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冻融期蓄水坑灌灌水量对土壤温度时空变化的影响

2018-06-22郭向红孙西欢马娟娟郑利剑王晓磊

水力发电 2018年3期

曹 鹭,郭向红,孙西欢,2,马娟娟,雷 涛,郑利剑,王晓磊

(1.太原理工大学水利科学与工程学院,山西太原030024; 2.晋中学院,山西晋中030600)

0 引 言

蓄水坑灌法是一种适用于北方地区的果林灌水技术[1],该灌水是在果树树冠投影外围布置若干个圆柱体蓄水坑,坑壁内侧做固壁处理,坑底布设不透水层防止灌溉水下渗。灌溉时将水注入坑内,通过坑壁对果树的中深根层进行灌水[2]。近些年,许多学者围绕着蓄水坑灌土壤水分分布[3]、入渗[4]和氮素迁移转化特性[5- 6]开展了大量的研究,并建立了相应的数学模型[7],揭示了蓄水坑灌的节水、保水、诱导根系深扎的机理。但蓄水坑灌不同于其他的灌水[8-10],蓄水坑的存在增加了土体临空面,土壤温度不仅由地表沿垂向传导,还从土壤坑壁沿水平方向传导,在土壤温度传导方面,与其他灌水存在较大差异。为此,张亚琼等[11-12]研究了不同覆盖下蓄水坑坑内土壤温度的变化。李俊杰等[13]初步研究了冬季不同坑口结构条件下的蓄水坑壁土壤温度变化规律。

本文通过田间试验,对不同冬灌水量下(60、180 、300 L/株)冬季土壤剖面温度的分布特征和冻融特性进行研究,揭示蓄水坑灌的温度传导机理,确定合理的冬灌水量,以期为蓄水坑灌条件下果树的安全越冬和推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在山西省农科院果树研究所进行。该研究所位于太谷县西南角,东经112°32′,北纬37°23′,年平均气温保持在9.8 ℃,无霜期为175 d,平均降雨量约460 mm,属典型的暖温带季风影响下的大陆性半干旱气候。……

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