东营市田间持水量测定及成果分析

2017-02-03袁鹏杰孙超张乃鹏

吉林农业 2017年13期

关键词：环刀利津旱情

袁鹏杰，孙超，张乃鹏

（东营市水文局，山东东营257000）

东营市田间持水量测定及成果分析

袁鹏杰，孙超，张乃鹏

（东营市水文局，山东东营257000）

近年来，东营市春旱、夏旱发生频率增加，由于东营市目前墒情评价采用的田间持水量值为2009年实验值，受当时实验方法和实验技术的影响，2009年成果存在一定误差。为保证今后能提供更好的数据支持，2015年底，东营市水文局组织开展了新一轮的田间持水量测定工作。

东营市；旱情；田间持水量

近年来，受厄尔尼诺现象影响，东营市春旱、夏旱频发，旱情形势严峻。东营市水文局设立人工墒情监测站5处，用于评价墒情变化情况。但各站采用的田间持水量值为2009年成果，受当时实验方法和技术影响，使得成果存在一定误差。田间持水量作为确定墒情和旱情评价指标的重要参数，2015年底，东营市水文局组织开展了全市5处人工墒情站田间持水量测定工作。

1 测定区域概况

东营市位于山东省北部，黄河入海口三角洲地区，南北最大纵距123公里，东西最大横距74公里，土地总面积7923平方公里，海岸线长412.67公里。东营市属暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候区。土壤主要为潮土、盐土，分别占全市土壤面积的59%和36%。主要供水水源为引黄客水、地下水。

2 测定方法

通过查阅资料及结合东营水文地质情况分析，充分考虑天然降水法、围框淹灌法、环刀法三种方法。发现环刀法是利用环刀取原状土室内实验，操作简便，方法科学。最终选定环刀法进行田间持水量测定。

3 测定准备

3.1 采样时机选择

为避免由于土壤过于湿润导致环刀刃口产生“镜面”效应，或是土壤干燥导致环刀削平时土壤脱落影响原状土结构。考虑到2015年10月上旬东营市降水较少，土壤较为干燥，决定在采样前三天通过人工干预浇灌，使土壤处于半干半湿状态。

3.2 仪器准备

环刀、环刀柄、铁锹、橡皮锤、厘米尺、整平尺、铝盒、削土刀、切土刀、滤纸、橡皮筋、盛水容器、石英砂（粒径小于1毫米）、筛子（孔径1毫米）、托盘、天平（感量0.01克）、电热恒温干燥箱、干燥器、沙箱。

4 测定步骤

4.1 田间采样

本次田间持水量测定采样选取日常墒情监测地块，均为壤土。采取剖面开挖水平取土法，先开挖尺寸约60厘米×50厘米×50厘米（长×宽×深）的取土坑，在10厘米、20厘米、40厘米三个深度土层用环刀每层取4个土样。取样过程尽量避免大的植物根须、石块等杂质掺入土壤样本，影响样本的代表性。切土刀修整环刀后，在环刀刃口垫滤纸，并用橡皮筋扎好滤纸，盖好底盖、顶盖，擦净环刀外壁附土，放入密封盒及密封袋，用报纸包好放入箱内。

4.2 土样吸水

将环刀放入铺有砂子的平底盆中，有孔的底盖端向下，向盆内慢慢注入清水，水面至环刀顶盖下1～2毫米，浸水时间不少于24小时，浸泡过程中随时向盆内加水，保持水面低于环刀上沿1～2毫米不变。注意观察土样是否达到饱和，避免因时间过长出现液化现象。王营、利津、永安、义和4站土样浸泡时长为24小时，石村站土样浸泡时长为48小时。

4.3 退水及称重

将已达到饱和的环刀从水中取出，取下有空底盖放入沙箱，按一定时间间隔称重，直至相邻测次质量相差小于0.5克为止，绘制退水过程。王营、利津、永安、义和4站退水时长为96小时，石村站退水时长为120小时。在此过程中，外置水箱水深始终保持在10厘米。

4.4 烘干及称重

湿土切碎称重后烘干，烘箱温度应设置在105℃±2℃，时间为12小时。停止烘干后，土样应在烘干箱内自然冷却20分钟。取出铝盒放入干燥器中冷却（30分钟）至常温时称重，做好记录。

4.5 田间持水量计算

根据退水过程记录表，湿土、干土及容器质量记录表，算数平均计算各站每层田间持水量、干容重，土层深度加权平均计算每层田间持水量、干容重。注意：每站每层筛选3个土样数据进行分析、对比，土壤重量含水量监测结果最大值与最小值之差的绝对值应小于1.5%；若绝对值大于1.5%，且中间值与最大、最小值之差绝对值小于等于1.0%，则取中间值；否则,土样不具有代表性，应重新采样。

5 成果合理性分析

5.1 土壤性质

通过地质资料分析，义和站虽然是壤土，但部分土层含有沙土性质，石村站土壤性质虽然是壤土，但部分土层含有粘土性质；王营、利津、永安3站土壤性质为壤土。根据土壤的物理性质，一般情况下，砂土田间持水量为14%～20%，壤土为20%～28%，粘土为25%以上。而本次实验结果基本符合本原理。5.2与2009年测定成果对比

本次田间持水量结果：石村25.33%，永安24.30%，义和27.81%，王营22.36%，利津26.14%。成果较2009年测得值（石村20.10%，永安21.20%，义和19.10%，王营24.60%，利津17.80%），义和、利津站有一定偏差，其他3站基本一致，经分析，不排除2009年采样地块与本次取样地块不一致，造成数据对比偏差。

5.3 历史旱情资料检验

利用本次成果评价历史旱情等级与近两年历史旱情资料评价分析后，本次结果更接近于真实值。