植物的可用水量:如何确定田间持水量和永久枯萎点?
土壤湿度传感器和水势传感器协同工作,可以准确地告诉您何时开始和停止浇水。
虽然水势比含水量更能反映植物的可用水量,但在大多数灌溉调度情况下,将两种传感器的数据结合起来还是很有用的。这是因为水势的强度测量并不能直接转化为储水量或需水量。 灌溉管理和水平衡研究等应用中也需要含水量信息。
杨百翰大学草坪农场的研究人员正在研究如何优化草坪草的灌溉安排,该农场的数据可以说明双重测量的价值。 由于研究地块位于水源充足的沙质土壤中,研究人员同时测量了水势和含水量。图 1 说明了原因。
早期水势数据看起来并不有趣,大部分时间都显示水分充足,但并不能说明是否施用了过多的水。 此外,当水势开始变化时,土壤很快就会进入压力状态。 几天之内,草坪就有进入休眠的危险。 水势数据对于了解何时浇水至关重要,但由于数据在几乎为时已晚时才会发生变化,因此还需要含水量数据。
与水势不同,含水量数据(图 2)更加动态。土壤水分传感器的数据不仅能显示每天吸水量的微妙变化,还能显示需要施用多少水才能将根区保持在最佳水平。 然而,仅凭含水量数据无法确定最佳水平。 例如,如果含水量在四、五天内变化很大,研究人员可能会根据现场观察认为是灌溉的时候了。实际上,他们对植物的可用水量知之甚少。因此,将这两张图放在一起很有用(图 3)。
图 3 展示了土壤水分的总体情况。 研究人员可以观察到含水量下降的位置,以及植物开始承受压力的百分比。 还可以识别土壤含水量过高的情况:含水量高于水势传感器开始感知植物压力的位置。 利用这些信息,研究人员可以确定草坪的最佳含水量范围为 12% 至 17%。 低于或高于这个范围都会导致水分过少或过多。
双重测量还能绘制出像上图(图 4)这样的原位土壤水分释放曲线,详细说明水势和含水量之间的关系。 科学家可以通过评估这些曲线来了解土壤的许多情况,如水力传导性和总水量。
了解有关测量土壤湿度以优化灌溉调度的所有知识,以及如何正确进行测量。
土壤湿度传感器和水势传感器协同工作,可以准确地告诉您何时开始和停止浇水。
世界著名的土壤物理学家盖伦-坎贝尔博士(Dr. Gaylon Campbell)将向您传授土壤水过程简单模型所需的知识。
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