基于黄金分割点的土壤毛管水断裂量计算方法

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20221084

浙江农业科学 ›› 2023, Vol. 64 ›› Issue (2): 489-491.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20221084

基于黄金分割点的土壤毛管水断裂量计算方法

华丽丽(), 迟春明()

塔里木大学农学院塔里木大学南疆绿洲农业资源与环境研究中心,新疆阿拉尔 843300

收稿日期:2022-10-28 出版日期:2023-02-11 发布日期:2023-02-16
通讯作者: 迟春明
作者简介:迟春明(1978—),男,教授,博士,研究方向为土壤水肥高效利用,E-mail: chichunming@126.com。
华丽丽(1994—),女,硕士研究生,研究方向为资源利用,E-mail: hualili0513@163.com。
基金资助:
新疆生产建设兵团重大科技项目(2021AA005);国家自然科学基金(31371582)

Received:2022-10-28 Online:2023-02-11 Published:2023-02-16

摘要/Abstract

摘要：

为了解决毛管水断裂含量精准计算与土壤水分有效性准确评价问题。采用黄金分割点理论对土壤最大有效水分区间进行分割,建立了基于田间持水量(θ_fc)与萎蔫系数(θ_wp)计算土壤毛管水断裂含量(θ_rc)的理论公式:(θ_rc-θ_wp)/(θ_fc-θ_wp)=0.618。该公式计算的θ_rc与最优分割法计算的θ_rc间存在极显著的线性相关关系(R²=0.999 7, P<0.001)。

关键词: 毛管水断裂含量, 田间持水量, 萎蔫系数, 土壤水吸力

中图分类号:

S152.7

华丽丽, 迟春明. 基于黄金分割点的土壤毛管水断裂量计算方法[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(2): 489-491.

图/表 4

表1 土壤基本物理性质

土壤编号	容重	机械组成/%			土壤质地	参考文献
土壤编号	容重	黏粒	粉粒	沙粒	土壤质地	参考文献
1	1.15	28	62	10	粉砂质黏壤土	[15]
2	1.35	20	34	46	壤土
3	1.54	18	20	62	砂质壤土
4	1.43	15	55	30	粉砂质壤土
5	1.47	41	49	10	粉砂质黏土
6	1.36	70	24	6	黏土
7	1.53	27	48	25	黏壤土	[16]
8	1.40	21	23	56	砂质黏壤土

表2 土壤水分常数与土壤水分特征曲线决定系数

土壤编号	田间持水量/ (cm·cm^-3)	萎蔫系数/ (cm·cm^-3)	土壤水分特征曲线	R²
1	0.470 6	0.236 5	θ=0.482 8 S^-0.118	0.983 1
2	0.367 2	0.220 9	θ=0.509 0 S^-0.109	0.990 4
3	0.395 8	0.121 1	θ=0.831 9 S^-0.248	0.977 3
4	0.315 5	0.169 7	θ=0.468 5 S^-0.132	0.959 2
5	0.376 2	0.269 5	θ=0.462 6 S^-0.069	0.964 3
6	0.356 0	0.219 0	θ=0.490 5 S^-0.107	0.986 2
7	0.334 9	0.252 4	θ=0.396 1 S^-0.056	0.953 6
8	0.286 7	0.194 8	θ=0.366 5 S^-0.082	0.981 3

表3 土壤毛管水断裂量(θrc)及其对应水吸力(S)的差值的绝对值

土壤编号	毛管水断裂量/(cm·cm^-3)			毛管水断裂量水吸力/kPa
土壤编号	黄金分割点法	最优分割点法	$Δ θ r c$	黄金分割点法	最优分割点法	$Δ S$
1	0.283 3	0.287 9	0.004 6	80.0	80	3.8
2	0.311 3	0.315 7	0.004 4	91.0	80	11.0
3	0.290 9	0.280 6	0.010 3	69.2	80	10.8
4	0.259 8	0.258 7	0.001 1	87.0	90	3.0
5	0.335 4	0.336 7	0.001 3	105.5	100	5.5
6	0.303 7	0.303 1	0.000 6	88.3	90	1.7
7	0.303 4	0.306 9	0.003 5	117.0	95	22.0
8	0.251 6	0.252 3	0.000 7	98.4	95	3.4
平均值	0.292 4	0.292 8	0.003 3	92.1	89	3.7

表3 土壤毛管水断裂量(θrc)及其对应水吸力(S)的差值的绝对值

土壤编号	毛管水断裂量/(cm·cm^-3)			毛管水断裂量水吸力/kPa
土壤编号	黄金分割点法	最优分割点法	$Δ θ r c$	黄金分割点法	最优分割点法	$Δ S$
1	0.283 3	0.287 9	0.004 6	80.0	80	3.8
2	0.311 3	0.315 7	0.004 4	91.0	80	11.0
3	0.290 9	0.280 6	0.010 3	69.2	80	10.8
4	0.259 8	0.258 7	0.001 1	87.0	90	3.0
5	0.335 4	0.336 7	0.001 3	105.5	100	5.5
6	0.303 7	0.303 1	0.000 6	88.3	90	1.7
7	0.303 4	0.306 9	0.003 5	117.0	95	22.0
8	0.251 6	0.252 3	0.000 7	98.4	95	3.4
平均值	0.292 4	0.292 8	0.003 3	92.1	89	3.7

图1 黄金分割点法土壤毛管水断裂量与最优分割点法土壤毛管水断裂量关系

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