《农田土壤墒情监测技术规范》

1农田土壤墒情监测技术规范本文件界定了农田土壤墒情监测的术语和定义,规定了土壤墒情监测站点的设置、土壤含水量及相关参数的测定方法、土壤墒情自动监测站数据采集、土壤墒情人工监测点数据采集、土壤墒情评价、数据质量控制、数据汇总与报告编写等技术要求。本文件适用于农田土壤墒情监测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。NY/T52土壤水分测定法NY/T1121.3土壤机械组成的测定NY/T1121.4土壤容重的测定NY/T1121.22土壤田间持水量的测定环刀法NY/T3180土壤墒情监测数据采集规范NY/T3678土壤田间持水量的测定围框淹灌仪器法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1土壤墒情soilwatercondition农田耕层土壤含水量的状况。4土壤墒情监测站点的设置4.1站点类型固定式土壤墒情自动监测站指配备固定式土壤墒情自动监测设备,长期固定在农田某一位置,实时进行土壤墒情数据自动采集、存储,能够定时将采集的信息自动上传到全国土壤墒情监测系统及上一级土壤墒情监测系统的监测站。宜配备自动气象监测设备。土壤墒情人工监测点指在具有代表性的田间地块,定期由人工应用土壤墒情速测仪,或采集土样利用烘干法开展土壤墒情监测的点位。4.2位置选择根据气候、地形地貌、土壤类型划分土壤墒情监测类型区,分别在不同类型区选择主导作物、种植模式筑物20m以上且便于管理的地块设立土壤墒情监测站点。监测站点应明确站点位置信息,设立保护标志,并保持长期稳定。4.3仪器设备配置4.3.1固定式土壤墒情监测站应配置固定式土壤墒情自动监测设备,宜配置自动气象监测设备。4.3.2土壤墒情人工监测点可配置土壤墒情速测仪。4.4站点基本情况调查按照附录A的规定执行。25土壤含水量及相关参数的测定方法5.1土壤质量含水量的测定按照NY/T52的规定执行。5.2土壤体积含水量的测定5.2.1固定式土壤墒情自动监测站数据通过自动监测设备测定。5.2.2使用土壤墒情速测仪按照附录B的规定执行。5.3土壤田间持水量的测定5.3.1固定式土壤墒情自动监测站可按照NY/T3678规定的方法测定。5.3.2土壤墒情人工监测点可按照NY/T1121.22规定的方法测定。5.4土壤质地的测定按照NY/T1121.3规定的方法测定。5.5土壤容重的测定按照NY/T1121.4规定的方法测定。6土壤墒情监测数据采集按照NY/T3180规定的方法进行数据采集。6.1固定式土壤墒情自动监测站数据采集6.1.1采集层次宜分0cm~20cm、20cm~40cm、40cm~60cm、60cm~80cm和80cm~100cm5个层次进行数据采集,其中0cm~20cm、20cm~40cm、40cm~60cm为必测层,也可根据作物根系的分布增加测定层次和深度。6.1.2采集时间土壤墒情数据可设置为每小时整点记录,数据记录方式按照附录C。自动气象监测设备的空气温度、空气相对湿度、总辐射强度、降水量等气象数据可设置为每小时整点记录,数据记录方式按照附录D的规定执行。6.2土壤墒情人工监测点数据采集6.2.1采集层次宜分0cm~20cm、20cm~40cm、40cm~60cm、60cm~80cm和80cm~100cm5个层次进行取样测定,其中0cm~20cm、20cm~40cm为必测层,也可根据作物根系的分布增加测定层次和深度。6.2.2采集时间加取样测定次数。取样日遇降雨时,日降雨量小于25mm,雨后3d取样测定;加取样测定次数。取样日遇降雨时,日降雨量小于25mm,雨后3d取样测定;日降雨量大于25mm,雨后后5d取样测定;取样日前后遇连续降雨则不取样测定。冬季土壤封冻后暂停取样测定,待土壤解冻后恢复取样测定。6.2.3采集方法在已确定的田块中,以GNSS定位点为中心,长方形地块采用“S”法,近似正方形田块则采用“X”法或上、坡中、坡下都需测定。尽量减少踩踏土体。数据记录方式按照附录E的规定执行。上、坡中、坡下都需测定。尽量减少踩踏土体。数据记录方式按照附录E的规定执行。7土壤墒情评价7.1评价因子土壤含水量为主要评价因子,需结合土层深度、作物需水规律、作物表象等进行综合评价。37.2等级划分7.2.1水浇地和旱地墒情等级描述水浇地和旱地墒情等级描述按照表1的规定.表1水浇地和旱地墒情等级描述墒情等级描述渍涝土壤水分过饱和,田面出现积水,持续超过3d,不能播种,作物生长停滞过多土壤含水量在适宜含水量上限到土壤饱和含水量之间,对作物播种、出苗和生长产生不利影响适宜土壤含水量满足作物正常生长发育需求,有利于作物正常生长不足土壤含水量小于适宜含水量的下限,对作物生长发育有影响,宜进行灌溉或采取其他抗旱措施严重不足土壤含水量明显不能满足作物对水分的需求,对作物生长发育有显著影响,一定程度上将影响作物产量,应尽快进行灌溉或采取其他抗旱措施以减少对作物的影响7.2.2水田墒情等级描述水田墒情等级描述按照表2的规定.表2水田墒情等级描述墒情等级描述渍涝淹水深,3d内不能排出,严重危害作物生长过多淹水较深,3d内不能排出,危害作物生长适宜土壤含水量或淹水深度满足作物播种出苗或生长发育需求,有利于作物的正常生长不足田面无水,开裂,午间高温,作物出现萎蔫,影响生长严重不足田间严重开裂,作物出现卷叶,叶尖干枯,危害生长7.3建立农田土壤墒情评价指标农田土壤墒情评价指标建立采用试验归纳法或经验法,在不同区域按照不同作物结合墒情等级描述情况分别建立.水浇地和旱地内容包括作物生育期、土壤相对含水量、作物表象、田间情况如干土层厚度等;水田内容包括作物生育期、水层厚度、土壤含水量、作物表象、田间情况如干裂程度等.在生产实践中,应不断总结完善农田土壤墒情评价指标体系.8数据质量控制监测数据应按照NY/T3180规定的方法进行人工审查和自动筛查.9数据汇总与报告编写9.1数据汇总按照监测类型区和主导作物进行数据归类、分析、汇总和评价.9.2监测报告及时出具监测报告,包括现时土壤含水量及墒情等级,气象变化状况,墒情短期变化趋势和需要采取的农事操作建议.综合历史和现时资料,分析土壤墒情发生规律和变化趋势及其对农业生产的影响,提出生产对策.4附录A(规范性)土壤墒情监测站点基本情况调查及填表说明土壤墒情监测站点基本情况填入表A.1。表A.1土壤墒情监测站点基本情况调查监测站点代码建点时间填表日期填表单位省(自治区、直辖市)名)名)名乡(镇)名村名组名/园区农户名行政区划代码经度(°,″)纬度(°,″)气候类型区综合农业区划二级区常年降水量,mm有效积温,℃无霜期,d海拔,m地形部位农田基础设施水平地力等级潜水埋深,m耕地类型障碍类型灌溉方式种植制度田块面积,亩代表面积,万亩成土母质凋萎含水量,%土类产量水平作物名称产量,kg/亩土壤物理性状层次0cm~20cm20cm~40cm40cm~60cm60cm~80cm80cm~100cm土壤质地田间持水量,cm/cm土壤容重,g/cm凋萎含水量,cm/cm技术模式技术名称:简要说明:景观照片景观照片粘贴在此处注:本表建点时填写,详情参见填表说明。5填表说明:A.1固定式土壤墒情自动监测站代码每个监测站代码用9位数加1个大写字母,监测站代码生成规则:省份行政编号＋地市行政编号＋区A.2土壤墒情监测点代码每个监测点代码用9位数加1个大写字母,监测点代码生成规则:省份行政编号＋地市行政编号＋区A.3建站时间填写建站年月,格式为“YYYY—MM”。A.4经纬度坐标由GNSS定位仪读取,采用WGS84(WorldGeodeticSystem1984)坐标系。A.5气候类型区按照干旱区、半干旱区、半干旱偏旱区、半湿润偏旱区、半湿润区和湿润区填写。A.6综合农业区划二级区按照兴安岭林区、松嫩三江平原农业区、长白山地林农区、辽宁平原丘陵农林区、内蒙古北部牧区、内蒙古中南部牧农区、长城沿线农牧林区、燕山太行山山麓平原农业区、冀鲁豫低洼平原农业区、黄淮平原农业区、山东丘陵农林区、晋东豫西丘陵山地农林牧区、汾渭谷地农业区、晋陕甘黄土丘陵沟谷牧林农区、陇中青东丘陵农牧区、长江下游平原丘陵农畜水产区、豫鄂皖低山平原农林区、长江中游平原农业水产区、江南丘陵山地农林区、浙闽丘陵山地林农区、南岭丘陵山地林农区、秦岭大巴山林农区、四川盆地农林区、川鄂湘黔边境山地境林农区、黔桂高原山地林农牧区、川滇高原山地农林牧区、闽南粤中农林水产区、粤西桂南农林区、滇南农林区、琼雷及南海诸岛农林区、台湾农林区、蒙宁甘农牧区、北疆农牧林区、南疆农牧区、藏南农牧区、川藏林农牧区、青甘孜农区、青藏高寒牧区填写。A.7地形部位监测田块所处的最末一级的地貌单元。如河流冲积平原应区分出河床、河漫滩、阶地等;山麓平原应区分出坡积裙、洪积锥、洪积扇、扇间洼地、扇缘洼地等;黄土丘陵应区分出塬、梁、峁、坪等;丘陵应先区分高丘、中丘、低丘、缓丘、漫岗等,再进一步细分,如洪积扇上部、中部、下部;黄土丘陵的峁,应冠以峁顶、峁边。A.8农田基础设施水平填写梯田、集雨窖(池)、渠道输水(衬砌或土渠,两者选一)、管道输水。没有基础设施建设的填“无”。A.9地力等级A.10潜水埋深离,取整数位离,取整数位,单位为米(m)。A.12障碍类型限制产量的主要障碍因素。如干旱缺水、渍涝(旱地)、盐碱、瘠薄、沙化、坡地(侵蚀)、障碍层等。没有明显障碍因素的填“无”。A.13灌溉方式地面灌(畦灌、沟灌、管灌,三者选一)、喷灌(管道式喷灌、机走式喷灌机,二者选一)、微灌(滴灌、微喷6灌、涌泉灌溉,三者选一).A.14种植制度填写监测地块的作物名称和熟制,分为一年一熟、二年三熟、一年二熟、二年五熟、一年三熟、一年四熟等.如:小麦－玉米,一年二熟.A.15田块面积监测点所在地块面积,地块内的作物、种植模式及技术管理水平一致,用亩表示,取整位数.A.16代表面积监测类型区内与监测点相同作物和技术模式的耕地面积,用万亩表示,取整位数.A.17成土母质首先区分是残积物、坡积物、洪积物或冲积物.残积物与母岩有直接关系,可以填写为××岩残积物母质.坡积物、洪积物、冲积物与母岩的关系比较远,判断不清的,不要牵强地与母岩挂钩,应将其性状(厚度、粗细等)描写清楚.对于老的冲积物母质,并有一定发育的,如第四纪红土、再积黄土等,不要填写冲积物、洪积物,直接填写其名称.按全国土壤普查的土壤分类系统命名填写.A.19土壤质地A.20田间持水量按测定值填写.A.21凋萎含水量1.5倍~2.0倍表示.A.22土壤容重按测定值填写.A.23景观照片拍摄景观照片时,应突出地貌特征,从照片上应能判别出监测地块所在的小地貌单元的部位.7附录B(规范性)土壤体积含水量测定(仪器法)B.1主要仪器土壤墒情速测仪。B.2方法步骤B.2.1仪器校正:仪器使用前应先进行设备校正。B.2.2测试点选取:长方形地块采用“S”法,近似正方形田块则采用“X”法或棋盘形采样法选取测试点,在同一田块选取5个点以上。B.2.3将探头插入待测土层中,待仪器稳定后,开始读数,精确至0.001cm3/cm3,并记录。同一测试点同一层次测定3个以上数据,取平均值。B.3精密度同一测试点同一层次测试取算术平均值,平行测定结果允许绝对相差≤2%。B.4结果计算按公式(B.1)计算。__X＝(1+2+3+…+n)/n……………(B.1)式中:X—同一层次平均土壤体积含水量,单位为立方厘米每立方厘米(cm3/cm3);X1、、X3…Xn—同一测试点同一层次平均土壤体积含水量,单位为立方厘米每立方厘米(cm3/cm3);n—地块测定点数。B.5换算在一个生长季内,在不同土壤质地农田,同一地点和同一土层土壤分别用烘干法测定土壤质量含水量,用土壤墒情速测仪测定土壤体积含水量,两类数据之间可建立回归方程,通过方程互相换算。附录C(规范性)8固定式土壤墒情自动监测站土壤含水量数据记录及填表说明固定式土壤墒情自动监测站土壤含水量数据记录按照表C.1格式填写。表C.1固定式土壤墒情自动监测站土壤含水量数据记录监测站代码:监测深度yyyy_mm_dd时间hh:mm土壤体积含水量,cm/cm0cm~20cm20cm~40cm40cm~60cm60cm~80cm80cm~100cm填表说明:C.1监测站代码同A.1。C.2时间按6.1设定仪器记录时间。C.3土壤体积含水量按时间顺序记录不同层次土壤体积含水量数据。数据精确至0.001cm3/cm3。附录D(规范性)9固定式土壤墒情自动监测站气象数据记录及填表说明固定式土壤墒情自动监测站气象数据记录填入表D.1。表D.1固定式土壤墒情自动监测站气象数据记录监测站代码:yyyy_mm_dd时间hh:mm空气温度℃空气相对湿度%总辐射强度累计降水量mm时段降水量mm大气压hPa风速m/s风向°填表说明:D.1监测站代码同A.1。D.2时间按6.1设定仪器记录时间。D.3空气温度温度精确至0.1℃。D.4空气相对湿度数据取整数。D.5总辐射强度数据取整数。D.6累计降水量各时段降水量的累加。每年从1月1日起开始累加,数据精确至0.1mm。D.7时段降水量按6.1设定的时间间隔记录的降水量,数据精确至0.1mm。D.8大气压大气压精确至0.1hPa。D.9风速风速精确至0.1m/s。D.10风向风向数据取整数。附录E(规范性)土壤墒情监测点墒情数据记录及填表说明土壤墒情监测点墒情数据记录填入表E.1,土壤墒情监测点灌溉情况记录填入表E.2,土壤墒情监测点降水情况记录填入表E.3。表E.1土壤墒情监测点墒情数据记录监测点代码测定日期当季作物作物生育时期土壤含水量测定方法(在采用的方法上打√)烘干法()仪器法()测定点数土壤体积含水量(cm/cm)或土壤质量含水量(g/g)0cm~20cm20cm~40cm40cm~60cm60cm~80cm80cm~100cm12345…N平均根系分布深度cm作物表象面积比例,%填表单位:填表人员:填表说明:E.1监测点代码同附录A.1。E.2测定日期按照yyyy_mm_dd格式填写,如2006__05__10。E.3根系分布深度当前作物主要根系分布深度,取整数位。播种前填“未播种”。E.4作物表象采用田间观测法,填写出苗率、分蘖数、植E.5面积