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翻译论文
题目 :土壤水分胁迫下的作物蒸发量
土壤水分胁迫条件下的作物蒸散量
作用在土壤水分的力降低了土壤水的势能,使得水很难被植物的根提取。当土壤湿润时,水具有很高的势能,水分相对来说更容易自由移动和被植物的根吸收。在干燥的土壤中,水的势能低,并且被土壤基质的毛细管和吸收力强力约束,所以水分很难被作物吸收提取。当土壤水势能降低到它的临界值时,植物会出现水分胁迫的情况。土壤水分胁迫对作物的影响是通过基本作物系数乘以水分胁迫洗漱KC来表示的,即:
(80)
当kslt;1, 存在水分胁迫。Ks =1 时不存在水分胁迫作用。Ks反映的是水分胁迫对作物蒸腾的影响。在单作物系数法中,水分胁迫的作用整合到Kc中,即:
(81)
因为水分胁迫影响作物蒸腾,而不影响土壤蒸发,按式(80)的应用Ks要比应用式(81)更有效。然而土壤蒸发ETo中所占的比例小的情况下,用式(81)能得出合理的结果。
土壤水的有效性
总有效水量(TAW)
土壤水的有效性是指土壤中所保持的被作物利用的水量。在强降雨和灌水之后,土壤排水使土壤含水量达到田间持水量。田间持水量是排水良好的土壤抵抗重力而保持的土壤水量,或者向下排水明显减少时土壤所保持的水量。在缺乏供水时,根系层含水量降低,因而水通过作物向上移。随着土壤水分上移过程发展,用更大的力才能使存留的水分保持在土壤颗粒间,降低土壤势能,使植物吸水更加困难。最终,出现植物不再吸收土壤中存留水分的一个点。当土壤水分达凋萎点,水分上移为零。凋萎点是使植物永久性凋萎的水分含量。
当含水量高于田间持水量时,产生重力排水,当含水率低于凋萎点时,植物根系不能吸水,根系层中的总有效水量是田间持水率和凋萎点间的差值。
其中: TAW—根系层中的总有效水量,mm
—田间持水量,()
—凋萎点水量,()
—变化的根系层深度,(m)
总有效水量 TAW 是根系层中能被作物吸收的水量。它决定于土壤性质和根系层的深度。表 19给出了不同质地土壤的田间持水量与凋萎点水量的变化范围。表 22 给出了不同作物根系最大有效厚深度的变化范围。
易被吸收有效水量(RAW)
虽然在理论上认为直到凋萎点的水量都是有效水,但凋萎点出现前,作物吸水量已明显减少。土壤相当湿润时,土壤有足够的水分来满足作物蒸腾的需求,此时作物的吸水量就等于腾发量。土壤含水量很低时,土壤中的水分被紧紧地束缚在土粒表面,此时的土壤水很难被作物所吸收。当土壤含水量降低到一个临界值(“阈值”),土壤中的水分不再迅速流向作物根部来满足植物蒸腾的需求,植物开始面临水分胁迫。在没有发生水分胁迫现象之前作物从根系层中吸收的TAW的一部分水量称为易吸收的有效水量:
RAW=p TAW
式中: RAW—根系层易被吸收的有效水量,(mm)
p—在发生水分胁迫(ET 减少)之前能从根系层中消耗的水量与土壤总有效水量的比值。取[0-1]
表22列出值,不同作物的p值不同。一般认为p的变化在0.3~0.7之间。浅根系高腾发率(>8mm d-1)植物p为 0.3,对深根系低腾发率(lt;3mm d-1)植物p为0.7。在实际应用中,对于许多植物通常取p=0.5。
比率 p 是大气蒸发能力的函数。腾发率低时,列在表 22 的 p 值,大于高腾发率时的 p 值。对干燥气候条件,腾发量ETc很高,p值比表 22 中所列值小10%~25%,并在土壤相对湿润的情况下作物开始出现水分胁迫。当作物腾发量很低时,p值就会比表 22 中的数值上升 20%,通常作物生长的每个具体阶段p值是一个常数,而不是每天都在变化。根据腾发ETc对p值进行近似矫正式为 。修正的p值在 0.1le;ple;0.8 之间,ETc的单位是 mm/day。对这种影响的数值修正见图 41。
表 22
作物 |
根系最大深度 (m) |
土壤水分消耗比率(p) (ETasymp;5mm/day) |
a.小型蔬菜 |
0.4-0.6 |
0.45 |
西蓝花 |
0.4-0.6 |
0.45 |
布鲁塞尔芽菜 |
0.5-0.8 |
0.45 |
甘蓝 |
0.5-1.0 |
0.35 |
胡萝卜 |
0.4-0.7 |
0.45 |
花椰菜 |
0.3-0.5 |
0.20 |
芹菜 |
0.3-0.5 |
0.30 |
大蒜 |
0.3-0.5 |
0.30 |
卷心菜(USA) |
0.3-0.5 |
0.30 |
洋葱-干 -鲜 -种子 |
0.3-0.6 0.3-0.6 0.3-0.6 |
0.30 0.30 0.35 |
菠菜 |
0.3-0.5 |
0.20 |
萝卜 |
0.3-0.5 |
0.30 |
b.茄科蔬菜 |
||
茄子 |
0.7-1.2 |
0.45 |
甜椒 |
0.5-1.0 |
0.30 |
番茄 |
0.7-1.5 |
0.40 |
c.葫芦科蔬菜 |
||
香瓜 |
0.9-1.5 |
0.45 |
黄瓜-市场鲜菜 -机械收获 |
0.7-1.2 0.7-1.2 |
0.50 0.50 |
南瓜、冬瓜 |
1.0-1.5 |
0.35 |
南瓜、笋瓜 |
0.6-1.0 |
0.50 |
甜瓜 |
0.8-1.5 |
0.40 |
西瓜 |
0.8-1.5 |
0.40 |
d.块茎和根茎 |
||
甜菜 |
0.6-1.0 |
0.50 |
树薯-第一年 -第二年 |
0.5-0.8 0.7-1.0 |
0.35 0.40 |
欧洲萝卜 |
0.5-1.0 |
0.40 |
马铃薯 |
0.4-0.6 |
0.45 |
甘薯 |
1.0-1.5 |
0.65 |
芜菁 |
0.5-1.0 |
0.50 |
制糖甜菜 |
0.7-1.2 |
0.55 |
一般作物最大根系有效深度范围(Zr)内无胁迫条件下土壤水消耗比率(p)
注释:
1、没有明显成层土壤或具有其它一些特征的土壤 Zr 值大。较小的 Zr 值用来制定灌溉制度。大 Zr 值用来建立土壤水分胁迫或降雨条件模型。
2、 p 值对应 ETcasymp;5mm/day 的条件,对其他不同 ETc 值按下式调整 p:p=p 表 22 0.04(5-ETc)式中: p 为比率, ETc 以( m/day)为单位
3、干旱气候下即使在 Plt;0.55 情况,甜菜经常在午后凋萎,但对甜菜的产量影响很小。
作物 |
根系最大深度 (m) |
土壤水分消耗比率(p) (ETasymp;5mm/day) |
e.豆科植物 |
||
豆角(鲜) |
0.5-0.7 |
0.45 |
大豆(干) |
0.5-0.8 |
0.45 |
立马大藤豆 |
0.5-1.0 |
0.35 |
嘴豆 |
0.4-0.7 |
0.45 |
蚕豆-鲜用 -干/制种 |
0.3-0.5 0.3-0.5 |
0.20 0.20 |
鹰嘴豆 |
0.5-1.0 |
0.50 |
绿豆 |
0.6-1.0 |
0.60 |
花生 |
0.6-1.0 |
0.50 |
扁豆 |
0.6-0.8 |
0.50 |
豌豆-鲜用 -干/制种 |
0.6-1.0 0.6-1.0 |
0.35 0.40 |
黄豆 |
0.6-1.0 |
0.35 |
f.多年生植物 |
||
洋蓟 |
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