植物正常土壤水分控制多少

第五节　农业干旱指标

干旱指标，是确定干旱是否发生及其严重程度的标准。由于干旱的成因比较复杂，除了降水量持续偏少外，还与作物对水分的要求，人类补充水分亏缺的能力以及土壤保持水分的强弱等因素有关。因此，人们从各个方面来定义干旱，确定干旱指标。目前世界各国对干旱指标研究较多，约有50多种，下面简介五种。

一、降水量

大气降水是农业水分供应的主要来源。降水长时间偏少可能造成土壤水分不足，植物体内水分平衡遭到破坏，正常的生理活动受阻，影响生长发育及产量形成。尽管大气降水只是农田水分平衡收入项的一部分，但是，一定气候区域内大气降水的多少及其年内季节分配情况与当地的干湿状况有密切的关系，在一定程度上反映了对农业需水的满足程度。而且降水资料易于获得，时间序列长，资料的站点多，覆盖面大。因此，降水量仍是评价农业干旱的常用指标之一。

二、水分供求差或水分供求比

水分供求差（比）反映本地某时段内水分可能供给量与作物群体需水量的关系。它可以弥补用降水量作干旱指标时只考虑农田水分收入而不考虑水分支出的不足，具有一定的农业气候意义。常用的水分供求差（比）指标有：

D=P—ET

式中，P为降水量，ET为蒸发力，即潜在蒸散量。当降水量小于蒸发力时，二者的差额即表明水分亏缺程度，有时也用比值表示

三、帕默尔指数（PDSI）

干旱的形成和发展是水分亏缺缓慢的过程。大多数气候学的干旱指标，只考虑某一时段的水分亏缺量，没有和持续时间相联系，因此难以揭示出干旱的严重程度。知道了各地帕默尔指数的分布，根据帕默尔指数与干旱等级的对照（表1-2），便可得到有关地区的干旱情况。如果连续分析其时间变化特征，可以看出干旱的发生、发展、减弱和结束过程，从而为干旱监测、评估提供有力的依据。

式中，PZ、R 、R₀、P、L分别为12个月气候适宜蒸散量、补水量径流量和失水量的平均值，分别用历史资料统计算出。

表1-2　帕默尔指数指数干湿等级

四、用土壤水分表示的干旱指标

由于土壤蒸发和植物蒸腾不断消耗土壤中的水分，若无降水或降水显著偏少，会使土壤水分入不敷出而逐渐变干。最先使浅根或需水多的作物发生萎蔫，旱情进一步发展，浅根作物严重受旱以致死亡，深根作物也发生凋萎，进而落叶、落花、落果，甚至枯死。长期无降水，不但植物受灾，河水断流，水井干涸，以至人、畜饮水都发生困难，酿成灾荒。历史上的灾荒年亦多为“久旱不雨”、“终岁无雨”、“连年少雨”造成的。植物利用的水分主要是植物通过根系从土壤中吸收的。如果土壤水分充足，能够满足植物蒸腾的需要，植物的光合作用及干物质生长便能顺利进行；反之，土壤水分减少到一定程度时，土壤对水分的束缚力加大，植物吸水困难，蒸腾受到影响，光合能力减弱，植物萎蔫，严重时可逐渐死亡。因此，土壤干旱是农业干旱的直接原因，土壤水分含量可以作为衡量农业干旱程度及其对植物生长影响的指标。

土壤相对有效含水量指标可用下式表示：

式中，W0为时段初始根层有效水含量；P为降水量；ET为实际蒸散量；SA为根层最大有效贮水量（对一定质地的土壤为常数）。

表1-3　冬小麦、夏玉米的Q干旱指数指标

五、用降水距平百分率为指标

分析我国近几十年来的干旱情况，用降水距平百分率为指标（表1-4）。使一般干旱和严重干的划分更符合各地主要农作物生长情况，与历年累计统计降水距平百分率比较，能反映出大范围主要干旱的特点。

表1-4　干旱指标