基于分层水量平衡模型的蓄水坑灌果园土壤水分动态模拟

为模拟蓄水坑灌果园土壤水分动态,实现土壤水分动态预测,基于土壤的水量平衡原理,在现有分层水量平衡模型的基础上引入局部灌溉系数ξ,对蓄水坑所在的0~70 cm土层的下渗水量进行了修正,建立了蓄水坑灌条件下0~200cm土层的分层水量平衡模型。于2015年4-10月,在山西省晋中市太谷县农业科学院果树研究所进行两个水分处理(处理一灌水上下限为田间持水量的50%~80%、处理二灌水上下限为田间持水量的60%~90%)蓄水坑灌果园水分动态监测试验。采用处理一的数据率定了模型的局部灌溉系数ξ,得到ξ的率定值为0.8,采用处理二的数据对率定后的模型进行验证,验证得到的模型均方根误差最大值为0.0074cm^(3)/cm^(3)、平均相对误差最大值为2.80%、平均绝对误差最大值为0.0064 cm^(3)/cm^(3),说明模型具有较高的模拟精度,分层水量平衡模型可以用于蓄水坑灌果园土壤水分动态模拟。两个水分处理的水分动态模拟结果显示,由于蒸发、水分下渗、根系吸水等耗水因素,随着时间的推移各层土壤含水率呈下降趋势,当有灌溉和降雨时呈上升趋势,整体来看土壤含水率在一定范围内不断波动;灌溉和降雨之后从浅到深各土层土壤含水率的增加幅度呈现了不同的趋势,灌溉之后各土层土壤含水率的增加幅度随深度先增大后减小,降雨之后各土层土壤含水率的增加幅度随深度逐渐减小;相较于中层和下层,上层土壤含水率的波动范围更大且该层土壤的平均含水率更低;处理二各层土壤的平均含水率均高于处理一。