農業灌溉技術與土壤水分含量的研究
隨著農業資源不足與環境退化問題的日益加劇，灌溉的持續性發展已成為十分突出的問題。據聯合國有關資料表明全世界約有犯%的灌溉土地受鹽堿化、漬害與水澇，每年有100一150萬公傾的灌溉地因鹽演化而失掉。同時，由于水量不足，還有大量灌溉土地受到干旱的威脅。為了發展持續性的灌溉農業，必須避免灌溉的負效應發生；必須大力加強灌溉管理。現代灌溉管理除了工程管理、組織管理、用水管理和經營管理外，還包括環境管理。環境管理是國際上較為活躍的研究領域，其主要的方向包括：
灌區土壤與作物水分狀況的監測與預報、灌溉動態用水計劃的編制及其計算機管理、渠系水量流量的實時調控、灌區多種水資源的聯合運用、田間灌水技術的改進、農戶參加灌溉管理、灌溉環境的監測評價與管理、灌溉系統監測與工程評估等。本文僅就以上問題的某幾個方面進行闡述，介紹國內外的研究動態、指出存在的問題，探討進一步研究的途徑，以供灌溉用水工作參考。
1、田間土壤水分的監測技術
田間土壤水分監測是灌水預報的基礎。目前主要采用的土壤水分測定方法除了烘干法以外，還有張力計、電阻（石膏塊電阻）法、中子法、伽瑪射線法等。張力計象植物一樣對土水勢的降低有反映，而且近年研究出的土壤水分張力自動記錄儀，能將探頭負壓值轉換成電信號進行傳輸，能實現有線遙測和數字化。但張力計的測量范圍十分有限，需要測定不同土層深度的水分特征曲線，將張力轉換成含水量，且儀器易出現故障，需要經常進行維護與保養。石膏塊電阻法是最便宜的方法。但要獲得較準確的測定結果，需要頻繁的對其標定曲線進行訂正。土壤中鹽分與溫度的變化對測定結果有較大的影響，且易產生極化現象。中子法由于其構型的改變和可攜帶性方面的改善，在生產實際中采用較多。
但是插入型中子水分儀，在不同的土壤水分狀態時，其熱中子云空間分布球半徑也有變化，因而正常的標定曲線就不能再用，需要訂正。操作人員需要嚴格的選擇其控制深度、輻射危害等都影響其使用。時間-地域-反射儀，（TDR）是近幾年發展起來的一種田間土壤水分測定技術，它有可能克服上述測量方法的缺點。由于較便宜、易攜帶的TDR測試設備的問世，使之在灌溉系統的自動監測與控制中得到了廣泛的應用。TDR是一種用于測量材料高頻電特性的技術，在土壤中應用是測定其介電常數。水的介電常數為80,而土壤骨架的介電常數只有2一5,土壤水對土壤的介電常數起控制作月，因此；通過測定土壤的介電常數而間接對含水量進行測量。
在TDR技術中，一個多級電壓脈沖或信號沿一根諧振線傳播，信號的傳播速度與振幅以及反射信號的極性依賴于諧振線材料的電特性。兩根平行的諧振線安置于土壤中用于測定土壤含水量。這兩根平行的竿子或導線作為導體，土壤作為介電質。TDR中的計時裝置測定發送與反射信號接收之間的時間，由于諧振線的長度已知，其時間間隔直接與土壤中信號的傳播速度有關。而信號的傳播速度與介電常數有密切的關系。因此，通過信號發送與反射信號接收的間隔時間（t）的測定，確定土壤的介電常數土壤類型、密度、土壤溫度和孔隙水傳導率對TDR測定結果影響很微弱，其測量精度可達士0.01澎/擴。土壤鹽分的影響也很小。TDR除了在自動灌溉系統和土壤水分監測中應用外，還可用于測定土壤含鹽量與土壤中凍土的深度。目前，在田間土壤水分監測技術方面仍需研究與探索結構簡單、體型小、易攜帶、適應性廣、價格低廉、易于操作、自動記錄的方法。
2、田間作物水分狀況的診斷信息與監測技術
除氣孔阻力、葉水勢、細胞液濃度等生理指標能作為水分狀況的診斷信息外，用冠層溫度與氣溫的差值（Tc一Tp或通過T.測定結果估算作物水分脅迫指數Cwsl（Cropwatcrstr.55Indcx）們來診斷作物水分狀況是最有前途的方法。cwsl變化在。一l之間，其值越大，表明作物缺水愈嚴重。這種方法在國夕！譜遍采用，我國也進行過一些研究。但是，在實際應用中也還存在一些問題。例如，在灌水后的恢復期，根層的變化與衰老可能導致Tc測定結果的不確定性等，仍需進一步的研究。作物在不同的生長環境中各階段開始缺水的臨界cwsl值，不同cwsl對作物產量的影響，CwSI與土壤水分（或基質勢）的關系等仍需進一步的探討。除此之外，由光譜測量、微波技術也可以監測作物水分狀況。
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