 cm之间。

• 单位
  西北农林科技大学