降雨集流渗灌系统室内模拟土壤水分运动研究

为解决宁南山区旱地经济林干旱缺水的现状及小降雨(4~16 mm)无法入渗到根系(20~40 cm)分布范围,设计了一种降雨集流渗灌装置,通过室内土箱试验,以降雨量作为控制因子,研究不同雨量条件下径向和垂向土壤水分的运动特征。结果表明:随雨量增加累计入渗量逐渐增大,入渗速率逐渐减小;不同雨量条件下土壤含水率增量在垂向0~40 cm范围内随土层深度的增加呈先增加后减小的趋势,径向沿距渗灌器距离的增加逐渐减小;灌水结束24 h后土壤水分高含水率区主要分布在垂向20~40 cm和径向0~20 cm,湿润体大致呈半椭球体;集流渗灌器明显提升了小降雨的利用,使经济林主要根系分布范围(20~60 cm)内,土壤含水率明显增加,有利于缓解经济林生育期缺水,促进其生长,该研究结果可为集流渗灌器在田间推广应用提供可靠的数据支撑。

宁夏南部山区经济林集流渗灌系统土壤水分对降水的响应

在宁夏南部山区红梅杏林布置集流渗灌器,研究对比集流渗灌系统条件下和裸地土壤水分对降水的响应特征,使用EC5土壤水分传感器和EM50数据采集器对0~10、11~20、21~30、31~40 cm土层土壤含水率及试验期间的雨量进行观测,分析4场典型降水事件以及土壤含水率对降水的响应过程。结果表明:(1)研究区4—8月总雨量为152.4 mm,以小雨为主,小于5 mm的降水事件占观测期总降水事件的71.43%,发生大雨的频率较低。(2)集流渗灌条件下31~40 cm土层土壤平均含水率最大,各土层土壤含水率均大于裸地,土壤含水率变异系数从上到下逐层增大;自然裸地不同土层土壤含水率变异系数由上到下逐层减小。(3)在一次降水过程中,集流渗灌条件下不同土层土壤水分对降水的响应程度由上到下依次增强,响应的时间前后依次为31~40 cm、21~30 cm、11~20 cm、0~10 cm。可见,集流渗灌装置对较深土层土壤水分的补给效果优于裸地,在干旱少雨季节体现出良好的储水优势,有助于减轻红梅杏等浅根系经济林干旱缺水的问题。