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對于土壤水含量的空間分布規律的研究,是選擇某一個(gè)確定深度層，利用土壤水分測試儀來(lái)研究其空間分布形式,或者從整體的角度以某種方式綜合幾層數據來(lái)研究。如果土層與土層之間的含水量存在著(zhù)相當大程度的線(xiàn)性相關(guān),對觀(guān)測數據的分析就存在著(zhù)信息重疊。重疊信息的存在不僅增加了分析數據的工作量、復雜性,也給埋設土壤水分測定探頭帶來(lái)了不必要的浪費。土壤水分測定探頭固定埋設地下的位置和數量,是一個(gè)必須解決的現實(shí)問(wèn)題。
      以商丘野外生態(tài)試驗站玉米試驗區為基礎,通過(guò)在不同土層深度固定埋設SWR-2型土壤水分測定探頭,對玉米生育期內土壤水分變化進(jìn)行測定分析,研究了玉米試區土壤水分變化規律和不同深度土層土壤水分相關(guān)關(guān)系,并利用主成分分析和因子分析,初步確定了SWR-2型土壤水分測定探頭在土層的適宜埋設位置。
      試驗于2007年在位于河南省商丘市的商丘農田生態(tài)系統國家野外科學(xué)觀(guān)測研究站進(jìn)行。研究站地理位置為東經(jīng)115.40,北緯34.270,海拔51m。試驗點(diǎn)多年平均降雨量為705.1 mm,多年平均蒸發(fā)量為1751mm。土壤類(lèi)型為潮土,土壤的基本特性見(jiàn)表1和表2。

      供試玉米品種為鄭單958,試驗小區面積為6.0 m×10m。玉米行距50cm,株距30cm;播種日期為2007年4月16日。播前均勻翻耕,翻耕深度約為30cm。小區為南北行向,充分供水,人工除草。

      本文試驗中,土壤含水量的測定方式采用固定點(diǎn)埋設儀器探頭的形式。固定點(diǎn)位于商丘市野外生態(tài)試驗站玉米試驗小區,使用的是中國農業(yè)大學(xué)電氣信息學(xué)院王一鳴等人研制SWR-2型土壤水分測定儀,探頭的埋設位置分別在地表下10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150cm。試驗開(kāi)始于2007年5月12日,試驗數據每隔2 d人工采集一次,灌溉或降雨前后加測。本文數據均采用Excel、DPS、SPSS等軟件進(jìn)行數據的計算、繪圖及統計分析。數據分析使用的是自2007年5月12日至7月17日期間的1 305個(gè)實(shí)測數據。
      試驗中通過(guò)對玉米不同層次的土壤水含量定點(diǎn)取樣和現測數據表明,鄰近土壤間存在著(zhù)一定的關(guān)聯(lián),地表下30 cm處土壤體積含水率與20、40、50cm的體積含水率土層線(xiàn)性相關(guān);70cm處土壤體積含水率與60、80、90cm土層的體積含水率線(xiàn)性相關(guān);深層140cm處土壤體積含水率與130、150cm土層的體積含水率線(xiàn)性相關(guān),另外,通過(guò)主成分分析和因子分析,增加對100cm土層的土壤水分監測,以提高對150cm整體土壤層墑情監測的精度。