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红壤是中国热带、亚热带地区的主要土壤类型之一,面积约120万平方公里,占全国土地总面积的12%,主要分布中国广东、广西、福建、台湾、江西、湖南、云南、贵州、浙江、安徽、湖北、四川、江苏与西藏等十四个省区,其中砖红壤、赤红壤及红壤面积为9266万hm<2>.红壤质地粘重,易于板结,保水性差.南方长期存在"重涝轻旱"的思想,旱地灌溉设施差,大多数旱地得不到灌溉,为典型的靠天吃饭的雨养型农业.随着社会的进步和人口的增多,这种落后的生产方式越来越不能满足社会发展的需要,因此,需要寻找一种适合南方红壤地区的旱地耕作模式,以提高土壤的降水入渗能力、贮水保墒能力,最终达到提高生产效率.该文从砖红壤的基本特征为出发点,分析了砖红壤的机械组成、孔隙特性、渗透及持水量等基本物理性质,砖红壤主要由<0.05mm的土颗粒组成,土壤质地粘重.0~20cm的表层土壤中>0.05mm的砂粒含量比下伏层20~40cm土层中的低,而<0.01mm的粘粒含量高于下伏层.这是由于长期的耕作使砖红壤颗粒变小,减少了土壤的孔隙,进而影响土壤的水分入渗及其它性质.通过土壤渗透系数分析,发现砖红壤由于长期耕作形成了犁底硬层,不利于降雨入渗和下伏土层的水分利用.根据土壤水分动力学理论,在室内条件下,用2种不同的装置对砖红壤在滴灌条件下的水分运动特性进行了试验研究,得到了砖红壤水分的水平扩散、垂直扩散与滴灌时间的指数关系,在不产生积水和径流的情况下,砖红壤水分入渗过程可分为两个阶段,第一阶段水平扩散大于垂直扩散,第二阶段水平与垂直等速扩散.试验证明砖红壤水平扩散快,垂直入渗慢,不利于降雨或灌溉时水分入渗与利用.用VC++语言编制了程序,对滴灌流量为0.5L/h和1.0L/h的土壤水分进行了数值计算与模拟.计算结果和实测结果基本一致,平均绝对误差为0.039,可以用于滴灌条件下砖红壤水分运动分析.通过测定流量分别为0.3L/h、0.6L/h、0.9L/h和1.2L/h等4种滴速下土壤不同深度含水量的变化,得到了土壤含水量随滴速与时间的变化规律,结果表明,对于砖红壤土质,选择滴速0.9L/h-1.2L/h、连续滴灌时间3-4h较为合理.实时监测了蒸发条件下土壤的水分变化,分析了砖红壤在蒸发条件下地表下0-50cm深度范围内土壤吸力的变化过程.在裸土和地膜覆盖情况下,一天之中,早上8时土壤含水率高,吸力小,下午18时土壤含水率小,土壤吸力大.裸土情况下,蒸发影响范围主要为0-20cm土层,其下的土壤影响较小.传统耕作产生的犁底硬层阻碍土壤水分向上蒸发和向下渗透.从减少蒸发的角度看,犁底硬层有利的,但从水分入渗角度出发,它不利于水分入渗,对于雨水较丰富的南方,更是不利,需要改善土壤结构,增加水分入渗能力.地膜覆盖条件下,土壤含水率较均匀,土壤吸力相对较小,而裸土时不同深度,土壤吸力变化较大,土壤吸力也相对较大.因此,地膜覆盖有利于减少蒸发和保存土壤水分,应作为节水技术予以推广.