1、 第一節(jié) 土壤水分 三、土壤水分含量表示方法 一、土壤水分形態(tài)及其有效性二、土壤水分的能量狀態(tài) 四、土壤水分調(diào)控1土壤水固態(tài)水 冬季土壤結(jié)冰時存在液態(tài)水氣態(tài)水 存在于土壤空氣中受土粒分子引力吸濕水膜狀水受毛管力作用毛管懸著水毛管上升水受重力作用重力水一、土壤水分形態(tài)及其有效性2（一）土壤水分形態(tài)1、吸濕水 干燥的土?？糠肿恿ξ娇諝庵袣鈶B(tài)水分子并保持在土粒表面的水分稱為吸濕水。吸水能力是由于顆粒表面存在自由能并帶有電荷，而水分子是偶極分子的緣故。性質(zhì)：表現(xiàn)出固態(tài)水的性質(zhì)。緊靠土粒表面的水分子受到的吸持力范圍從109Pa3.1106Pa（1000031大氣壓）,由于植物根系的滲透壓一般只有15個

2、大氣壓，因此，吸濕水對植物是一種無效水 土壤在水汽相對飽和的環(huán)境中（相對濕度100%）吸持水分子可達到最大量，此時土壤的含水量稱為最大吸濕量或吸濕系數(shù),一般，粘土壤土砂土。32、膜狀水 土粒吸持空氣中的水汽達到飽和后，土粒表面還有剩余的分子引力，這時如果土粒表面與液態(tài)水接觸，土粒能夠進一步吸附液態(tài)水。土?？糠肿右ξ值囊簯B(tài)水，在土粒吸濕水外圍形成薄的水膜。稱為膜狀水。膜狀水被土粒吸持的力為0.62531Mpa （316.25大氣壓）。所受引力大于常態(tài)水。由于一般植物根的吸水力平均為1.5106Pa ，所以超過土粒吸持力1.5106Pa的那部分膜狀水就不能被植物利用。 當土壤含水量減少到土粒對

3、水分子的引力等于或大于1.5106Pa時，植物會因無力吸水而發(fā)生永久性凋萎，土壤對水分子引力等于1.5106Pa（15巴）時的土壤含水量稱為永久萎焉點或凋萎系數(shù)。 當膜狀水達到最大量時土壤的含水量叫土壤最大分子持水量。43、毛管水 土壤孔隙借彎月面力（即毛管力）而保持的水分，稱為毛管水。毛管水實際上包括吸濕水、膜狀水和毛管水的總和。性質(zhì)：毛管水所受力6.25105Pa104Pa（6.250.1atm）在之間，比一般作物根系滲透壓要低的多，可全部被作物所吸收利用。毛管水的基本上和自由水有相同的移動速度，可達10300mm/小時，對作物根系吸水補給迅速。毛管水溶有各種養(yǎng)分，是土壤中最有效的水分。5

4、根據(jù)毛管水與地下水是否相連接，可將毛管水分成：1、毛管懸著水：地下水位較深，土壤上層的毛管水與地下水不直接相連，因而不受地下水源補給的毛管水，好像懸著在上層土壤的毛管孔隙中稱為毛管懸著水。毛管懸著水達到最大量時土壤的含水量稱為田間持水量。2、毛管上升水：土壤中受地下水源補給并上升到一定高度的毛管水。當表層土壤水分被蒸發(fā)、蒸騰而消耗后，地下水可沿毛管上升，使地表水不斷得到補充。毛管上升水達到最大量時的土壤的含水量，稱為毛管持水量。64、重力水 土壤中所有毛管孔隙充滿水后，再有多余的水分不能被毛管孔隙所保持，而受重力作用沿大孔隙向下移動，這種水分叫重力水。特點：性質(zhì)與常態(tài)水一樣，可以被植物吸收利用

5、，但很快滲掉，不能持續(xù)有效，若長期滯留會造成澇災。當土壤中所有孔隙充滿水時的土壤的含水量叫飽和含水量或全持水量。7土壤水分形態(tài)，水分常數(shù)和土壤水吸力的關(guān)系 土壤水分由少到多，發(fā)生了質(zhì)的變化，不同性質(zhì)的土壤水分之間存在著一定界線，土壤水分常數(shù)就是這些界線的指數(shù)。指土壤各種形態(tài)的水達到最大量時和指定能態(tài)土壤的含水量。它們之間的關(guān)系如圖：8二、土壤水分的能量狀態(tài)（自學）9（一）重量含水量 指土壤水的重量占干土重量的百分率。 （二）容積含水量 指土壤中水的容積占自然狀態(tài)下土壤容積的百分數(shù)。水+氣=總孔隙容積 土壤空氣容積百分數(shù)=孔隙度水容（%）土壤固相物質(zhì)所占的容積百分數(shù)=1一孔隙度三、土壤水分含量表

6、示方法10（三）相對含水量 指土壤自然含水量占田間持水量的百分數(shù) 相對含水量% 100 這種表示方法在旱地作物栽培中經(jīng)常用到的。旱地作物生長適宜的相對含水量是70%-80%，成熟期宜保持在60%左右。 11三、土壤水分運動（一）土壤中液態(tài)水的運動液態(tài)水運動分兩種情況：1、土壤水的飽和流動，土壤孔隙全部充滿水時土壤水的運動。 (1)垂直向下的飽和流動；(2)水平方向的飽和流動；(3)垂直向上的飽和流動。 砂土壤土粘土2、土壤水的不飽和流動，只有部分孔隙有土壤水的運動。12（二）土壤中的水汽運動1、特點：土壤中的汽態(tài)水是土壤空氣主要組成成分之一，一般處于飽和狀態(tài)，在土壤中，水汽是由暖處向冷處運動，

7、夏天夜晚下層土溫高，水汽由下層向上層運動，水汽擴散到表層凝結(jié)，出現(xiàn)夜潮現(xiàn)象。秋冬土壤表層溫度低，下層土溫度高，水汽也由下層向上層運動，水汽擴散到表層凝結(jié)并結(jié)冰，形成含水量較高的凍層。一年中由凝結(jié)補充水分約60-100mm。132、水汽運動的方式（形式）（1）水汽凝結(jié) 指汽態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水的過程。秋冬土壤表層溫度低，下層土溫度高，水汽由下層向上層運動，夏天夜晚下層土溫高，水汽擴散到表層凝結(jié)并結(jié)冰，一年中由凝結(jié)補充水分約60-100mm之多，這種作用強烈的土壤稱夜潮土。（2）土面蒸發(fā) 土壤中的水分以水汽的形式擴散到大氣中的現(xiàn)象即為土面蒸發(fā)，也稱跑墑。因為土壤空氣濕度大，地面空氣濕度小。干旱半干旱地區(qū)

8、蒸發(fā)損失水分占降雨量的1/21/3，是節(jié)水農(nóng)業(yè)值得研究的問題。壤質(zhì)和粘質(zhì)的土面蒸發(fā)分三個階段：含水量AB蒸發(fā)量14（1）大氣蒸發(fā)力控制階段 下雨或灌溉停止蒸發(fā)開始階段，蒸發(fā)速度快接近于水面蒸發(fā)，水分減少至田間持水量為此階段，失去水為重力水。（2）土壤導水率控制階段 田間持水量以下蒸發(fā)到毛管斷裂含水量，地面水分蒸發(fā)只能靠毛管作用從下層土壤傳導水分到土面而蒸發(fā)，蒸發(fā)速度不斷減小。（3）擴散控制階段 當土壤含水量減少到毛管水斷裂含水量時，土面蒸發(fā)得不到毛管水上升的補充，地表開始形成干土層，水分只能靠干土層下面濕潤的土層產(chǎn)生水汽，再通過大孔隙擴散到大氣中，蒸發(fā)速度顯著減小。15四、土壤水分狀況調(diào)節(jié)1.

9、灌水時間大多數(shù)旱田作物開始出現(xiàn)暫時凋萎時。2.灌水量灌水量（m3/畝）灌溉面積灌溉深度容重田間持水量（水重%）自然含水量（水重%）3.灌溉方法目前我國大部分地區(qū)采用畦灌、溝灌方法，而應推廣噴灌、滴灌、滲灌、暗管灌等，既可節(jié)約水，又可提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。 16周年中土壤剖面上下各層的含水量情況及其變化稱為土壤水分狀況，北方稱墑情。具體措施如下：（一）改善土壤狀況，提高蓄水保墑能力1.農(nóng)田工程建設(shè)2、合理耕作：頂凌耙地，中耕，鎮(zhèn)壓（二）增加土壤覆蓋，降低非生產(chǎn)性耗水。（三）合理灌溉，保證最佳的水分狀態(tài)（四）改土施肥，擴大有效水貯量（五）耕作栽培措施(1)深耕淺蓋 (2)提墑播種 (3)造墑播種

10、(4)育苗移栽 (5)應用增溫保墑劑 17第二節(jié) 土壤空氣 一、土壤空氣的組成及肥力特點 二、土壤空氣的交換與調(diào)節(jié)18一、土壤空氣的組成及肥力特點：與近地面大氣成分近似但又有其自己的特點。（一）土壤空氣的組成1、土壤空氣中O2的數(shù)量較大氣為少，CO2的數(shù)量較大氣為多;2、土壤空氣中水汽含量比大氣高;3、土壤空氣中含有少量還原性氣體;4、土壤空氣的組成不穩(wěn)定;19（二）土壤空氣與作物生長和肥力的關(guān)系1、土壤空氣影響種子萌發(fā)和根系的發(fā)育種子萌發(fā)需水分與氧氣、氧氣不足爛種；根系生長需一定氧氣，氧氣含量低不長新根，氧氣少爛根；不同作物缺氧的忍耐力不同。2、土壤空氣影響土壤養(yǎng)分狀況氧氣多少影響礦化，影響

11、養(yǎng)分供給；影響根對養(yǎng)分吸收，如玉米缺氧對養(yǎng)分吸收能力依下列次序遞減：KCaMg N P；影響?zhàn)B分存在形態(tài)，一般氧化態(tài)養(yǎng)分易被作物吸收利用。3、土壤空氣影響植物抗病性通氣不良產(chǎn)生還原性氣體H2S、CH4、H2、PH3等會嚴重危害作物生長，CO2過多致使土壤酸度增高，致使霉菌發(fā)育，植株生病。20三、土壤空氣的交換與調(diào)節(jié)（一）土壤通氣性 土壤通氣性是指土壤空氣與大氣進行交換以及土體內(nèi)部氣體擴散和通氣的能力。 整體交換土壤空氣與大氣交換的方式有二種： 氣體擴散1、整體交換：是指土壤空氣與大氣之間的整體交換。其驅(qū)動力是 總氣壓梯度，對流迅速，但只占土壤空氣與大氣交換的10%。2、氣體擴散：指土壤空氣各組

12、分的分子由分壓大處向分壓小處的 運動。是土壤空氣與大氣更新的主要形式，在土壤中經(jīng)常進行，但進行緩慢。一般是土壤CO2進入大氣，大氣中O2進入土壤，又稱土壤呼吸作用21(二)、土壤通氣性的調(diào)節(jié)土壤通氣性好壞主要取決于土壤通氣孔隙的多少，調(diào)節(jié)土壤通氣性就要通過各種措施改善土壤孔隙狀況。(一)調(diào)節(jié)土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu) ，改善土壤孔隙狀況(二)耕作管理 (三)排水和灌溉(四)鎮(zhèn)壓22 第三節(jié) 土壤熱量狀況 一、土壤的熱來源及熱特性 二、土壤溫度對肥力和植物生長的影響 三、土壤溫度的調(diào)節(jié)23一、土壤熱來源和熱特性(一)土壤熱來源 土壤熱量有來自太陽和其他星球的輻射熱，有來自地殼深部的地熱 ，有土壤中物理，化學

13、反應產(chǎn)生的熱 ，另外，還有土壤中生物生命活動產(chǎn)生的熱能。 一般情況下，土壤中物理化學反應及土壤中生物生命活動產(chǎn)生的熱能不大，相比之下，土壤熱量幾乎全部來源于太陽的輻射能。（二）土壤熱特性 土壤接受熱量后，土溫升降的速率及變化幅度主要決定于土壤的熱性質(zhì)，土壤的熱性質(zhì)主要包括熱容量、導熱性與導溫性。241、土壤熱容量 單位重量或單位體積的土壤，溫度每升高或降低1 時所吸收或放出熱量的焦耳數(shù)叫做土壤熱容量 。 以重量為土壤計量單位時，叫重量熱容量，用C表示，單位為J/KgK。用容積為土壤計量單位時，叫容積熱容量，用Cv表示，單位為J/m3K。 影響土壤熱容量大小的因素主要為土壤含水量 表 土壤組成物質(zhì)的熱容量和密度252、土壤導熱性 土壤熱量由熱量高處向熱量低處傳導。土壤傳導熱量的性能即土壤導熱性。 導熱率是指單位溫度梯度下，單位時間通過單位面積土壤傳導的熱量，單位J/cm.s. 土壤導熱率大小也決定于土壤固液氣三相物質(zhì)組成的比例及其各自的導熱率。土壤礦物的導熱率最大，約為空氣導熱率100倍，水導熱率比空氣大25倍。影響土壤導熱率大小因素是：土壤含水量；土壤松緊度。263、土壤導溫性（土壤熱擴散率） 指土壤傳遞熱量后其溫度升高難易的性能，是熱容量和導熱性的綜合表現(xiàn)。土壤熱擴散率與導熱率和熱容量的關(guān)系如下： 土壤熱擴散率的大小反應土壤導熱