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土壤水盐动态观测

对土壤中水分盐分运移状态进行观测,以掌握土壤水盐运动的规律。研究盐渍土发生、演变及防治措施的一项基本工作。在有防治土壤盐渍化任务的地区,不仅在建设灌溉排水工程前需要通过土壤水盐动态观测,为工程规划设计提供基本依据;而且在修建灌溉排水工程之后,也需要通过土壤水盐动态监测,对工程效果进行检验,对可能发生的次生盐渍化进行预测预报。

对土壤中水分盐分运移状态进行观测,以掌握土壤水盐运动的规律。研究盐渍土发生、演变及防治措施的一项基本工作。在有防治土壤盐渍化任务的地区,不仅在建设灌溉排水工程前需要通过土壤水盐动态观测,为工程规划设计提供基本依据;而且在修建灌溉排水工程之后,也需要通过土壤水盐动态监测,对工程效果进行检验,对可能发生的次生盐渍化进行预测预报。

苏联在1932年由于伏尔加河下游灌溉引起了次生盐渍化,而开始进行土壤水盐动态的观测。美国西部干旱地区灌溉农业大发展以后,巴基斯坦在60年代西水东调大规模发展渠灌以后,为了防治次生盐渍化,也都开展了大量的水盐动态观测工作。中国从50年代起,从西北内陆干旱地区到东部半干旱地区,从东北到滨海地区,相继开展了土壤水盐动态的观测研究工作。在黄淮海平原,为了进行旱涝盐碱的综合治理,开展了不同自然条件与各种水利工程和农业生物措施条件下的土壤水盐动态观测,如渠灌沟排,井灌井排,排咸补淡、咸水灌溉等条件下土壤水盐动态,以及农业生物措施对培肥耕层土壤及调控土壤水盐运动的作用等。通过水盐动态变化的观测,可以确定作物不同生长阶段适宜的防盐时间,确定地下水临界深度(见地下水临界深度),确定适宜的洗盐时间与洗盐定额(见洗盐定额),确定适宜的沟深、沟距等排水工程标准等。

土壤水盐动态的观测,主要从以下几方面进行:潜水蒸发过程中,盐分随水分在土壤中运动向上累积的状况,及不同盐类与土体的相互作用(如累积速度及影响累积速度的因素);水分向土壤入渗过程中的水盐动态,淋盐的速度和制订洗盐时间及洗盐定额的计算;土壤季节性和多年水盐动态,主要研究在某时段前后(例如雨季前后,灌溉前后,某一改良措施前后等)土层中含盐量、含盐性质及其在剖面中分布的变化,区域土壤水盐动态监测。

土壤水盐动态的观测方法有:①田间定位观测法,在田间布置定位观测点,定期采集土样,进行水分盐分的测定,通过所得资料分析水盐变化规律。由于土壤水盐动态变化,是在各种自然因素及人为活动综合影响下形成的,特别是气候,地下水及灌溉排水,农业利用,耕作、培肥等因素对土壤的水盐运动的影响最大,因此,在对土壤水盐动态进行观测的同时,要观测气象因素,尤其是降雨、蒸发,要观测地下水位、地下水矿化度及盐分组成的变化,灌溉排水对土壤及地下水水盐动态的影响。在定位观测点的布置上,既要考虑能控制流域或灌区内不同土壤、地貌类型,又要考虑针对灌溉排水条件布设专门的观测点。这种方法可以观测在某种自然和人为条件下引起的综合水盐动态变化,而不能研究某一因素对水盐动态的影响,同时每次取样也不可能在同一位置,所以容易产生较大误差。②渗水计法,渗水计是在控制条件下研究作物、水和土壤之间的关系的试验装置,可用以进行土壤水盐动态的定位观测。如把地下水位控制在不同程度,观测其对土壤水盐动态的影响。渗水计完全安装在田间自然地表以下,并尽量模拟作物生长的自然条件。但有些条件不能完全控制。③室内外模拟土柱法。这种方法在室内外进行,可以对各种条件进行人工控制,进行多因子试验。但由于采用扰动土,所以要注意使土柱尽可能近似田间土体结构状况。

观测技术手段70年代以来也有较快发展,美国研制了土壤盐分传感器,可以埋设在土壤中直接量测土壤溶液浓度的变化,四电极盐分测定仪,可不在土壤中埋设仪器,在地表直接测试土壤含盐量变化,这两种设施可配合使用,使观测研究更加深入,并向自动化和遥测方向发展。室内模拟土柱采用放射性同位素示踪观测法,可以得出土壤中盐分运移情况。在土壤水分测定上,已应用中子测水仪。在土壤水盐动态研究上,运用电阻网络模拟和电子计算机数字模拟。地球资源卫星出现后,通过卫星传递的信息,可以了解地面土壤盐渍化分布状况,盐渍程度和面积,还可进行区域土壤盐渍化的动态监测。