第四章土壤水、空气和热量(二

②客土掺沙、掺黏，改良过黏、过沙的土壤质 地，提高土壤的透气性。
③雨后、灌水后及时中耕，消除土壤板结，以 利通气。
④灌溉结合排水，利用调节土壤墒情的办法来 改善土壤通气状况。目前采用喷灌、滴灌等先进的 灌水方法，既能节水又能改善土壤的通气状况。
课堂测验：
1、土壤空气质量的好坏关键不在其含量而于其质量( )
土壤空气成分随时、空而变化。 CO2含量随土层加深而增加， O2则相应减少，冬季表土CO2含量最少，开春后根系呼吸加强， 微生物活动加快，CO2含量增加，到夏季最高。
二、 土壤中的空气流
• 土壤空气运动的方式有两种：即对流和扩散。影响土壤空气运动 的因素有气象、土壤性质及农业措施，气象因素主要有气温、气 压、风力和降雨等。
Eo
0.059 n
Log
[氧化态] [还原态]
旱田：土壤的Eh为 400~700 mv 水田：土壤的Eh为 -200~400 mv
（二）土壤空气状况对植物生长的影响
1.影响种子萌发
种子正常发育需要O2的含量在10％以上，如 果小于5％，种子萌发将受到抑制。
2.影响根系生长和吸收功能
土壤空气中O2浓度小于9％～10%时，根系发 育受影响，小于5％则绝大部分作物的根系停止 发育。一般在通气良好的土壤中，植物根系长、 颜色浅，根毛多，而缺氧则会阻碍根系伸长和侧 根萌生，根系短而粗，颜色暗，根毛大量减少。 养分吸收量则相应降低，尤其对钾和氮的吸收影 响较大。
土壤空气组成显然不是固定不变的。
土壤空气的变化规律：
随着土层深度的增加，土壤空气中CO2含量增大， O2含量减少，无论在膜地或露地均是如此； 气温和土温升高，根系呼吸加加强，微生物活动加 快，土壤空气中CO2含量增加，夏季CO2含量最高；
覆膜田块的CO2含量明显高于未覆稻草原露地，而 O2则反之
土壤空气中的CO2和O2的含量是相互消长的，二者 的总和维持在19~22%之间，
三、 土壤通气性(soil aeration)
（一）、土壤通气性的定义和指标 1. 土壤通气性
泛Hale Waihona Puke 土壤空气与大气进行交换以及土体内部 允许气体扩散和通气的能力。
2．土壤通气性指标---氧化还原电位（Eh）
土壤的Eh可以做为土壤通气性的指标，它指示土 壤溶液中氧压的高低，反映土壤通气排水状况。
Eh
在地球大气层的顶部测得 的垂直于太阳光下一平方厘 米的黑体表面在一分钟内吸 收的辐射能常数，称作太阳 常数，一般为1.9k/cm2/min。
99％的太阳能包含在0.3-
a
HI
4.0微米的波长内，这一范
E
围的波长通常称为短波辐射。
（二）生物热
据估算，含有机质4％的土壤，每英亩耕 层有机质的潜能为6.28×109～6.99×109KJ， 相当于20～50吨无烟煤的热量。
2、土壤空气和大气某些组成含量有差异，其他则是相同的 ( )。
3、 土壤空气是水汽饱和的(
)
4、土壤空气中的CO2的数量是越低越好( )
5、土壤空气的组成是时刻变化的(
)
6、土壤水分含量的变化导致土壤通气性的变化( )。
7、土壤和土壤空气是矛盾的，永远无法调和的( )
8、在土壤 通气性中，对流比扩散更重要( )
9、土壤Eh值主要由氧体系的氧化还原电位来决定。( )
10、土壤通气的好坏主要受含水量和结构性的影响(
)。
第二节 土壤热量 (Soil heat)
土壤热量最基本的来源是太阳辐射能， 还有生物热和地热 。
土壤温度是衡量土壤热量的尺度，反 映土壤热能获得和散失的平衡状况。
一、土壤热量的来源
（一）太阳的辐射能
（三）、土壤通气性的调节
1、调节土壤水分含量 2、改良土壤结构 3、通过各种耕作手段来调节土壤通性
对旱作土壤，有中耕松土，深耙勤锄，打破土 表结壳，疏松耕层等措施。
对于水田土壤，可通过落水晒田、晒垡，搁田 及合理的下渗速率等措施。
通常采用以下农业措施来调节土壤通气状况
①深耕结合施用有机肥料；培育和创造良好的 土壤结构和耕层构造土壤总孔隙度和空气孔隙度， 改善通气性。
土壤空气和进地面大气空气组成的差异
1．土壤空气中的CO2含量高于大气 2．土壤空气中的O2含量低于大气 3．土壤空气中的水汽含量一般高于大气
大气的相对湿度通常只有50％～90％，而土壤空气的相对湿 度大多是近饱和的(99％以上)。
4．土壤空气中含有较高量的还原性气体（CH4等） 5. 土壤空气时空变化差异大
土壤空气对流
土壤空气对流是指土壤与大气间由总压力梯度驱动气体的整体流 动，也称为质流。其流向总是由高压区流向低压区。很多因素引 起土壤与大气间的压力差，而使土壤空气与大气产生对流，如气 压、温差、降雨或灌溉和地面风力等。
• 土壤空气扩散 土壤空气组成中，C02的浓度高于大气，O2的浓度低于大气，使 之分别产生了CO2和O2的分压差，在分压梯度的驱动下，使C02不 断从土壤中向大气扩散，O2不断从大气向土壤空气扩散。一般认 为扩散作用是土壤空气与大气进行交换的主要机制。
3.影响土壤微生物活动和养分状况
土壤通气良好，O2供应充足，大多数有益微生 物活动旺盛，土壤有机质分解迅速而彻底，可以 释放更多的速效养分供植物吸收利用。反之，不 利于向植物供应有效养分。
4.影响植物生长的土壤环境状况
通气良好时，土壤呈氧化状态，通气不良，土 壤还原性加强，有机质分解不彻底，可能产生过 多的还原性气体和有毒物质。
§1 土壤空气的组成与植物生长 一、土壤空气的组成与变化
土壤空气与大气组成的比较（容积%）
气体
O2
CO2
N2
其他气体
近地面 20.94
0.03
78.05
0.98
的大气
土 壤 18.0- 0.15- 78.8-
－
空气
20.03
0.65
80.24
土壤空气主要来自大气，少量是土壤中生物、生物化学和纯化学过 程产生的气体。故土壤空气与大气的组成基本相近，也存在些差异。
（三）地球内热
从地球内部的热向地面传导的热能。地热是 一种重要的地下资源。尤其是在一些异常地区， 如火山口附近、有温泉之地。
二 影响地面辐射平衡的因素
1、太阳的辐射强度
日照角越大 ，坡度越大，地面接受的太阳辐射越多。
在中纬度地区，南坡坡地每增加一度，约相当于纬度南移100 公里所产生的影响。