植物生产的土壤水分环境

植物生产的土壤水分环境

一、土壤水分

土壤水分是土壤的重要组成部分，它是植物吸水的主要来源。土壤的水分主要来自降水、灌溉和地下水。它以固态、液态和气态三种形态存在。植物直接吸收利用的是液态水，它是植物在土壤中进行各种活动不可缺少的条件。土壤水并非纯净水，而是稀薄的溶液，不仅溶有各种溶质，而且还有胶粒悬浮或分散于其中。土壤水的变化对土壤肥力起着重要的作用。

二、土壤水分的形态及对植物的有效性

（一）土壤水分的形态

根据水分在土壤中的物理状态、移动性、有效性和对植物以及对其他生物的作用，可以把土壤水分分为吸湿水、膜状水、毛管水、重力水、气态水等不同的形态。

1.吸湿水

是指干燥的土壤细土粒依靠分子力吸收的大气水分。当大气水分达到饱和时，吸湿水含量达最大值，此时的土壤含水量称为最大吸湿水含量。其水分所受的束缚力很大，对植物来说是无效水。

2.膜状水

土壤含水量达到最大吸湿水含量时，干燥的土壤细土粒继续依靠分子力吸收土壤中的水分，在土粒表面形成水膜。这层水膜称为膜状水。当土壤膜状水的含量达到一定量，其所受的束缚力与植物根系吸水的最大吸力相当时的土壤量称为萎蔫系数，也称为凋萎系数。是土壤有效水的下限。土壤膜状水的含量达到最大值时的土壤含水量称为最大分子持水量。对植物来说膜状水部分有效（大于萎蔫系数的含水量有效）。。

3.毛管水

依靠土壤毛管力保持的水分称为毛管水。毛管水来自地表的称为毛管悬着水，毛管水来自地下水的称为毛管上升水。毛管悬着水的最大值称为田间持水量，毛管上升水的最大值称为毛管持水量。毛管水对植物来说是有效水。田间持水量是旱地土壤有效水的上限。

4.重力水

土壤含水量达到田间持水量时，继续增加水分，土壤水分在重力的作用发生下渗或测渗，此时的含水量称为重力水。当土壤重力水的含量达到最大值时，称为土壤最大蓄水量。重力水从力学角度分析是有效水。

5.气态水

以水汽形式存在的水分。对植物来说是无有效水。

（二）土壤水分对植物的有效性

1.土壤水分常数

指在一定土壤水吸力水平下保持的含水量或是指一种水分形态向另一种水分形态过渡时的含水量。对某一土壤来说，土壤所能保持的各种水分形态类型的最大数值变化很小或基本恒定，称为土壤水分常数。吸湿系数、凋萎系数、最大分子持水量等都是常见的水分常数。土壤水分常数反映了土壤的持水量和含水量的大小，对研究土壤水分状况及其对植物有效性有重要意义。

2.土壤水分的有效性

土壤中各种形态的水分中可以被植物吸收利用的水分称为有效水。不能被植物吸收利用的水分称为无效水。土壤有效水的上限，在旱地中一般认为是田间持水量。田间持水量代表着旱地耕层土壤对抗重力所保持的最大水量。

三、土壤水分含量的表示方法

表示土壤水分含量的方法很多，常用的有以下几种：

（一）质量百分数

指土壤中水分质量占烘干土质量的百分数。是常用的土壤水分含量表示方法。可表示如下式：

土壤含水量＝（湿土质量－烘干土质量）/烘干土质量×100％

（二）容积百分数

指土壤水分容积占土壤容积的百分数。它可以表明土壤水分占据土壤孔隙的程度和土壤中水、气的比例。在常温下土壤水的密度为1g／cm3。土壤水的容积百分数可由下式求得：土壤含水容积百分数％＝（湿土质量－烘干土质量）/烘干土质量×土壤容质量×100％＝质量百分数×土壤容重

如：土壤含水量为20％（质量百分数），土壤容重为1.2，其水分容积百分数＝20％×1.2＝24％。

又如：该土壤孔隙度为55％，则空气所占的容积＝55％－24.％＝31％。

（三）相对含水量

指土壤含水量占田间持水量的百分数。

土壤相对含水量＝土壤实际含水量/田间持水量×100%

（四）贮水量

指一定面积和深度土层内水的容积，以土壤贮水量（m3／单位面积）表示。