砂質土和黏土在水分管理上的要點摘要 土壤質地是影響水分管理的重要因素，土壤的田間持水量和凋萎含水量等是表征土壤水分狀況的重要指標，通過測定土壤的含水量，參考相關的土壤水文指標，即可精準地進行水分管理。 0 前言 水肥管理是作物栽培中的重要環節，直接關系著產量和品質。近年來伴隨著水肥一體化設備的推廣普及，為精準的水肥管理提供了硬件支撐。但在水肥一體化技術中，設備只是基礎設施，更重要的是精準的水肥管理技術。在水分管理方面，我們不僅要知道何時開始灌溉，還要知道何時該停止。土壤質地對水分管理措施的影響非常大，本文將通過分析沙地和水田地上的田間實踐，總結討論在砂質土和粘土上的水分管理。 1 不同類型土壤的水分特點 不同質地土壤的水分特點差異很大，這首先表現在田間持水量上。田間持水量是指土壤中懸著毛管水達到最大時的土壤含水量，是土壤不受地下水影響所能保持水量的最大值。當含水量達到田持時，若繼續供水，并不能使該土體的含水量增加，而只能進一步濕潤下層土壤。田間持水量是灌溉的上限，可用來計算確定灌溉水量。 如表1中所示，不同質地土壤上，田間持水量變化范圍很大，土壤越粘，田間持水量越大。在砂土上，田間持水量為5%，而在粘土上最高能達到40%，這就是砂質土和粘土上灌溉措施顯著差異重要原因。 表1 不同質地土壤的水分特點
說完田間持水量，不得不提的是凋萎含水量。凋萎含水量又稱萎蔫系數，一般是指植物發生永久凋萎時的含水量。植物因土壤干旱，根系吸收的水分不足以補償蒸騰消耗的水分，而發生葉片萎蔫。發生萎蔫的葉片，最初在下午或日落后還可以恢復，以后在日出前也不能恢復，甚至在降雨或灌溉后也不能恢復，此時植物發生永久萎蔫。凋萎含水量雖然不能反映土壤-植株水分的動態過程，但仍是一個很好的近似值，是了解土壤水分狀況并進行水分管理的重要依據。 表1中所示為不同質地土壤上的凋萎含水量，砂土的凋萎含水量在2%，而隨著土壤中粘粒含量的增加，凋萎含水量也逐漸增加，粘土上的凋萎含水量達到了30%，因此在水分管理時不僅僅要考慮土壤本身的含水量，還要考慮土壤的質地特點。 從萎蔫含水量到田間持水量是土壤有效水含量的范圍，這是一個重要的參考值，體現的是土壤的供水能力。在農業中使用較多的是田間持水量這個指標，考慮到土壤質地的巨大差異，用實際含水量相對于田間持水量的百分數（即相對含水量）來表征土壤濕度顯得更加合理。一般認為土壤含水量達到田間持水量的60%-80%時，能夠滿足大部分作物的生長需求和微生物活動，低于60%是為輕度干旱，從這個點開始要考慮適當補充水分。 2 砂質土和粘土的水分下滲特點 海南的哈密瓜種植在沙地和水田地上，其土壤質地分別對應著砂質土和粘土，這兩種土壤屬于比較典型的質地類型，具有一定的代表性，在跟進這兩種土壤上的哈密瓜示范時，對這兩種土壤上灌溉前后5cm、10cm、20cm土層的土壤含水量做了測定，取樣位置為噴灌帶的正下方。
圖1 哈密瓜的栽培與灌溉模式 先簡單介紹一下哈密瓜的灌溉模式，一般為膜下噴水帶灌溉（或膜下滴灌）。在壟上拉兩條噴水帶，通過噴水帶灌溉施肥，每次灌溉時間在2-5分鐘，通過時間調節灌溉量。
圖2砂質土灌溉后的土壤剖面 在沙地上，土壤的田間持水量較低，水分下滲作用強烈，在水分管理上的一大特點就是灌溉頻繁。圖3中所示為測定的不同土層深度的含水量，結果顯示在灌溉前，土壤的上下的含水量均較低，在4%左右，灌溉后半小時測定的土壤含水量，5cm土層的含水量最高，達到10.5%，往下逐漸下降，20cm土層的含水量為6.5%。這個含水量的變化一方面反映出砂質土持水率低，一方面表現出使用有機肥對土壤的改良作用，表層土壤的有機質含量較高，更能涵養水分。
圖3砂質土灌溉前（左）后（右）土壤水分特點 在水田地種植哈密瓜，其土質粘重，在水分管理上與砂質土相比差異很大。水田地不僅土質較為粘重，而且下部有犁底層，能阻斷水分的下滲，保水性好，即便灌溉過量也不會出現強烈的淋洗損失，而是將水分存在下層土壤中。
圖4粘土灌溉后的土壤剖面 哈密瓜灌溉時，水分從兩條水帶噴出，兩條水帶之間是水分疊加的區域，所以濕度最大。取樣位置在噴水帶下方，是水分擴散較為均勻的位置，用以測定含水量有代表性。在取樣時發現，在水田地上挖到20cm以下，土壤水分處于過飽和狀態，會有水分快速滲出形成積水，這能直觀反映出水田地的土壤水特點。 在水田地的粘土上，在灌溉前后分別測定了土壤不同層次的水分狀況，如圖5所示，灌溉前的土壤含水量達到在21.8%-27.1%，由上到下呈現逐層遞減的特點，這與覆膜和土壤水分運動有關；而在灌溉后土壤5cm和10cm土層的水分含量均有所提高，而20cm以下土壤的水分達到了34.4%這樣的過飽和水分含量，與上圖中的現象相對應。
圖5粘土灌溉前后土壤水分特點 3 田間水分管理要點 在進行精準水分管理時，首先要了解土壤的質地特征，針對不同質地的土壤制定專屬的水肥管理方案。那么掌握田間持水量數值和凋萎含水量就顯得尤為重要了，通過這兩個指標能夠實現精準的水分管理。例如測定了土壤的含水量，比對上述兩個指標就能夠確定當前的土壤水分狀況，決定是否需要灌溉，而且能夠計算出讓土壤耕作層達到田持的灌水量。 雖然不同質地土壤上田間持水量和凋萎含水量差別較大，但是有效水含量差值并沒有那么懸殊，例如在粘土上，田間持水量為40%，有效水含量僅為10%，而凋萎含水量竟達到30%，如果只考慮絕對含水量，這樣的水分含量下很多人覺得已經很濕了，不需要再灌溉了，但事實上作物卻可能會發生缺水萎蔫，在進行水肥管理時要考慮土壤質地的差異，不能只憑經驗想當然。 砂質土因為其田間持水量低，土壤的下滲作用強烈，在灌溉時監測水分下滲的深度十分必要。監測土壤水分的方法有很多，但最簡單實用的就是下面要介紹的這款“土壤灌溉深度監測儀”，該儀器由華南農業大學作物營養與施肥研究室張承林教授團隊研發，目前已在多個區域、多種作物上進行了推廣應用。使用時將這個小小的儀器埋在25-30cm的根層土壤，一旦灌溉過量就會通過浮標指示，此時即可停止灌溉。
圖6 土壤灌溉深度監測儀及其應用 綜上所述，在以上兩種類型土壤上的灌溉要點是：在砂質土上種植作物，應少量多次灌溉，頻繁補充耕作層土壤水分，同時做好水分監測，避免單次過量灌溉造成水肥下滲損失；而在粘土上，何時灌溉可參考土壤的相對含水量，但一次灌溉后應間隔一定時間，避免頻繁灌溉導致根系淹水，影響根呼吸。上述文章轉自華南農大作物營養與施肥研究室-蘇效坡
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