本發明涉及長江中下游丘陵農業技術領域，更具體涉及一種使長江中下游丘陵區試驗田土壤水分均勻的方法。

背景技術：

長江中下游丘陵大部分屬北亞熱帶，小部分屬中亞熱帶北緣。年均溫14～18℃，最冷月均溫0～5.5℃，絕對最低氣溫－10～－20℃，最熱月均溫27～28℃，無霜期210～270天。農業一年二熟或三熟，年降水量1000～1400毫米，集中于春、夏兩季。地帶性土壤僅見于低丘緩岡，主要是黃棕壤或黃褐土和紅壤。農業發達，土地墾殖指數高，是重要的糧、棉、油生產基地。盛產稻米、小麥、棉花、油菜、桑蠶、苧麻、黃麻等。這一地區農業科研機構甚多，開展了有利于提高地區農業生產和農業土地可持續利用的相關研究。然而，由于丘陵區地勢起伏，田間試驗各小區難以達到地下水分狀態一致，導致土壤耕作層土壤水分差異大，嚴重影響試驗的結果。

技術實現要素：

為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種使長江中下游丘陵區試驗田土壤水分均勻的方法，該方法簡單易行，操作方便，能夠解決由于試驗小區間由于相對位置不同而導致土壤水分差異過大，致重復平行差的問題。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術方案：

一種使長江中下游丘陵區試驗田土壤水分均勻的方法，包括如下步驟：

1)調查試驗田四周地下水的特征：

在4-7月份，通過土鉆查看試驗田四周的地下水位埋深，與試驗田北部接壤的為地塊A，與試驗田東西兩側接壤的為地塊B和地塊C，與試驗田南部接壤的為地塊D，查看結果為試驗田與地塊A接壤處的地下水位埋深最小，其次是試驗田與地塊B和地塊C接壤處的地下水位埋深，而試驗田與地塊D接壤處的地下水位埋深最大；

2)開挖土方：

在試驗田與地塊A、地塊B、地塊C和地塊D的接壤處開挖回形導水溝，回形導水溝開挖的深度大于試驗田與地塊A接壤處的地下水位埋深50-60厘米；

3)構建墻體：

回形導水溝開挖完畢后，在導水溝兩側壁內側澆筑鋼筋混凝土墻體，墻體在試驗田地面以上的部位高20-30厘米，兩墻體之間的距離為30-40厘米；

4)填埋石方：

在兩墻體之間填埋碎石層；

5)硬化導水溝：

將碎石層壓實后，在碎石層上鋪混凝土溝面層，回形導水溝在溝面層下方的部分構成了暗渠，回形導水溝在溝面層上方的部分構成了明渠；

6)設置進排水通道：

試驗田分為多個小區，各小區與明渠之間均設有進出水口，暗渠位于試驗田和地塊D的接壤處的部分上鋪設有導水管，明渠位于試驗田和地塊D的接壤處的部分上設有進排水口。

進一步，墻體的厚度為20-40厘米。

進一步，碎石層的厚度為40-60厘米，碎石的直徑為1.4-1.6厘米。

進一步，所述的導水管有2根，2根導水管分別鋪設在暗渠位于試驗田和地塊D的接壤處的部分的兩側上，所述的進排水口有2個，2個進排水口分別設置在明渠位于試驗田和地塊D的接壤處的部分的兩側上。

進一步，導水管的長度為100-150厘米，導水管直徑為100-120毫米，進排水口和進出水口呈方形，進排水口和進出水口的長為30厘米，寬為30厘米，高為20厘米。

進一步，溝面層的厚度為5-7厘米。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果：

1、有效地解決了試驗田小區土壤水分差異過大的問題

通過開挖導水溝，填埋粹石，有效的解決了部分小區土壤水分受周邊地勢影響的難題。中國科學院桃源農業生態試驗站耕作制度試驗田，在沒有利用該方法前，試驗田靠近山塘的小區，地下水位高，每年雨季時(3月-5月)，土壤含水量高達80％，小區種植的油菜由于受到水分的影響，長勢差，生物量比相同處理低53％，嚴重影響試驗結果。采用該方法后，原來受山塘水分影響的小區，土壤水分與其他小區無顯著差異，油菜長勢與相同處理保持一致。

2、解決長江中下游丘陵區田間試驗部分限制因素

眾所周知，田間試驗需要在條件相對一致的地塊上開展。而丘陵區，由于地勢高低不平，試驗小區的不同方位地下水位差異較大，嚴重影響后續試驗的開展。水分對土壤的理化性質變遷、土壤微生物的種群結構以及作物的生長都有重要的影響。通過使用該方法，能解決亞熱帶丘陵區田間試驗布置過程中地下水位不同的重大難題。

總之，此方法能夠有效解決長江中下游丘陵區試驗田小區土壤水分差異過大的問題，使田間小區地下水位均一化。推而廣之，可以用于長江中下游丘陵區冷浸田的改造，降低冷浸田的地下水位，提高作物的產量。由此可見，該方法具有極好的推廣應用前景。

附圖說明

圖1為回形導水溝與試驗田A的位置關系圖。

圖2為圖1的局部剖視圖。

1-試驗田、2-地塊A、3-地塊B、4-地塊C、5-地塊D、6-回形導水溝、7-墻體、8-碎石層、9-導水管、10-溝面層、11-進出水口、12-進排水口。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例所述的試驗田為中國科學院桃源農業生態試驗站耕作制度長期試驗田。

實施例1

1)調查試驗田A四周地下水的運動特征：

在4-7月份，4-7月份是長江中下游地區雨水比較豐富的的時段，通過土鉆確定查看試驗田四周的地下水位埋深，如圖1所示，試驗田1北部(上部)接壤的為地塊A2，本實施例中，地塊A為山塘，長期畜水。與試驗田東西兩側接壤的地塊B3為和地塊C4，本實施例中，地塊B和地塊C均為坡地，長期旱作。與試驗田南部(下部)接壤的為地塊D5，本實施例中，地塊D為水田。結果如下：試驗田1與地塊A2接壤處的地下水位埋深為20厘米，試驗田1與地塊B3和地塊C4接壤處的地下水位埋深均為30厘米，試驗田1與地塊D5接壤處的地下水位埋深為40厘米，試驗田比地塊D的高程高約為100厘米。

2)開挖土方：

在試驗田1與地塊A2、地塊B3、地塊C4和地塊D5的接壤處開挖回形導水溝6，回形導水溝6開挖的深度為70厘米，大于試驗田1與地塊A2接壤處的地下水位埋深50厘米。

3)構建邊側墻體：

回形導水溝6開挖完畢后，在導水溝兩側壁內側澆筑鋼筋混凝土墻體7，墻體7厚30厘米，高90厘米，墻體7在試驗田地面以下的部位高70厘米，兩墻體7之間的距離為30厘米。墻體采用鋼筋混凝土復合結構，其澆筑方法是：首先，用10mm的鋼絲扎好籠子；然后裝木板模，再倒入C25標號的混凝土，最后進行養護。

4)填埋石方：

如圖2所示，在兩墻體之間填埋44厘米的碎石層8，碎石直徑為1.5厘米左右。

5)硬化導水溝：

將碎石層壓實后，在碎石層上鋪混凝土溝面層10，并將溝面層上表面刮平，溝面層10的厚度為6厘米。鋪設溝面層后，溝面層下方的回形導水溝實際上形成了一個暗渠，而溝面層上方的回形導水溝實際上形成了一個明渠，暗渠用于排出試驗田與地塊A2、地塊B3和地塊C4處接壤處的地下水，而明渠用于試驗田的灌水和排水。

6)設置進排水通道：

試驗田分為多個小區，各小區與明渠之間均設有進出水口11。暗渠位于試驗田1和地塊5的接壤處的部分的兩側鋪設有長120厘米的導水管9，導水管9的直徑為110毫米。明渠位于試驗田1和地塊5的接壤處的部分的兩側設有進排水口12。進水出口11和進排出口12均呈方形，進排水口和進出水口的長為30厘米，寬為30厘米，高為20厘米。