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2.3 土 壤 水 分. 土壤水:是一种稀薄的溶液,存在于 土粒的表面和土粒间的孔隙中。 三种吸引力: 土粒的吸附; 毛管引力; 重力.

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1 2.3 土 壤 水 分

2 土壤水:是一种稀薄的溶液,存在于 土粒的表面和土粒间的孔隙中。 三种吸引力: 土粒的吸附; 毛管引力; 重力

3 一、土壤水分的保持 三种吸附力: 水分子与固体颗粒表面的氧元素的形成氢键-吸附力 强,距离短; 水分子与固体颗粒表面的氧元素的形成氢键-吸附力 强,距离短; 胶体表面带电形成的静电场,水分子定向排列 --- 有效 距离长,但作用力弱,受比表面积,胶粒及吸附离子 种类的影响); 胶体表面带电形成的静电场,水分子定向排列 --- 有效 距离长,但作用力弱,受比表面积,胶粒及吸附离子 种类的影响); 土粒孔隙水和空气界面上的弯月面力(土壤承受着一 种张力 --- 毛管力)。 土粒孔隙水和空气界面上的弯月面力(土壤承受着一 种张力 --- 毛管力)。

4 二、土壤水分的类型和性质 毛管水 吸湿水 膜状水

5 1 、土壤吸湿水 固相土粒依其表面的分子引力和静电引 力从大气和土壤空气中吸附气态水,附 着在土粒表面成单分子或多分子层,称 土壤吸湿水。 固相土粒依其表面的分子引力和静电引 力从大气和土壤空气中吸附气态水,附 着在土粒表面成单分子或多分子层,称 土壤吸湿水。

6 特点:受土粒的吸力大,排列紧密,不 能自由移动,无效水(当空气相对湿度 94~98% 时,达最大值称最大吸湿量) 特点:受土粒的吸力大,排列紧密,不 能自由移动,无效水(当空气相对湿度 94~98% 时,达最大值称最大吸湿量) 影响因素:土粒的比表面积和大气相对 湿度、吸湿水量、粘粒、有机质等。 影响因素:土粒的比表面积和大气相对 湿度、吸湿水量、粘粒、有机质等。

7 2 、土壤膜状水 吸湿水达到最大后,土粒还有剩余的引力吸 附液态水,在吸湿水的外围形成一层水膜, 称为膜状水,植物有效水。 吸湿水达到最大后,土粒还有剩余的引力吸 附液态水,在吸湿水的外围形成一层水膜, 称为膜状水,植物有效水。 凋萎系数:当土壤水分受到的吸引力超过 1.5Mpa ,作物便无法从土壤中吸收水分而呈 现永久凋萎,此时的土壤含水量称凋萎系数。 (土壤质地)。 凋萎系数:当土壤水分受到的吸引力超过 1.5Mpa ,作物便无法从土壤中吸收水分而呈 现永久凋萎,此时的土壤含水量称凋萎系数。 (土壤质地)。 最大分子持水量:当膜状水达到最大厚度时 的土壤含水量。 最大分子持水量:当膜状水达到最大厚度时 的土壤含水量。

8 3 、土壤毛管水 土壤含水量超过最大分子持水量后,水 分可以自由移动,靠毛管力保持在土壤 孔隙中的水分称为毛管水。 土壤含水量超过最大分子持水量后,水 分可以自由移动,靠毛管力保持在土壤 孔隙中的水分称为毛管水。 特点:(1)可以自由移动;(2)溶 解养分能力;(3)植物有效。 特点:(1)可以自由移动;(2)溶 解养分能力;(3)植物有效。 影响因素:质地,有机质,结构等 影响因素:质地,有机质,结构等

9 毛管支持水:地下水籍毛管力上升进入并保持 在土壤中的水分。 毛管支持水:地下水籍毛管力上升进入并保持 在土壤中的水分。 影响因素:地下水位,质地粘砂壤,地下水位过深, 毛管支持水达不到根系,地下水位过浅,发生渍害, 盐多,盐害。 影响因素:地下水位,质地粘砂壤,地下水位过深, 毛管支持水达不到根系,地下水位过浅,发生渍害, 盐多,盐害。 毛管持水量:毛管支持水达到最大,包括吸湿 水,膜状水,毛管上升水。 毛管持水量:毛管支持水达到最大,包括吸湿 水,膜状水,毛管上升水。

10 毛管悬着水:当地下水位较深,不受地 下水影响,靠毛管力将降雨或流水保持 在土壤土层。 毛管悬着水:当地下水位较深,不受地 下水影响,靠毛管力将降雨或流水保持 在土壤土层。 田间持水量:毛管悬着水达到最大时的 土壤含水量。是农田土壤保持的最大水 量,是旱地土壤灌溉的上限(质地,腐 殖质)。 田间持水量:毛管悬着水达到最大时的 土壤含水量。是农田土壤保持的最大水 量,是旱地土壤灌溉的上限(质地,腐 殖质)。

11 4 、土壤重力水 土壤水分含量超过田间持水量,过量水 分不能被毛管吸持,而在重力作用下沿 大孔隙向下渗漏成为多余的水。 土壤水分含量超过田间持水量,过量水 分不能被毛管吸持,而在重力作用下沿 大孔隙向下渗漏成为多余的水。 当重力水达到饱和,即土壤所有孔隙都 充满水分时的含水量称为土壤全蓄水量 或饱和持水量。 当重力水达到饱和,即土壤所有孔隙都 充满水分时的含水量称为土壤全蓄水量 或饱和持水量。

12 三、土壤水分含量的表示方法 A 、土壤质量含水量:土壤中保持的水分 质量占土壤质量的分数 (g/kg) 。 A 、土壤质量含水量:土壤中保持的水分 质量占土壤质量的分数 (g/kg) 。 r w = ( m 1 - m 2 ) ╳ 1000 / m 2 r w = ( m 1 - m 2 ) ╳ 1000 / m ℃烘干8小时,至恒重,粘粒土壤 16 小时。 105 ℃烘干8小时,至恒重,粘粒土壤 16 小时。

13 B 、土壤容积含水量 水分容积与土壤容积之百分比, Q ( % ) 水分容积与土壤容积之百分比, Q ( % ) Q=土壤水分容积/土壤容积 Q=土壤水分容积/土壤容积

14 C. 土壤相对含水量: 以某一时刻土壤含水量占该土壤田间持水量的百 分数。 以某一时刻土壤含水量占该土壤田间持水量的百 分数。 土壤相对含水量=土壤含水量/土壤田间持水量 土壤相对含水量=土壤含水量/土壤田间持水量 D. 水层厚度 指一定深度土层中的水分含量相当于若干水层厚 度( mm ) 指一定深度土层中的水分含量相当于若干水层厚 度( mm ) 水层厚度=(土壤质量含水量 ╳ 土壤容重 ╳ 土层厚 度)/ 1000 水层厚度=(土壤质量含水量 ╳ 土壤容重 ╳ 土层厚 度)/ 1000

15 四、土壤水分的能态 1 、土水势( soil water potential ): 指将单位水量从一个土-水系统移到温 度和它完全相同的纯水池时所做的功, Ψ w 表示。 指将单位水量从一个土-水系统移到温 度和它完全相同的纯水池时所做的功, Ψ w 表示。 基质势: Ψ w ;压力势: Ψ p ; 基质势: Ψ w ;压力势: Ψ p ; 溶质势: Ψ s ;重力势: Ψ g 。 溶质势: Ψ s ;重力势: Ψ g 。 Ψ w = Ψm + Ψp + Ψs + Ψg Ψ w = Ψm + Ψp + Ψs + Ψg

16 2. 土壤水吸力: 2. 土壤水吸力: 指土壤水因受土壤基质的吸附和毛管作用, 表面形成一个凹形弯月面,形成土壤水 的负压力。 指土壤水因受土壤基质的吸附和毛管作用, 表面形成一个凹形弯月面,形成土壤水 的负压力。 3. 土壤水分特征曲线: 3. 土壤水分特征曲线: 指土壤水的基质势或土壤水吸力与含水量 的关系曲线。表征土壤水分能量与含量 的关系。 指土壤水的基质势或土壤水吸力与含水量 的关系曲线。表征土壤水分能量与含量 的关系。

17 土壤含水量( g/100g ) 土 壤 水 吸 力 10 5 pa 砂土 壤土 粘土 不同质地土壤水分特征曲线

18 五、土壤水分状况与作物生长 水分是作物的重要组成部分; 水分是作物的重要组成部分; 水分影响出苗; 水分影响出苗; 各生育期对土壤水分的要求不同。 各生育期对土壤水分的要求不同。 物需水临界期:某一生育期土壤缺水, 对作物产量影响最为严重。 物需水临界期:某一生育期土壤缺水, 对作物产量影响最为严重。 土壤水分含量影响作物对养分的吸收。 土壤水分含量影响作物对养分的吸收。

19

20 地表覆盖?

21 土壤水分调节 (增强入渗、控制蒸发) 1 、控制地表径流,增强土壤水分入渗 调整土壤结构,合理灌溉,提高土壤水和 灌溉水的利用率 调整土壤结构,合理灌溉,提高土壤水和 灌溉水的利用率 据作物生长需水特性考虑灌溉定额及时间。 据作物生长需水特性考虑灌溉定额及时间。 方法:畦灌,喷灌,滴灌,沟灌等。 方法:畦灌,喷灌,滴灌,沟灌等。

22 2 、减少土壤水分蒸发 有机肥的使用和以水控肥,减少蒸发 增施厩肥、绿肥、秸秆等,提高土壤有 效水含量,覆盖,中耕。 增施厩肥、绿肥、秸秆等,提高土壤有 效水含量,覆盖,中耕。

23 3 、合理灌溉 4 、提高土壤水分对作物的有效性 5 、多余水的排出


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