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1、土壤水势温度测定仪对冬季土壤水势和温度变化的监测 作者： 日期：土壤水势温度测定仪对冬季土壤水势和温度变化的监测摘要：【目的】为了解新疆北部地区冬季不同土壤深度的温度和冬前灌溉与未灌溉条件下土壤水势的动态变化。【方法】采用浙江托普仪器的TRS-II型土壤水势温度测定仪对该地区土壤进展监测。【结果】2002年11月一2003年2月，随着土壤深度增加，月均土壤温度增加，2003年3月以后，随着空气温度上升，表层土壤升温相比照拟快，土壤深层的温度小于表层温度，3月40 cm土壤温度比0 cm低13。12月土壤温度的变异性为0.9一774，34月的温度变异性增大，变异范围为86I一3514；随着土壤深
2、度增加，土壤温度的变异性变小。冬前灌溉的土壤水势值在224一1456 KPa，冬前未灌溉的土壤水势在7200.0KPa，融雪期间土壤水势值急剧减小，土壤水分含量增加。【结论】冬季大气温度和土壤温度具有较大的差异性，土壤温度的变异性在不局时间和深度显著不同，融雪期问土壤水势和水分含量变化剧烈。关键词：土壤温度；土壤水势；传感器；冬季；土壤水势温度测定仪。0引言【研究意义】冬季土壤冻融是北方季节性冻土区一种常见的自然现象，冻融过程中的土壤含水量和温度变化与农业生产有密切的关系1，21。【前人研究进展】新疆棉区的棉铃虫以蛹在土壤o515 cm处越冬，但主要集中在5 cm土壤层中，翌年5月下旬一6月初
3、越冬代羽化3_7I。吴孔明等8】研究说明中国棉铃虫越冬北界应在1月平均温度一15等温线左右。【本研究切入点】新疆北部棉区1月平均气温一15一20，但棉铃虫以蛹度过严寒的冬季31；20世纪6070年代小麦在新疆北部地区越冬死亡率很高，致使局部冬麦区改种春麦；由于冬季低温，新疆北部地区的果树和其它越冬作物受到不同的影响。【拟解决的关键问题】研究监测冬季土壤温度和水势的变化，探索生物越冬与土壤温度和水势的关系。1材料与方法采用浙江托普仪器的TRS-II型土壤水势温度测定仪和W8tchdog数据记录器(Data logger 200)监测新疆冬季土壤温度和土壤湿度，6个温度传感器记录大气温度、土壤0、
4、7、15、25和40 cm温度变化，2个土壤水分传感器监测灌溉和未灌溉土壤20 cm的水分动态，数据采样间隔为2h，传感器与数据记录器有线方式连接，数据自动记录在记录器上。传感器与2002年11月2日安装在石河子大学农业试验站，2003年5月8日撤除。土壤类型为灰漠土。土壤水势温度测定仪是由托普仪器公司研发的，农业生产上经常使用的仪器。便携式土壤水势温度测定仪TRS-2可以在田间定位检测和观测土壤水势，从而可进一步获取土壤水分、导水率等土壤水利性质参数。仪器共有四个探头，可测温度。开展历程土壤水势温度测定仪共历经两代开展。第一代TRS-1：只能测量土壤水势；第二代那么采用了现代先进的温度传感技
5、术，即可以测量土壤水势又可以测量土壤温度。功能特点1、高精度高分辨率可同时测量土壤的水势和温度TRS-II型可测水势和温度。2、仪器操作简单，携带方便，使用灵活，可以只采购一套仪器，多个探头。3、具有自动抓取土壤水势峰值功能。4、具有时间设置功能、满量程设置功能、自动保存功能5、可同时记录温度、水势、时间、存储序号、具有背光灯功能5、自动关机功能。在无操作显示器按键情况下，10分钟后显示器自动关机 。技术参数1、 水势最大负荷：100Kpa3、 精度：14、 土壤温度测量范围：-55+1505、 温度精度：6、 标准配置探头数量：3个2结果与分析21 冬季土壤水势变化目前在许多生产应用中，用土
6、壤含水量表示土壤水势。土壤水势越大，表示土壤中含水量小；土壤水势值越小，表示土壤含水量大(9Io。2003年l一5月，冬前灌溉的土壤水势值在2241456 KPa，冬前未灌溉的土壤水势在3772000 KPa，灌溉后的土壤水势小于未灌溉的土壤。随冬季温度的下降，土壤中水分以固态水的形式存在，2月土壤水势到达最大值，但随3月中下旬气温的上升，地面融雪和土壤的解冻，土壤中含水量增加。土壤水势值减少，45月随雪层融化完毕和土壤蒸发的增加，土壤水势增加，土壤含水量减少。2002年11月一2003年5月，土壤水势动态变化。表l，图l冬季土壤水势值的变化与土壤温度和冬前灌溉有一定的关系，随温度的升高，土壤
7、开场解冻，土壤中含水量增加，水势值变小。2月24日，0 cm最高温度接近O，灌溉处理的土壤水势从140 KPa降为22 KPa；但未经灌溉处理，土壤水势值保持在200胁，3月5日，0 cm的温度大于o，灌溉处理的土壤水势从25 I(Pa降为12 KPa，未经灌溉处理的土壤水势从100妣降到70 KP8左右；3月20日以后，0 cm土壤平均温度大予O，每天最高温度大于5，灌溉处理和未灌溉处理土壤水势分别在12和25 KPa附近变化。图222土壤不同深度温度变化土壤各层次的温度变化是不同的，2002年11月一2003年2月，随着土壤深度增加，月均土壤温度增加，1月0 cm(雪层下的温度)为一27，
8、而40 cm处土壤温度为1O，比0 cm高37；2003年3月以后，随着空气温度上升，表层土壤升温相比照拟快，土壤深层的温度小于表层温度，3月40哪土壤温度比0 cm低13。2002年12月一2003年3月，大气温度明显地小于土壤不同层次温度，其中2002年12月空气温度分别比O、7、15、25和40 cm土壤层温度低86、105、114、128和143。表2温度的变异性随土壤深度和时间也存在差异性。从土壤层次比拟，深层土壤温度的变异性小于浅层，0 cm土温变异性在不同月份均为最大值，40 cm的土温变异在不同月份均为最小值；从时间变化比拟，l、2月土温变异性为最小值，3、4月土壤温度变异性为
9、最大值。表33讨论31冬季大气温度和土壤温度有较大的差异性，土壤温度的变异性小于大气。用土壤温度分析和研究温度和农业的关系可信性高于大气，特别是农作物越冬温度阈值、农业害虫死亡率和温度的关系、早春气候变化对农业影响以及棉花适时播种问题11】。32新疆北部地区每年积雪天数可以到达80。120 d，积雪对土壤具有保温作用，对农作物和农业昆虫越冬有保护作用，在研究有积雪地区土壤温度和生物关系时，应注意积雪这一特殊的因素。春天的融雪可以增加土壤水分含量。4结论冬季大气温度和土壤温度具有较大的差异性，大气温度高于土壤温度。土壤温度的变异性在不同时间和深度显著不同，表层土壤温度的变异性显著高于深层土壤。融雪期间土壤水势急剧降低，水分含量迅速增加，此期间冬前灌溉的土壤水势高于未灌溉土壤的水势。参考文献：1】尚松浩，雷志栋杨诗秀冬季田问水热状况的数值模拟J灌溉排水，199r7。16(3)：12一172张一平。自舔鳞，张君常等温度对土壤水势影响的研究J】土壤学报，1990。27(4)：454458【3张建华。李迎春新疆橡铃虫超冬的三个气候阶段J，中国农业气象，200l，22(1)：43464王孝法新疆垦区棉铃虫发生规律及防治措施J】中国棉花1999，26(7)：435刘晏良。张耀川新疆棉铃虫发生现状与防治对策J新疆农业科技1995，(I)：28，
