“松土保墒”实验成果——《制度性干旱》附文
2007年04月，笔者进行了“松土保墒”实验。
一、裸地实验
实验用地南北长15米，东西宽12米；面积180平方米；
属“壤土”型；
实验采用烘干、称重法。
1、实验前测得：
土壤干容重=1.28
田间持水量=26.60%
2、4月26日，按50m3/亩的常规灌溉，对实验田施水75mm漫灌。（管接水表度量13.50m3）
3、4月29日，以南北中线为界，对南部土壤表层进行50-100mm浅锄，作为“实验组”；北部保持原状态作为“对比组”。
4、设灌溉前土壤含水率为“田间持水量”的60%，
根据：
土壤干容重=1.28、
田间持水量=26.6%、
施水量=75mm
计算得：
理论灌溉深度—灌溉后获得“田间持水量”土壤深度的理论值：h=550mm。
5、实验期间无降水，5月15日，“对比组”出现旱情。即对“实验组”、“对比组”分别各3点、在0-550mm土壤深度内，按50mm垂度分布取样。
6、分别将“实验组”36个样品同取20克混合形成“实验样”；将“对比组”36个样品同取20克混合形成“对比样”。
7、称重、烘干测得“实验样”含水率21.60%，为田间持水量的81.2%；“对比样”含水率15.80%，为田间持水量的59.4%。
二、裸地蒸发结论
设灌溉前土壤含水率为“田间持水量”的60%
灌溉前550mm深土壤含水量=550×1.28×26.6%×60%=112.5mm
“实验组”550mm深土壤蒸发失水量=(112.5mm+75mm)×[(26.60%-21.60%)÷26.60%]=35.24mm=23.50m3/亩
“对比组”550mm土壤蒸发失水量=(112.5mm+75mm)×[(26.60%-15.80%)÷26.60%]=76.13mm=50.80m3/亩
“松土保墒”较“放任开裂”减少的土壤蒸发量为(76.13-35.24)=40.89mm=27.30立方米/亩。
若视“放任开裂”为常态，“松土保墒”减少土壤蒸发率为：(50.80-23.50)÷50.80=54.0%；大于1/2。
三、农田蒸散发推论
农田蒸散发ET，包括棵间土壤蒸发E和作物蒸腾T。
在中国北方最为普遍的“冬小麦-夏玉米”种植制度中，一般认为E和T大致相当。著名植物生理学家和农业学家娄成后院士认为：“在耘锄不力的大田中蒸发与蒸腾保持平衡” [01] ；——即棵间土壤蒸发和作物叶面蒸腾各占农田总散发的50%。
马永良等的研究认为冬小麦的棵间土壤蒸发占48.9％，作物蒸腾占51.1％。[02]
王健等的研究认为,夏玉米的棵间土壤蒸发占47%。[03]
程维新等的研究认为,冬小麦和夏玉米的棵间蒸发均占总蒸散量的比例均为50%，大豆和棉花为45%。[04]
董振国等的研究认为 ，冬小麦棵间蒸发占蒸散量的40%～50% ，玉米棵间蒸发占蒸散的5O%。[05]
也有的观点偏差较大。
孙宏勇等的研究认为,小麦整个生长期间棵间蒸发占蒸散量31.43%。[06]
Zhang L的研究认为,夏播作物的棵间蒸发占蒸散量的 61.2% ～77.4%。[07]
总结多种观点，在中国北方“冬小麦-夏玉米”种植制度中,娄成后院士把棵间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例定义在1/2是有充分根据的。
棵间土壤蒸发占农田总蒸散量的1/2，“松土保墒”又减少棵间土壤蒸发1/2以上；因此，“松土保墒”减少的棵间土壤蒸发量，在把作物蒸腾视作常量的情况下，应占农田总蒸散量的1/4以上。
附文四注释：
[01]《覆盖耕作》>>>中国科学院娄成后院士，http://www.cqan.com.cn/content/detail.php?cid=10&id=58
[02]《小麦三高栽培实用技术》第六章节 水高产栽培技术>>>第二节节水高产栽培主要技术措施>>>六、松土保墒技术，马永良等编著，中国农业大学出版社，1998-10-1
[03]《夏玉米棵间土面蒸发与蒸发蒸腾比例研究》，《农业工程学报》2007年04期，王健等，西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室，http://www.ilib.cn/A-nygcxb200704004.html
[04]《农田蒸发与作物耗水研究》，程维新气象出版社，1993
[05]《农田作物层环境生态》，董振国，北京：中国农业科技出版社
[06]《华北平原冬小麦田问蒸散与棵问蒸发的变化规律研究》，《中国生态农业学报》2004年03期，中国科学院石家庄农业现代化研究所，孙宏勇、刘昌明等，http://www.ilib.cn/A-stnyyj200403017.html
[07]Zhang L，Lemeur R．Evaluation of daily evapotranspi—ration estimated from instantaneous measurements[J]．Agric For Meteorol，1995，74：139— 154．