本發(fā)明涉及土壤特征研究領(lǐng)域，尤其涉及一種作物最佳生長點含水量的測定方法。

背景技術(shù)：

在作物栽培灌溉管理中，要在作物根系開始產(chǎn)生吸水困難、長發(fā)育開始受到阻滯之前進行灌溉，否則其生長發(fā)育將會受到阻礙。而且，許多研究表明，存在一個土壤含水量臨界點，當(dāng)以該臨界點作為灌溉下限、田間持水量作為灌溉上限時，作物生長發(fā)育狀況最好、產(chǎn)量達到最高。該土壤含水量臨界點可以稱為作物最佳生長點含水量。一直以來，作物最佳生長點含水量的測定沒有精確的計算公式，一般采用田間持水量的60％～80％進行估算，對作物栽培灌溉管理造成較大誤差?，F(xiàn)在需要一種測定方法，快速準(zhǔn)確的確定作物最佳生長點含水量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種作物最佳生長點含水量測定方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法準(zhǔn)確測定作物最佳生長點含水量的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案實施如下：一種作物最佳生長點含水量的測定方法，包括以下步驟：

步驟一：取風(fēng)干后的土樣過篩，并均分成兩份；

步驟二：利用第一份土壤測定其飽和含水量w_s(g kg)；

步驟三：利用第二份土壤測定其毛管持水量w_MC(g kg^-1)；

步驟四：根據(jù)步驟一至三獲得的參量，利用公式1計算出間接參數(shù)k；

k＝lnw_s-lnw_MC [1]

步驟五：根據(jù)步驟四獲得的參量k,利用公式2計算出作物最佳生長點含水量：

式中，w_i為作物最佳生長點含水量(g/kg)。

上述步驟二中利用第一份土樣測定測定其飽和含水量w_s的過程為：

將第一份土樣按一定容重裝入100cm³環(huán)刀中，蓋好該環(huán)刀的上、下孔蓋，放于盛水的搪瓷盤內(nèi)，下孔蓋一端朝下，搪瓷盤內(nèi)水面較環(huán)刀上孔蓋邊緣低1～2毫米，讓水分飽和土壤24小時；取出裝有土樣的環(huán)刀，取掉環(huán)刀上孔蓋，從環(huán)刀內(nèi)取出15～20克土樣，放入已知重量w₁的鋁盒中，稱重為w₂，然后放入烘箱在105℃烘干至恒重，再稱重為w₃；采用公式計算獲得土壤飽和含水量w_s。

上述步驟三中的利用第二份土樣測定毛管持水量w_MC的過程為：

將第二份土樣裝入環(huán)刀中，蓋好該環(huán)刀的上、下孔蓋，放于盛有2～3毫米水層的瓷盤中，讓土壤毛細(xì)管吸水4～12小時；取出裝有土樣的環(huán)刀，取掉環(huán)刀上孔蓋，從環(huán)刀內(nèi)取出15～20克土樣，放入已知重量w₄的鋁盒中，稱重為w₅，然后放入烘箱在105℃烘干至恒重，再稱重為w₆；采用公式計算獲取毛管持水量w_MC。

本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提供了一種作物最佳生長點含水量的測定方法，該方法能夠準(zhǔn)確計算作物最佳生長點含水量，顯著提高作物栽培灌溉管理的精度。另外，本發(fā)明采用簡單廉價的實驗設(shè)備，在短時間內(nèi)測定土壤的飽和含水量w_s和毛管持水量w_MC，然后通過數(shù)學(xué)計算的方法確定參數(shù)k，進而求得作物最佳生長點含水量w_i，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，測定w_i值僅僅需要2天就可完成，達到了縮短實驗時間的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案尤其適合干旱地區(qū)的土壤灌溉，有效的節(jié)約了用水量。

具體實施方式

本發(fā)明的一種作物最佳生長點含水量的測定方法，包括以下步驟：

步驟一：取風(fēng)干后的土樣過篩，并均分成兩份；

步驟二：利用第一份土壤測定其飽和含水量w_s；

步驟三：利用第二份土壤測定其毛管持水量w_MC；

步驟四：根據(jù)步驟一至三獲得的參量，利用公式[1]計算出間接參數(shù)k

k＝lnw_s-lnw_MC [1]

步驟五：根據(jù)步驟四獲得的參量k,利用公式2計算出作物最佳生長點含水量：

式中，w_i為作物最佳生長點含水量(g/kg)。

上述步驟二中利用第一份土樣測定測定其飽和含水量w_s的過程為：

將第一份土樣按一定容重裝入100cm³環(huán)刀中，蓋好該環(huán)刀的上、下孔蓋，放于盛水的搪瓷盤內(nèi)，下孔蓋一端朝下，搪瓷盤內(nèi)水面較環(huán)刀上孔蓋邊緣低1～2毫米，讓水分飽和土壤24小時；取出裝有土樣的環(huán)刀，取掉環(huán)刀上孔蓋，從環(huán)刀內(nèi)取出15～20克土樣，放入已知重量w₁的鋁盒中，稱重為w₂，然后放入烘箱在105℃烘干至恒重，再稱重為w₃；采用公式

獲取飽和含水量w_s。

上述步驟三中的利用第二份土樣測定毛管持水量w_MC的過程為：

將第二份土樣裝入環(huán)刀中，蓋好該環(huán)刀的上、下孔蓋，放于盛有2～3毫米水層的瓷盤中，讓土壤毛細(xì)管吸水4～12小時；取出裝有土樣的環(huán)刀，擦干環(huán)刀外壁水分，取掉環(huán)刀上孔蓋，從環(huán)刀內(nèi)取出15～20克土樣，放入已知重量w₄的鋁盒中，稱重為w₅，然后放入烘箱在105℃烘干至恒重，再稱重為w₆；采用公式獲取毛管持水量w_MC。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的在生產(chǎn)實踐中的效果做進一步說明：

實施例1

選取質(zhì)地為沙壤土的土壤，測出其表層0～40cm土壤容重為1.35g cm^–3，飽和含水量為307.63g kg^-1，毛管持水量為286.87g kg^–1，田間持水量為251.23g kg^–1。

然后依次進行如下操作：

1、整地：深翻深松，深度為40cm；

2、選種：精選質(zhì)地飽滿優(yōu)良的棉種；

3、播種：壟內(nèi)行距15cm，株距25cm，壟距56cm，換算成播種密度約為：15000株/畝。壟內(nèi)鋪設(shè)滴灌帶，覆膜栽培，播種后立即灌水，使0～40cm土層含水量達到田間持水量。

4、田間管理：土壤質(zhì)地為沙壤土，表層0～40cm土壤容重為1.35g cm^–3，飽和含水量307.63g kg^-1,毛管持水量286.87g kg^-1，田間持水量為251.23g kg^-1。

整地：深翻深松，深度為40cm；

選種：精選質(zhì)地飽滿優(yōu)良的棉種；

播種：壟內(nèi)行距15cm，株距25cm，壟距56cm，換算成播種密度約為：15000株/畝。壟內(nèi)鋪設(shè)滴灌帶，覆膜栽培，播種后立即灌水，使0～40cm土層含水量達到田間持水量。

田間管理：根據(jù)上述公式[2]計算得到的作物最佳生長點含水量為188.57g kg^-1，占田間持水量(286.87)的比例為75％。因此，以田間持水量(286.87g kg^-1)為灌溉上限，分別以土壤含水量分別達到田間持水量的65％、75％、80％和90％為灌溉下限，即0～40cm土壤含水量分別降低到灌溉下限(163.3、175.86、200.98和226.11g kg^-1)時開始灌水，當(dāng)0～40cm土壤含水量達到田間持水量(250.7g kg^-1)時灌溉結(jié)束。肥料用量(每畝)為：N素20kg、P₂O₅15k、K₂O 8.5kg；30％基施，其余隨水滴施。全省預(yù)期進行兩次化學(xué)調(diào)控，初花期每畝噴施縮節(jié)胺1.8g，打頂后1周每畝噴施縮節(jié)胺5.0g。

數(shù)據(jù)分析：灌溉下限分別為65％、75％、80％和90％時，籽棉產(chǎn)量(每畝)分別為311.3、375.8、308.9和278.8kg；因此，當(dāng)以田間持水量的75％即作物最佳生長點含水量為灌溉下限時，產(chǎn)量達到最高。這說明，本發(fā)明提供的作物最佳生長點含水量計算公式是正確的，在生產(chǎn)實踐中是有效的。

實施例2

選取壤土為土壤質(zhì)地，測出其表層0～40cm土壤容重為1.25g cm^–3,飽和含水量為356.4g kg^-1,毛管持水量為327.1g kg^-1，田間持水量為279.6g kg^-1。

然后依次進行如下操作：

1、整地：深翻深松，深度為40cm；

2、選種：精選質(zhì)地飽滿優(yōu)良的棉種；

3、播種：壟內(nèi)行距15cm，株距25cm，壟距56cm，換算成播種密度約為：15000株/畝。壟內(nèi)鋪設(shè)滴灌帶，覆膜栽培，播種后立即灌水，使0～40cm土層含水量達到田間持水量。

4、田間管理：根據(jù)上述公式[2]計算得到的作物最佳生長點含水量為204.27g kg^-1，占田間持水量(279.6)的比例為73％。因此，以田間持水量(279.6g kg^-1)為灌溉上限，分別以土壤含水量分別達到田間持水量的65％、73％、80％和90％為灌溉下限，即0～40cm土壤含水量分別降低到灌溉下限(181.74、204.27、223.68和251.64g kg^-1)時開始灌水，當(dāng)0～40cm土壤含水量達到田間持水量(250.7g kg^-1)時灌溉結(jié)束。肥料用量(每畝)為：N素20kg、P₂O₅15kg、K₂O 8.5kg；30％基施，其余隨水滴施。全省預(yù)期進行兩次化學(xué)調(diào)控，初花期每畝噴施縮節(jié)胺1.8g，打頂后1周每畝噴施縮節(jié)胺5.0g。

數(shù)據(jù)分析：灌溉下限分別為65％、73％、80％和90％時，籽棉產(chǎn)量分(每畝)別為343.7、400.6、329.4和307.6kg；因此，當(dāng)以田間持水量的73％即作物最佳生長點含水量為灌溉下限時，產(chǎn)量達到最高。這說明，本發(fā)明提供的作物最佳生長點含水量計算公式是正確的，在生產(chǎn)實踐中是有效的。

上述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護范圍為準(zhǔn)。