1、第二章 土 壤 水 肥 汽 熱1第一節(jié) 土壤水分的類型及有效性2土壤水：是一種稀薄的溶液，存在于土粒的表面和土粒間的孔隙中。三種吸引力：土粒的吸附力；毛管引力；重力一、土壤水分的保持3二、土壤水分的類型和性質(zhì)毛管水吸濕水膜狀水 土粒表面的吸附力從大氣和土壤空氣中吸附氣態(tài)水，附著在土粒表面成單分子或多分子層，稱土壤吸濕水。吸濕水達(dá)到最大后，土粒還有剩余的引力吸附液態(tài)水，在吸濕水的外圍形成一層水膜，稱為膜狀水?？棵芰Ρ３衷谕寥揽紫吨械目梢宰杂梢苿拥乃址Q為毛管水。4特點：受土粒的吸力大，排列緊密，不能自由移動，無效水（當(dāng)空氣相對濕度9498%時，達(dá)最大值稱最大吸濕量或吸濕系數(shù)）影響因素：大氣濕度

2、愈大，吸濕量愈大；也與質(zhì)地有關(guān)，質(zhì)地愈重，吸濕性愈強(qiáng)，吸濕量也愈大。1、土壤吸濕水52、土壤膜狀水萎蔫系數(shù)：當(dāng)作物無法從土壤中吸收水分而呈現(xiàn)永久凋萎，此時的土壤含水量稱萎蔫系數(shù)。它用來表明植物可利用土壤水的下線，土壤含水量低于此值，植物將枯萎死亡。 在土壤中可極緩慢的移動，(0.20.4mm/時 )。由于速度太慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足植物對水分的需求，所以只有部分可被植物吸收利用，另一部分成為無效水。63、土壤毛管水特點：（）可以自由移動；（）溶解養(yǎng)分能力；（）植物有效?？煞譃閮深悾好苌仙兔軕抑?毛管上升水：地下水籍毛管力上升進(jìn)入并保持在土壤中的水分。毛管懸著水：當(dāng)?shù)叵滤惠^深，不受地下水影

3、響，靠毛管力將降雨或流水保持在土壤土層。田間持水量：毛管懸著水達(dá)到最大時的土壤含水量。是農(nóng)田土壤保持的最大水量，是旱地土壤灌溉的上限。8地下水位毛管懸著水示意圖毛管上升水示意圖地下水位94、土壤重力水土壤水分含量超過田間持水量，過量水分不能被毛管吸持，而在重力作用下沿大孔隙向下滲漏成為多余的水。10特點: 受重力作用只能由上往下移動,旱地不能長期貯存, 絕大部分沒有機(jī)會被植物利用,若過多,則占據(jù)通氣孔隙, 影響土壤通氣性, 屬有害水。11土壤水分常數(shù)與有效性12 土壤水分的有效性及其劃分 能被作物吸收利用的水分稱為有效水。不能被作物吸收利用的水分叫無效水。萎蔫系數(shù)以下的水分屬于無效水；萎蔫系數(shù)

4、至田間持水量之間的水分為有效水； 所以, 水分的科學(xué)管理, 應(yīng)先測定出土壤的田間持水量和萎蔫系數(shù): 若土壤含水量田間持水量時, 要注意排水。 若土壤含水量或接近萎焉系數(shù)時,要注意灌水。 13三、土壤中的水分含量的表示方法 1、土壤質(zhì)量含水率（%） =水分質(zhì)量/烘干土重 1002、土壤體積含水率（%） = 質(zhì)量含水量%容重 3、相對含水率（%） =質(zhì)量含水量 /田間持水量100144、水層厚度（mm）指一定深度土層中的水分含量相當(dāng)于若干水層厚度（mm） 水層厚度（土壤質(zhì)量含水量土壤容重土層厚度）10005、土壤蓄水量（m3/畝）=水層厚度(mm）1/1000667 = 2/3水層厚度(mm)水層

5、厚度、土壤蓄水量15 土水勢是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，極小單位水量從一個平衡的土一水系統(tǒng)可逆地移到和它溫度相同，處于參比狀態(tài)水池時所做的功。 是土壤水分運移的動力 。 1、土水勢土作功水四、土壤水分的能態(tài)162.土壤水吸力： 指土壤水因受土壤基質(zhì)的吸附和毛管作用，表面形成一個凹形彎月面，形成土壤水的負(fù)壓力。3.土壤水分特征曲線： 指土壤的水勢或土壤水吸力與含水量的關(guān)系曲線。表征土壤水分能量與含量的關(guān)系。170 10 20 30 40 50 60 70土壤水吸力黏土壤土砂土土壤含水量%影響因素質(zhì)地結(jié)構(gòu)溫度在自然界中，兩點間水分運動的驅(qū)動力是兩點間土水勢之差，即任兩點之間土壤水勢能之差181 透水性: 土

6、壤接受并允許水分垂直通過土體的能力稱為土壤的透水性。 五、 土壤透水性與水分蒸發(fā)2、影響透水性的因素土壤松緊度,質(zhì)地,結(jié)構(gòu),通氣孔隙數(shù)量，水壓梯度。3、透水性的農(nóng)業(yè)要求:生產(chǎn)中，要求土壤有適當(dāng)?shù)耐杆芰?不能過大,也不能過小 194水分蒸發(fā): 土壤水分以水汽形態(tài)擴(kuò)散到大氣中散失的過程.5對生產(chǎn)的影響 : 蒸發(fā)是一種水分的非生產(chǎn)性損耗, 生產(chǎn)中應(yīng)盡量減少蒸發(fā)。通過土表覆蓋, 中耕松土(切斷縱向毛細(xì)管)等可減少蒸發(fā)損耗.20. 水分是植物吸收養(yǎng)分的媒介,因為養(yǎng)分是隨水被根系吸收利用的,缺水, 植物不能進(jìn)行營養(yǎng) 過程. 6. 土壤水分對作物生長和土壤理化性質(zhì)的影響.6.1 對植物生長的影響:.植物體

7、內(nèi)含有75%95%的水分,這些水分主要來自于土壤,維持植物體形態(tài)。.植物體內(nèi)許多重要的生理過程,如光合作用,呼吸作用,蒸騰作用都有水分的參與, 缺水將導(dǎo)致這些重要的生理過程不能進(jìn)行,代謝出現(xiàn)紊亂。21 6.2 對理化性質(zhì)的影響 : . 影響土壤空氣: 水氣是一對基本矛盾, 其中水占據(jù)著支配地位. .影響土壤養(yǎng)分 : 水分影響礦質(zhì)養(yǎng)分的溶解;水分影響土壤中微生物的代謝活動，潮濕的環(huán)境有助于土壤微生物的活動代謝，加速有機(jī)物的分解, 從而影響有效養(yǎng)分的數(shù)量. 22.影響土壤熱量: 水分影響土壤的熱容量, 導(dǎo)熱率,從而要影響土壤溫度的高低. 其它 : 水分影響土壤的粘結(jié)性, 可塑性, 耕性。 水是土壤

8、中最活躍易變, 影響面最寬, 作用度最深的一個因素.237. 土壤水分的農(nóng)業(yè)調(diào)節(jié) : 控制土壤水份在一個適當(dāng)?shù)姆秶瑴p少浪費; 增加收入; 排除多余; 蓄水保土。.工程措施. 興修水利, 搞好農(nóng)田基本建設(shè),宏觀地改善排灌條件. .生物措施:植樹造林,綠化地表,保持水土.農(nóng)業(yè)措施：改良質(zhì)地,培育結(jié)構(gòu),增施有機(jī)肥,提高土壤自身的保水控水能力.24第二節(jié)土壤空氣25土壤空氣一、土壤空氣的數(shù)量與組成土壤空氣與土壤水分存在于土體孔隙內(nèi)，在一定容積的土壤中，在孔隙度不變的情況下，土壤空氣隨土壤水分而變化，而且呈相應(yīng)的消長關(guān)系。 26土壤空氣通氣良好的土壤，其空氣組成接近于大氣，若通氣不良，則土壤空氣組成與

9、大氣有明顯的不同。 氣 體 O2（%） CO2（%） N 2（%） 其他氣體（%）近地表大氣 20.94 0.03 78.05 0.98土壤空氣 18.020.03 0.150.65 78.880.24 0.98 土壤空氣與大氣組成的數(shù)量差異（容積%）27土壤空氣土壤空氣與近地表大氣組成的差別土壤空氣中的CO2含量高于大氣土壤空氣中的O2含量低于大氣土壤空氣中水汽含量高于大氣 土壤空氣中含有較多的還原性氣體(H2 CO CH4 NH3 H2S )28二、土壤空氣的運動 1、土壤空氣運動的方式有兩種：對流和擴(kuò)散。（1）對流 （氣體有壓力差時） A、白天,氣溫升高,氣壓降低,土壤空氣逸出土體進(jìn)入大

10、氣；夜晚,氣溫下降,氣壓升高,大氣進(jìn)入土壤. B、灌水時,土壤空氣進(jìn)入大氣; 排水時,大氣進(jìn)入土壤. C、空氣流動(吹風(fēng)時),氣壓降低, 土壤空氣要進(jìn)入大氣.29消耗O2. 使土體中O2空氣中CO2,土體中的CO2通過擴(kuò)散作用要進(jìn)入大氣. （2）氣體擴(kuò)散（氣體有濃度差時） 土壤生物302、 土壤通氣性： 指土壤空氣與近地層大氣之間進(jìn)行氣體交換的過程和交換的速度. 313、影響通氣性的因素： .土壤孔隙狀況： 當(dāng)孔隙度高，且通氣孔隙多時，氣體交換加快，通氣性好。2水分含量： 旱地中，水分含量高時，可阻斷通氣孔隙，降低通氣能力，故水分含量低時，土壤通氣性好。 324 、土壤通氣性對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

11、(1) 影響植物根系的生長: A、土壤空氣中氧氣的含量15%, 此時根長色淺,根毛豐富,吸收力強(qiáng). B、 當(dāng)土壤空氣中氧氣含量10%時，根系發(fā)育受阻，根短色暗。 C、當(dāng)土壤空氣中氧氣含量 5%時，根系停止生長，根系易腐爛。33（2）影響種子萌發(fā) 嚴(yán)重缺氧時, 種子的呼吸作用受阻, 發(fā)芽率降低,種子腐爛. （3）影響有機(jī)養(yǎng)分釋放 通氣性影響好氣性微生物活性,從而影響有機(jī)養(yǎng)分釋放.影響?zhàn)B分的有效性. (4) 影響土壤環(huán)境 通氣不良時,易積累還原有毒物質(zhì), 土壤環(huán)境不利于根系和微生物的生長.34a.以水調(diào)氣,通過興修水利, 改善排灌條件來調(diào)節(jié)土壤空氣.b.通過耕作、栽培、培肥措施來改善土壤孔隙性和結(jié)

12、構(gòu)性來增強(qiáng)土壤通氣性。c.加強(qiáng)田間管理,適時排水曬田,中耕松土, 提高作物生育期中的通氣能力. 5、通氣性的農(nóng)業(yè)調(diào)節(jié): 35第三節(jié)土壤養(yǎng)分36一、土壤養(yǎng)分的類型 大量元素 N P K Ca Mg S .按其含量來分 : 微量元素 Fe Mn Zn Cu Mo 37 a. 人類施入的有機(jī)肥和化肥. b. 生物固N(yùn): 固N(yùn)微生物從空氣中固定的N素. c. 土壤礦物緩慢分解釋放的養(yǎng)分。 d. 降雨：空氣中的氮和氧在閃電時，可以合成 氨，隨水降落土中, 0.41.2斤/年.畝.e. 殘體歸還:動植物殘體歸還于土中的營養(yǎng)元素.二、土壤養(yǎng)分的來源38 a.作物吸收：生產(chǎn)消耗 如生產(chǎn)1000斤小麥需吸 收N

13、 30斤, K2O 25斤 P2O5 12.5斤. b. 流失：養(yǎng)分隨水逸出土體. 我國每年水土流失 的養(yǎng)分(N P K )相當(dāng)于1億噸化肥.c. 揮發(fā)：主要是N素養(yǎng)分: NH4HCO3 撒施 形成 NH3 利用率不到30% 。d. 固定：化學(xué)固定：如酸性土 FePO4沉淀 晶格固定: K+ 和NH4+進(jìn)入層狀礦物 的晶格孔隙中而發(fā)生的固定.三、土壤養(yǎng)分的消耗39第四節(jié)土壤熱量40土壤熱量一、土壤熱量的來源太陽輻射能:土壤熱量的最基本來源。生物熱:微生物分解有機(jī)質(zhì)的過程是放熱的過程。釋放的熱量，一部分被微生物自身利用，而大部分可用來調(diào)節(jié)土溫。地球內(nèi)熱 41 1. 太陽的輻射強(qiáng)度日照角越大 ，地

14、面接受的太陽輻射越多。2. 地面的反射率太陽的入射角越大，反射率越低，反之越大。土壤的顏色、粗糙程度、含水狀況，植被及其他覆蓋物等都影響反射率。土壤熱量二、土壤表面的輻射影響因素 42土壤溫度三、土壤溫度的變化規(guī)律 大氣和土壤月平均溫度變化圖 （一）、土壤溫度的時間變化 43（二）、土壤溫度的空間變化 主要受緯度、海拔高度及地形等因子的影響。緯度增高，地面所接受的輻射能減少，所以高緯度地區(qū)的土壤溫度一般低于低緯度地區(qū)。由于高山氣溫低，所以在山區(qū)隨著海拔高度的增加，土溫還是比平地的土溫低。2、海拔高度1、緯度三、土壤溫度的變化規(guī)律 44土壤溫度3. 地形等因子 地形對土壤溫度的影響主要表現(xiàn)在坡向

15、與坡度方面。 北半球的南坡（陽坡），太陽光的入射角大，接受的太陽輻射和熱量較多，蒸發(fā)也較強(qiáng)，土壤較干燥，土溫比平地要高。北坡（陰坡）的情況與南坡則相反，土溫比平地要低。 坡度越陡，南、北坡向的溫差就越大。 45水氣熱調(diào)節(jié) 四、土壤水、氣、熱 的關(guān)系土壤水、氣、熱是三者是互為矛盾，又互相制約的統(tǒng)一體。 土壤水和空氣共存于土壤孔隙，它們之間有著相互消長的數(shù)量關(guān)系。 1. 土壤水和空氣 當(dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量時，其大多數(shù)大孔隙充滿了水分，造成土壤的通氣狀況不良。當(dāng)土壤含水量進(jìn)一步降低，有許多毛管孔隙為空氣充滿。這時容易造成土壤水的供應(yīng)不良，形成植物的旱害。 46水氣熱調(diào)節(jié) 濕土溫度上升慢，下降也慢，不