潜水蒸发对农业生产的影响与对策

王丹丹，赵源媛，李朋军

(1.辽宁省水文水资源勘测局盘锦分局，辽宁 盘锦 124000；2.辽宁省水文水资源勘测局沈阳分局，沈阳 110000)

潜水蒸发对农业生产的影响与对策

王丹丹1，赵源媛2，李朋军1

(1.辽宁省水文水资源勘测局盘锦分局，辽宁 盘锦 124000；2.辽宁省水文水资源勘测局沈阳分局，沈阳 110000)

近年来国家对农业种植生产活动给予了诸多优惠政策，激发了农民参与农田种植生产的积极性。水资源供应是农田作物生长的核心条件，维持水分持续供应是保障农作物成活率的关键要素。受到自然环境的营销，农田土壤中水分常出现异常蒸发现象，大大降低了土壤里水分的含有量，对农作物生长造成了不利因素。文章分析了潜水蒸发对农业种植活动带来的不利影响，提出控制潜水蒸发现象的具体对策。

潜水蒸发；过程；作物生长；影响；控制蒸发量；综合对策

0 引 言

水分供养是农田作物生长系统不可缺少的一部分，维持水分持续供应有助于提升农产品的产量，为农田种植及生产创造更多的经济收益。为了摆脱传统农田水分供应系统的不足，需根据农业生产要求拟定水分控制方案，重点解决潜水蒸发对农业生产带来的不利。

1 潜水蒸发及其过程

1.1 潜水蒸发原理

在浅水埋藏较浅的地区，潜水蒸发量很大，在地下水平衡中是主要支出项。潜水蒸发量与蒸发强度、地下水埋深、土壤质地和气候条件等有密切关系。蒸发强度主要决定于水分蒸发能力，潜水埋藏深度决定水分输送到地面的距离，土壤质地决定毛细管上升高度，即水分输送的高度[1]。当地下水位埋藏深度达到一定深度时，潜水蒸发量将减少到很小或接近于零。该深度称为潜水的极限蒸发深度。根据观测资料，从砂砾到亚黏土为2～5m。

1.2 潜水蒸发过程

当土壤表面有充足的水分，此时土壤蒸发速度稳定，在数值上等于或接近相同气象条件下的水面蒸发能力。当土壤水分蒸发掉后，土壤表面逐渐干燥，这时潜水通过土壤毛管把水分补充给土壤，是土壤的水分逐渐增多，土壤的水分又被蒸发掉，在土壤水分蒸发的同时，潜水也被消耗掉，如果潜水埋深较大，土壤毛管不能把水分送到土壤蒸发面上，土壤表面的水分蒸发到一定时，土壤极度干旱，潜水蒸发也就停止。

2 潜水蒸发对农业生产的影响

农田种植是整个产业链最初始的阶段，农作物种植于土壤里需保持足够的水分供应，现主要采用人工洒水或自然雨水等两种方式。潜水蒸发对农业生产的影响主要有4个方面：

2.1 供水方面

众所周知，水资源调配是农田灌溉工程的主要对象，其利用水利系统对农田水库进行宏观调配，促进了种植区域水水供应的协调性。当水分灌溉入土之后，容易受到外界地质环境与气象环境的影响，潜水蒸发量持续上升会导致土壤供水失调，破坏力农作物生长期间水分供应的协调性。土壤供水系统失衡扰乱了作物的生长规律，使田间供输水作业流程受阻而降低了水资源的利用率。

2.2 成活方面

水分是农作物生长的根本保障，潜水蒸发量超标势必对成活率高低造成不利作用。农业专家指出，潜水蒸发量在5%以内时，不会对农作物生长造成明显的影响；当潜水蒸发量达到10%时，则会对农作物种植的成活率、农产品质量等造成显著影响；潜水蒸发量达30%～50%，则会造成农作物大面积死亡，农田承包种植户经济损失惨重。

2.3 收益方面

农作物种植创造出了农产品及农副产品，这类产品直接销售或加工销售为农民带来了经济收益，农作物种植整条产业链结构中的基础阶段，确保经济作物正常生长是收益的主要来源[2]。潜水蒸发破坏了土壤内水分供输系统而使土壤含水率逐渐降低，当潜水蒸发量达到临界值时，农作物死亡率大大提高，农田种植收益额度也大幅度降低。

2.4 生态方面

农田灌溉是农业水利工程建设的主要内容，也关系着农村地区生态供水调节的均衡性，土壤潜水蒸发量持续增多对农田生态具有强烈的破坏作用。例如，潜水含量过多，农田土壤密度稀少，土层黏合力减小，这对于农作物生长而言是极为不利的；潜水含量过少，随着土壤水分蒸发量持续上升，土壤层的干旱程度加大，农田生态系统也被破坏。

3 控制潜水蒸发量的综合对策

鉴于水资源供应对农田种植区的重要性，现代农业科技需着重解决水利调度中的问题，保障农田水资源供输体系的稳定性，全面提升农作物日常种植的成活率。潜水蒸发是自然水蒸发的常见形式，当农田水蒸发量超出临界值之后，势必影响到土壤层结构的牢固性，破坏了农田水分供给的高效率。基于科学发展观指导下，农田水利灌溉需考虑农业种植区的作业要求，严格控制潜水蒸发量标准。

3.1 科学计算潜水蒸发量

1)实测法：常用地中蒸渗仪和称重式蒸渗仪，直接测定潜水蒸发量。一般采用若干个控制不同地下水埋深的测筒，内装各种原状土，筒内种有植物或不种植物，分别测定不同地下水埋深，不同土壤和不同植物的潜水蒸发量。

2)经验公式法：根据实测资料，在潜水蒸发率和其影响因素(如水面蒸发率、地下水埋藏深度、岩土性质)之间建立关系式，这是常用的方法。

3)求解数学物理方程：应用包气带水分运动理论，建立数学物理方程，用解析法或数值法求解[3]。由于潜水蒸发的因素比较复杂，详细地计算出潜水蒸发量可指导种植水补给，提高了水资源的有效利用率。

3.2 地下水埋深

地下水埋深是影响潜水蒸发最主要的原因，埋深决定着潜水蒸发时水分输送的距离，随着埋深的增加，水分输送距离加大，大气蒸发影响力和非饱和带毛管输送水分的能力减弱，有作物条件下作物根部吸收地下水的能力也相应变差，因而潜水蒸发量会越来越小。无论何种岩性，其实共同的特征就是潜水政法系数与地下水埋深呈相反的变化趋势。地下水的埋深越浅，土壤毛管供给地面上的水分越充分，蒸发量越大。有时候可以达到水面蒸发量相同程度。如能经常保持小于毛管上升高度，则能持久均匀地蒸发，地下水埋深太大，到了干旱季节，蒸发几乎为零。

3.3 土壤结构

优化种植区土壤结构是降低潜水蒸发量的有效措施，由于土壤饱和层水分要通过毛管上升作用移向表层，才能蒸发出来，而毛管上升作用的大小有与土壤的结构有关，因此土壤结构域毛管水容量对土壤的结构有关，土壤结构与毛管水容量对土壤蒸发有一定的影响。一般有团粒结构的土壤则相反，毛管作用旺盛，容易蒸发，又因为沙土空隙大，毛管上升的水量少，蒸发也小，如果地下水过低，有些土壤的毛管作用力很强，但蒸发量也很小，不同土壤不同埋深的土壤蒸发情况是不同的。

3.4 土壤色泽

由于土壤的色泽不同，吸收太阳辐射的热量也不同，因此土壤表层由于色泽不同而产生温度差，所以也就影响土壤蒸发量。土壤色泽越深，温度上升越快，蒸发量越大。有植物覆盖时，对于地面直接蒸发而言，将显著减小[4]。因为植物覆盖时土壤不易受热，所以有植被的地面温度比裸露地面温度低，其次植被也减少地面的风速和饱和水气压差。农作物种植期间，要定期翻新土壤层，使土壤能够保持足够的水分，从而提高了土壤潜水资源的有效利用率。

4 结 论

农业是我国国民经济的基础产业构成，发展农业对国民收入增长有着多方面的推动作用。潜水蒸发过多严重影响了农作物种植的生长效率，并且阻碍了农产品质量与产量标准的提升，对现代农业规划与生产是极为不利的。农业水利部应综合分析影响潜水蒸发量的因素，提出切实可行的潜水蒸发控制对策。

[1]程先军.有作物生长影响和无作物时潜水蒸发关系的研究[J].水利学报，1993(06)：37-42.

[2]雷志栋，尚松浩，杨诗秀，等.土壤冻结过程中潜水蒸发规律的模拟研究[J].水利学报，1999(06)：6-10.

[3]刘领群，樊福来.潜水蒸发系数分析[J].河北水利水电技术，2003(06)：27-29.

[4]胡建锋.不同地下水埋深条件下农田潜水蒸发规律[J].山西水利科技，2005(04)：24-25.

ImpactofPhreaticEvaporationonAgriculturalProductionandCountermeasures

WANG Dan-dan1；ZHANG Yan-yuan2and LI Ming-jun1

(1.Panjin Sub-bureau of Liaoning province Hydrological and Water Resources Surveying Bureau，Panjin 124000，China；2.Shenyang Sub-bureau of Liaoning Province Hydrological and Water Resources Surveying Bureau，Shenyang 110000，China)

In recent years，many preferential policies have given to agricultural production activities by the state，stimulating farmer’s enthusiasm for participating in agricultural growth.Water resources are a vital condition for crop growth and it is a key factor to maintain farmland moisture so as to guarantee the survival rate of crops.Influenced by natural environment，soil water in the farmland often appears abnormal evaporation，greatly decreasing water content in the soil and leading to unfavorable impact on crop growth.The unfavorable impact of phreatic evaporation on agricultural production is analyzed and concrete countermeasures are put forward in the paper.

phreatic evaporation；crop growth；impact；evaporation control；comprehensive countermeasures

1007-7596(2014)01-0021-03

2013-11-28

王丹丹(1979-)，女，辽宁台安人，工程师；赵源媛(1980-)，女，甘肃径川人，工程师；李朋军(1982-)，男，辽宁盘锦人，助理工程师。

S152.7

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