二土壤水分的类型及性质

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土壤水分类型及有效性(内容严选)

土壤水分类型及有效性(内容严选)

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•***毛管水上升高度
•从地下水面到毛管上升谁所能达 到的相对高度,叫毛管水上升高 度。
• h水柱高度(cm),d孔隙直径(mm)
行内借鉴
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不同土壤质地毛管水上升高度
土壤质地 毛管水上升高度 土壤质地 毛管水上升高度
砂土
砂壤土, 轻壤土
0.5~1.0 1.5
中壤土, 1.2~2.0 重壤土
毛管悬着水达到最大值时的土壤含水 量称为田间持水量,通常作为灌溉水量定
额的最高指标。
在数量上它包括吸湿水、膜状水和毛 管悬着水。
● 饱和含水量(saturated water content) 饱和含 水量是指土壤中孔隙都充满水时的含水量。以 干土质量或容积的百分量表示。
行内借鉴
17
(二)土壤水的有效性(availability) 土壤水的有效性是指土壤水能否被
土壤所有的孔隙都充满了水时,水分向土壤 下层或横向运动的速度。
影响饱和导水率的因素 饱和导水率的特点
• 质地 水通量与孔隙半径 ① 饱和率是常数
4次方呈正比。
② 是土壤导水率的MAX
•结构 土壤结皮对土壤饱和 ③ 主要取决于土壤的质地
导水率有显著的影响。
和结构。
•有机质含量。
沙质土 > 壤质土 > 粘
2、为什么说毛管水是土壤中最宝贵的水分?
3、分析土壤水分的有效性
4、研究土壤水有何重大意义?土壤水在土壤中有何 重要作用?
5、土水势与土壤水吸力有何异同点?
行内借鉴
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行内借鉴
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植物吸收利用及其难易程度。 不能被植物吸收利用的水称为无效
水,能被植物吸收利用的水称为有效水。 最大有效水含量是凋萎系数至田间

土壤水分、空气和热量

土壤水分、空气和热量

1cm
19 ℃
(2)导热率的物理意义
导热率大则传热快,得热后迅速下传(失热后迅速补 给),引起的变温小。
导热率小则传热慢,得热后不易下传(失热后补给缓 慢),引起的变温大。
J s-1
1cm2
20 ℃
21 ℃ 21 ℃
1cm
19 ℃
20 ℃ 19.2 ℃
Question:土壤的导热率大小取决于什么? Answer:取决于土壤中的基本组成物质。
固相 50% 矿物质45% 水20-30% 空气
30-20% 孔隙50%
有机质5%
不同土壤组分的热容量
土壤组成物质
粗石英砂 高岭石 石灰 腐殖质 Fe2O3 Al2O3
土壤空气 土壤水分
重量热容量 (Jg-1℃-1)
0.745 0.975 0.895 0.682 0.908 1.996 1.004 4.184
一般作物根系的吸水力平均为1.5MPa。
2、土壤膜状水
土壤膜状水:吸湿水达到最大后,土壤还有剩余的引力吸 附液态水, 在吸湿水的外围形成一层水膜。
膜 状 水 示 意 图
土壤膜状水的有效性:
土壤膜状水
3.1MPa (靠近土壤内层)(无效水)
受到的引力
0.625 MPa (靠近土壤外层)(有效水)
一般作物根系的吸水力平均为1.5MPa。
取容积为1的土壤,设它吸收(放出)的热量为 ⊿Q,引起的温度变化为⊿T ,则根据定义Cv=⊿Q/⊿T, 这就是容积热容量。
转换公式一下:⊿T=⊿Q/Cv, 当不同的物质吸收或放出相同热量时候,热容量越 大的物质,升、降温缓慢, 即温度变化小,反之亦然。
Question:土壤的热容量大小取决于什么?

土壤水分类型及有效性

土壤水分类型及有效性
河流
2020/7/7
三、土壤水分含量的表示方法
(一)质量含水量(m)
n
W1 W2 W2
100
(二)容积含水量( v)
V=m·
(三)相对含水量(%)
土 壤 相 对 含 水 量 = 土 壤 含 水 量 田 间 持 水 量
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(三)土壤贮水量
1、水深(DW)
n
DW=V·h 或 Dw,100 1 •h
如何用水吸力和水势判断水 分运动的方向?请回答。
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四、土壤水势的定量测定来自★在上述范围内随土壤水分减少而降低 。
★传统的土壤水分有效范围
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(三)影响土壤水分有效性的因素
● 土壤质地 土壤质地的影响主要是由土壤的 表面积和孔隙系统的性质引起的。
● 土壤结构 团聚体土壤孔隙度大,含水量高, 持水孔隙发达,故有效水分含量高。如团聚体发 育好的东北黑土。
● 有机质含量 有机质本身的持水量很大,更 能促进良好土壤结构的形成,所以多施有机质, 可以扩大有效水范围。
弱有效水分,又称为松束缚水分。
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膜状 水

土粒





膜状水
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3、毛管水(capillary water) 毛管水是靠土壤 中毛管孔隙所产生的毛管引力所保持的 水分,称为毛管水。毛管水是土壤中最 宝贵的水分。
毛管水又可以分为两种类型。
● 毛管悬着水(capillary supporting water) 土体中与地
下水位无联系的毛管水称 毛管悬着水。
● 毛管支持水(毛管上 升水) (capillary suspending

土壤水分

土壤水分

3、中子土壤水分仪的使用 首先在欲测量的田间埋设测量导管,导管长度为测量要求的最深深度 (市场所购成品管通常不超过6米,更长需套接)。导管一般为铝质或薄壁不 锈钢管,底部焊接密封以防水渗入。导管上端高出地面约10厘米以防防雨 水灌入。测量时仪器底部喇叭口与导管对接,探头顺着导管放至欲测深度, 这时中子穿过导管壁进入土壤,取得土壤水分信息后再穿过导管壁回到探 头,只要30秒左右即可得到该土层的含水量值,这样从上往下即可逐层测 出导管深度范围内的土壤含水量。仪器内有10条多项式标定方程供用户选 择,用于不同土质的测量计算。测量结果可自动贮存在仪器的单片计算机 系统中,每次可存1800个数据。测量完毕后,这些数据可通过串行口输入 到计算机的中子水分仪管理软件中,并能复制到EXCEL软件里,然后进 一步计算处理。导管通常是半永久性埋置,可连续测量许多年,由于不用 取样,没有扰动土壤,每次测量位置和测量条件一致,可得到被测田地水 分长期准确完整的资料。CS830型中子水分仪在20年的使用期内,测量效 率不会有任何下降,除了充电电池只能用5年左右外,不用更换任何其他 部件,一次投资长期受益,综合费用低于其他测量方法。中子水分仪的另 一个重要优点是可测冰和结晶水,这在冰土层测量中是其它测量方法不可 比拟的。
三、土壤水分的有效性
土壤水分的有效性:是指水分被植物利用的程度。 有效水:可被植物吸收利用的那一部分水分称有 效水。 无效水:另一部分不能被植物吸收利用的水称为 无效水。 土壤水分常数(吸湿系数、凋萎系数、最大分子 持水量、田间持水量、毛管持水量、饱和持水量等都 是土壤水分常数,这些常数对于作物的生长有一定意 义) 土壤有效水的范围(%)=田间持水量(%)-凋 萎系数(%)
毛管悬着水:借毛管力保持在土壤 上层不与地下水相连的水分。这种悬着在 上层土壤中的毛管水称为毛管悬着水。 毛管悬着水的最大时的土壤含水量 称为田间持水量。这是确定灌水量的重要 参数。不同质地,土壤田间持水量有很大 不同。

第三章_土壤水分

第三章_土壤水分

一定量土壤中所含水分数量的多少。
土壤水分含量的表示方法
1.土壤重量/质量含水量:θm
(mass water content of soil) 土壤所含水分的重量占烘干土重的百分数。
Ww W - WS θm (%) = = *100 Ws WS
2.容积/体积含水量(volumetric water content):θv
毛管上升水 (ascending capillary water) 毛管悬着水 (hanging capillary water)
土壤水
(soil water) (bonding water)
(free water)
(capillary water) 重力水
(gravitational water)
土壤吸湿水的最大值;水吸力3.1MPa 吸湿水
土壤颗粒 吸湿系数
1.2 凋萎系数(wilting coefficient):植物产生 永久凋萎时土壤的含水量。植物可利用的土壤水量 (有效水)的下限。
吸湿水+部分膜状水;水吸力 1.5MPa ;吸湿系数的 1.5~2.0倍
膜状水 (部分) Soil particle 吸湿系数 凋萎系数 吸湿水
毛管断裂含水量
田间持水量
毛管持水量
重力水 多余水
吸湿系数
土壤 水分 形态 土壤 水分 有效 性
化学束 吸湿水 缚水 无效水
凋萎系数
土壤 土 水分 粒 常数
膜状水
悬着毛管水 上升毛管水
有效水下限
旱地灌溉下限
难有效水
易有效水
旱地有效 水上限
饱和含水量
2.2 影响土壤有效水量的因素:
(1)土壤有机质含量越高,有效水量越大; (2)土壤结构、土壤松紧度 (3)土壤质地 (决定因素)

种植基础第二章第四节土壤肥力因素

种植基础第二章第四节土壤肥力因素




土粒
升 水
地下水位
4.重力水
土壤中所有毛管孔隙充满水后,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 孔隙向下移动,这种水叫重力水。
当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫 饱和含水量。
(二)土壤水分的有效性
土壤吸湿系数、萎蔫系数、田间持 水量、饱和含水量等对某一土壤来说, 其数值是固定的或变化极小,称之为土 壤水分常数。
(一)、土壤空气的特点
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 20.96 0.03 79.01 0.95 的大气
土 壤 20.03 0.15-
79
1
空气
0.65
土壤空气和大气组成的差异
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 4.土壤空气中含有较高量的还原性气体(CH4等)
Cv Cvm Vm Cvo Vo Cvw Vw Cva Va
矿 物 质
土壤组成
有 机 质
水 分
空 气
表2-7土壤各组分的热容量
土壤空气 土壤水分 砂粒和黏粒 有机质
质量热容量
1.0048
容积热量、热容量 0.0013
4.1868 4.1868
0.75-0.96 2.01 2.05-2.43 2.51
• 农业生产中常用中耕松土、灌水和排水等 措施来调节土壤的通气性。
灌溉
排水
三、土壤热量
土壤热量对作物的生长发育及微生物的活动 都有直接影响,它还影响土壤水、气和养 分状况,因此,土壤热量也是重要的肥力 因素

任务四认识土壤水分

任务四认识土壤水分

等,使土壤中的水比纯水自由能降低了(分子活动能力降低了),
土壤水的自由能和纯自由水之间自由能的差值,其值大小等于在 标准大气压等温条件下,单位数量的纯自由水转变成土壤水时所 作的功或其自由能的降低值称为土水势。 土水势严密的概念如下:从一已定高度的蓄水池中,把无限少量 的纯水,在一个大气压下等温可逆地转移到土壤中的某一已定点, 使成为土壤水,这时必须做的功,以单位水量来表示称为土水势。 我们规定纯水(自由水)势能值为零,土水势应是负值。
有效水分 土壤水吸力 3.1Mpa 1.5Mpa 0.625Mpa 最 萎 最 大 大 蔫 吸 分 系 湿 子 数 量 持 水 量 膜状水 0.1Mpa 田 间 持 水 量 0Mpa
土 壤 颗 粒
吸湿水
饱 和 持 水 量
毛管悬着水
重力水
泌阳县中等职业学校 农经组
三、土壤含水量的表示方法 1、质量含水量:土壤中保持的水分质量占干土质量的分数, 单位g/㎏。 土壤质量含水量rw=
d=
m土 V土
V H 2O = m土 d
=
Q=
V H 2O V土
mH 2O m土
×d
rw ×d = 1000
Q=rw×d÷1000=质量含水量×容重÷1000 Q%=rw×d÷1000×100%=质量含水量×容重÷1000×100%
泌阳县中等职业学校 农经组
3相对含水量:土壤含水量占田间持水量的百分率。 相对含水量=
3、毛管水:当土壤水分含量达到最大分子持水量时土壤水分就不 再受土粒吸附力的束缚,成为可以移动的自由水,这时靠土壤毛管 孔隙的毛管引力而保持的水分称为毛管水。毛管水可分为: a、毛管上升水:地下水随毛管上升而保持在土壤中的水分称毛 管上升水,毛管上升水与地下水位有密切的关系,它的有效性取 决地下水位。 毛管上升水达到最大量时土壤含水量称土壤毛管持水量。 b、:毛管悬着水:在地下水位很深的地区,降雨或灌水之后, 由于毛管引力而保持在土壤上层中的水分,称为毛管悬着水。它 与地下水位没有关系,好象悬浮在土层中一样,它是植物水分的 重要来源,对植物的生长意义重大。 毛管悬着水达到最大量时的土壤含水量称田间持水量。

土壤水分概述

土壤水分概述
旱地土壤作物生长适宜的土壤相对含水量是田间持水量的 70-80%。
4、水层厚度
指在一定厚度(h)、一定面积的土壤中所含水量相当 于相同面积水层的厚度(mm).
水层厚度=(土壤质量含水量×土壤容重×土层厚度)/1000
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
凋萎系数(permanent wilting point):
当土壤水分受到的吸引力超过1.5Mpa,作物无法从 土壤中吸收水分而呈现永久凋萎时的土壤含水量称凋 萎系数。
土壤最大分子持水量:当膜状水达到最大厚度时的土 壤含水量。
3、土壤毛管水(soil capillary water)
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。
的纯水池时所做的功,Ψw表示。 Ψw=Ψm+Ψp+Ψs+Ψg
Ψm:基质势:;Ψp:压力势;Ψs:溶质势; Ψg:重力势。
基质势(matric potential)
它是指将单位水量从一个平衡的土-水体系统移到 另一个没有土壤基质(纯水),而其它状态完全相同的水 池时所做的功。或由吸附力和毛管力所制约的土水势。
土壤为何具有吸持水分的功能?
三种吸附力:
1、土粒的吸附: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; 2、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; 3、土粒孔隙水和空气界面上的弯月面力(土壤水承受的 一种张力--毛管力)。
rw: 土壤质量含水量(g/kg) m1:湿土质量(g) m2:干土质量(g)

土壤水分类型及有效性

土壤水分类型及有效性
弱有效水分,又称为松束缚水分。
膜状 水
土粒
膜 状 水 示 意 图
膜状水
3、毛管水(capillary water) 毛管水是靠土壤 中毛管孔隙所产生的毛管引力所保持的 水分,称为毛管水。毛管水是土壤中最 宝贵的水分。
毛管水又可以分为两种类型。
● 毛管悬着水(capillary supporting water) 土体中与地 下水位无联系的毛管水称 毛管悬着水。
饱和导水率的特点
① 饱和率是常数
② 是土壤导水率的MAX ③ 主要取决于土壤的质地 和结构。 沙质土 > 壤质土 > 粘 质土
二、土壤非饱和流***
(unsaturted soil water flaw)
土壤非饱和流的推动力主要是基质势梯度 和重力势梯度。它也可用达西定律来描述, 对一维垂向非饱和流,其表达式为:
● 土壤质地 土壤质地的影响主要是由土壤的 表面积和孔隙系统的性质引起的。
● 土壤结构 团聚体土壤孔隙度大,含水量高, 持水孔隙发达,故有效水分含量高。如团聚体发 育好的东北黑土。
● 有机质含量 有机质本身的持水量很大,更 能促进良好土壤结构的形成,所以多施有机质, 可以扩大有效水范围。
土壤质地对有效水范围的影响
d q K ( m ) dx
非饱和流导水率
(unsaturated hydrolic conductivity) 土壤水吸力和导水率之间的关系
非饱和条件下土壤水流的数学表达 式与饱和条件下的类似,二者的区 别在于: • 饱和条件下的总水势梯度可用 差分形式,而非包和条件下则用微 分形式; • 饱和条件下的土壤导水率Ks对 特定土壤为一常数,而非饱和导水 率是土壤含水量或基质势(m)的 函数。

土壤肥力因素

土壤肥力因素
(2)黄墒:土色较褐色墒浅,一般发黄,手捏也能成团, 落地散碎,捏后手上微有湿印,有凉爽感。黄墒时一般 土壤含水量12-15%。黄墒是适播墒情。 (3)灰墒:是播种的临界墒情 。
宽城职教中心
第二节 土 壤 空 气
宽城职教中心
(一)土壤空气的特点
土壤空气和大气组成的差异(容积%)
气体 近地表 大气 土壤 空气 O2 (%) CO2 (%) N2 (%)
3.水层厚度
水层厚度(mm)=土层深度(mm)×土壤含 水量×土壤容重 4.水的体积
水的体积=水层厚度(mm) ×10
宽城职教中心
5.土壤墒情
• 即:土壤含水量的多少称为土壤墒情。
(1)黑墒(饱墒):土色深暗发黑,手握成团,握后手上 留有明显水迹,感觉阴凉,落地后不碎。黑墒时一般土 壤含水量20-24%。
宽城职教中心

毛管悬着水
当降水或灌水后依靠毛管力保持在土壤上 层毛管中的水,像悬在上层土壤中一样, 因此称毛管悬着水。
宽城职教中心
毛管 悬着 水示 意图
地下水位
宽城职教中心
田间持水量:毛管悬着水达到最大量时(即所 有毛管孔隙都充满水时)的土壤含水量叫田 间持水量。
宽城职教中心
毛管 上升 水示 意图
宽城职教中心
土壤温度的变化主要取决于土壤本身的热性质,即土 壤热容量、导热性、吸热性和散热性。 1、 土壤热容量:单位质量或单位体积的土壤,温度每升高 1℃(或降低1℃)所需要吸收(或放出)的热量。 质量热容量(J·g-1·℃-1) 容积热容量(J·cm-3· ℃-1)
两者的关系:容积热容量=质量热容量*容重
(一)、土壤肥力因素的相互关系
总的来说:相互联系、相互制约的关系。

土壤水分形态类型及特点

土壤水分形态类型及特点

土壤水分按其存在形态大致分为以下几种类型:
1.吸湿水:干燥的土壤颗粒借助表面的分子引力吸收大气中气态水
分子而保持在土粒表面的水分。

土壤空气湿度越大,土壤质地越教重,吸湿水含量越大。

2.膜状水:土壤水分达到最大吸湿量以后,土壤颗粒依靠剩余的分
子引力对液态水分子吸附。

并在吸湿水的外围形成一展两薄的水膜。

膜状水的性质与液态水相似,只是激滞性较南而无溶解性。

对植物部分有效。

3.毛管水:指存在于毛管孔隙中,由毛管力保持的水分。

毛管水对
植物生长是有效的,可以上下左右移动,不断满足植物对水的需求,同时还有溶解养分的能力,所以也有补给养分的作用。

4.重力水:土壤含水量达到田间持水量之后,超过的水分出于不能
被毛管力所保持,而受重力支配,沿着土壤大孔隙向下移动。

重力水能被植物吸收利用,但很快会渗透淋失,不能持续供给植物利用。

土壤水分的类型与性质

土壤水分的类型与性质

当供水强度小于或等于土壤的入渗 能力时,可全部入渗。
➢ 土壤的入渗能力与土壤质地、结构、 和松紧孔隙状况等有关。
➢ 土壤的透水性过强易漏水肥,过弱则 易渍水内涝,通气不良。
➢ 一般高产水稻田的日渗水量以5~ 10mm为宜。
h
20
五、土壤水分的调节
▪ 灌溉排水 ▪ 中耕保墒 ▪ 改土培肥 ▪ 节水农业
(二)毛管水动动
▪ 毛管水的移动法则
移动的方向虽从毛管粗、
水分多处,向毛管细,
水分少处,从质地粗向
质地细的土层中移动。
移动的速度取决于毛
管力梯度,两点间毛
管力梯度大,移动速度越快。
移动的距离(上升高度)与毛管半径成反比。
▪ 砂质土毛管水移动速度快,但距离短,粘质土的小孔隙多,吸
水膨胀,增大了磨擦阻力,移动的速度慢,距离也短。
h
15
土壤水分的运动方式和特点
▪ 扩散控制阶段
➢ 当水分进一步减少到地面 出现干土层后,土体内部 的水分不能向上传导,只 能在下部汽化,穿过孔隙 进入大气。水分损失量主 要取决于土壤孔隙的大小 和多少,通过镇压,既能 减少土壤孔隙量,又可使 土体紧实,毛管接通,起 到保墒和提墒的作用。
h
16
毛管水动动
h
13
汽态水运动之大气蒸发力控制阶段
▪ 大气蒸发力控制阶段
➢ 开始于降水或灌溉之后,由 于土壤中水分充足,水分的 损失量主要取决于大气的蒸 发能力,即与空气湿度、温 度及风速等有关。
➢ 特点是单位时间蒸发损失掉 水分的数量不变。失水快, 失水量多,持续时间短,应 及时用中耕或覆盖的方法进 行保墒。
➢ 受土粒吸引力较大,约 为31×105~6.25×105Pa。 溶解养分的能力差,移 动速度缓慢,部分有效。

土壤的水分

土壤的水分
相对含水量=土壤含水量/田间持水量*100%
这是栽培学中常用的表示方法。
(三)土壤含水量的表示方法
(3)水层厚度
(4)水的体积
(5)土壤墒情:河北省农民群众常把土壤 含水量的多少称为土壤墒情。
高考直通车
一、选择题
1、土壤肥力各因素中,( B )时最活跃的因素。
A 养分 B水分 C空气 D热量
2、土壤中最宝贵的水分类型是( C)
(一)土壤水分类型及其性质
4、重力水
重力水:当土壤含水量超过田间持水量后, 受重力作用,沿土壤大孔隙向下渗透的水。
最大蓄水量(饱和含水量):土壤全部孔 隙都充满水时的土壤含水量。
(二)土壤水分的有效性
根据土壤水分所受的吸持力和被植物吸收利用的实 际情况,将土壤水分分为三种类型。
有效水:土壤中能够被植物吸收利用的 水。 无效水:不能被植物吸收利用的水。 多余水:暂时存在于通气孔隙中的水。
中壤土 重壤土 黏土
22-26 24-28 28-32
24
26 30
结论:土壤质地由粗到细,田间持水量逐 渐增大。
(一)土壤水分类型及其性质
(2)毛管上升水
毛管上升水:当地势较低,地下水位借 毛管力上升而保持在土壤毛管中的水分。
土粒
毛管 上升 水示 意图
地下水位
毛管上升水的最大含水量叫毛管持水量。
A吸湿水 B膜状水 C毛管水 D重力水
3、当土壤含水量小于或等于萎蔫系数时,土壤水分为( B)
A膜状水 B吸湿水 C毛管水 D重力水
4、土壤有效水的下限是( B )
A吸湿系数 B萎蔫系数 C田间持水量
二、计算题 1、今要测定某土壤含水量,取湿土重15g, 烘干后重9.4g,则改土壤含水量为多少?

第四章土壤水

第四章土壤水

二、土壤墒情 1.墒情的种类 黑墒:土壤含水量在田间持水量以上。 褐墒:土壤含水量为田间持水量75%以上。 黄墒:土壤含水量为田间持水量的50%~75%。 潮干土:土壤含水量在田间持水量的50%以下。 干土:土壤含水量在萎蔫系数以下。 2. 墒情的判断 ①墒情在空间上的层次性:表墒;底墒;深墒。 ②墒情在时间上的季节性:与气候的季节性以及作物 的生长发育季节密切相关。
二、土壤水分状况 土壤水分状况通常是指周年中土壤剖面上下土层的含水量 或土水势的情况及变化(也称为墒情)。 我国北方在周年内土壤水分状况可分为四个时期: 1. 土壤湿度相对稳定期 2. 春夏之交土壤失水期 3. 夏季土壤水分聚集期 4. 晚秋至冬初的土壤失水期 三、土壤水分状况调节 1. 科学合理地灌水 2. 搞好农田基本建设和流域综合治理 3. 采用合理的农艺措施,进行耕作保墒 4. 地面覆盖技术 5. 化学保墒增温剂的应用 6. 排水
三、土壤水分的有效性 土壤水分的有效性:是指水分被植物利用的程度。 有效水:可被植物吸收利用的那一部分水分称有效水。 无效水:另一部分不能被植物吸收利用的水称为无效水 土壤水分常数(吸湿系数、凋萎系数、最大分子持水量 田间持水量、毛管持水量、饱和持水量等都是土壤水分 常数,这些常数对于作物的生长有一定意义) 土壤有效水的范围(%)=田间持水量(%)-凋萎系数(%) 速效水:田间持水量至毛管断裂含水量。 迟效水:毛管断裂含水量至凋萎系数。 土壤中各种类型水分有效性如图所示。
二、土壤水分的能量概念
土水势:土壤在各种力(吸附力、毛管力、重 力和静水压力等)的作用下,势(或自由能)的 变化(主要是降低),称为土水势。 用土水势研究土壤水有许多优点:可以作为判 断各种 土壤水分能态的统一标准和尺度;水势 的数值可以在土壤—植物—大气之间统一使用, 把土水势、根水势、叶水势等统一比较,判断它 们之间的水流方向,速度和土壤水的有效性;对 土壤水势的研究还能提供一些更为精确的测定手 段。

第三节土壤水分的类型及其有效性

第三节土壤水分的类型及其有效性
15
二、土壤水分的有效性
定义:是指土壤水分能否被植物吸收利用及其难易程度。
1、土壤有效水的下限为:萎蔫系数 2、土壤有效水的上限为:田间持水量 3、土壤有效水最大含量:田间持水量-萎蔫系数
16
作业题
1、下列为最有效的水是( C )
A、吸湿水 B、膜状水 C、毛管水
D、重力水
2、土壤吸湿水的含量的多少与( D )无关
A、空气的湿度
B、土壤质地
C、有机质的含量
D、土壤温度
3、田间持水量是( D )的最大值
A、吸湿量的最大值
B、毛管悬着水的最大值
C、毛管上升水的最大值
D、饱和含水量
4、壤土毛管上升水的高度和速度是( A )
A、最大,快
B、最小,快
C、最大,慢
D、最小,慢
17
借助毛管力保持的水分,与地下水不相连,好像悬挂在上层 土壤中一样,称之为毛管悬着水。

田间持水量: 毛管
管 悬
悬着水达到最大量

时的土壤含水量。

通常作为灌溉、计
土粒

算灌水量的一个重 要依据。
地下水位
意 图
13
2、毛管上升水(与地下水有关)
定义:地下水沿土壤毛细管上升被毛管引力保持在土壤中的水分。
毛管水上升高度:从地下水面到毛管上升水所能到达的最大高度。
毛管水上升高度与土壤质地密切相关。

壤土﹥粘土﹥沙土





土粒


地下水位
14
4、重力水
定义:在重力作用下,沿土壤非毛管孔隙间向下渗透的水分称重
力水(多余水)。

土壤水分的四种形式

土壤水分的四种形式

土壤水分的四种形式
土壤水分的四种形式包括:
1. 吸湿水:又称强结合水。

土壤颗粒对它的吸力很大,离颗粒表面很近的水分子,排列十分紧密,受到的吸引力相当于10000个大气压。

这一层水溶解盐类能力弱,-78℃时仍不冻结,具有固态水性质,不能流动,但可转化为气态水而移动。

2. 膜状水:又称弱结合水。

土粒对它的吸引力减弱,受吸力为31~6.25大气压,与液态水性质相似,能从薄膜较厚处向较薄处移动。

3. 毛管水:又称重力水。

依靠毛细管的吸引力被保持在土壤孔隙中的毛细管水。

所受的吸力为6.25~0.08大气压。

毛细管水可传递静水压力,被植物根系全部吸收。

4. 地下水:重力作用而移动的重力水,具一般液态水的性质。

除上层滞水外不易保持在土壤上层。

土壤水的增长、消退和动态变化与降水、蒸发、散发和径流有密切关系。

土壤中各种形态的水分并不是孤立存在的,而是相互联系和相互转化的。

了解土壤中不同形态的水分有助于更好地理解土壤的水分状况,对于农业生产和土地管理具有重要的意义。

第四章土壤水空气热量

第四章土壤水空气热量

凋 萎 系 数
最 大 分 子 持 水 量
毛 管 断 裂 含 水 量
田 间 持 水 量
毛 管 持 水 量
饱 和 持 水 量
吸湿水 膜状水
毛管悬着水 毛管上升水
重力水
无效水
有效水
多余水 (旱地)
图3-4 土壤保持水分能量、水分常数与水分有效性的关系
表3-3 土壤质地与有效水最大含量的关系
土壤质地 砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
密度1.2-2.4,冰点是-78 ℃ ,105℃可烘出来。
影响因素:质地、气温、相对湿度。
对植物无效!
土粒
土粒
吸湿水层 膜状水层
吸湿水示意图
土壤质地愈粘重,吸湿系数愈大。
土壤 质地
紫色土 粘土
黄壤 重壤 4.11
潮土 中壤 2.52
砂土 砂土 0.8
吸湿系数 7.53 (%)
有 吸 风干土 湿无 水 烘干土
毛管水的类型
1)悬着毛管水(capillary suspending water) :在地
形部位高,地下水位深的地方,降雨或灌水后,借毛管力保持 的水分,与地下水无直接联系,同下面的干土层有明显的湿润 线分界,好象悬着在上层土壤毛管孔隙中的水。 *田间持水量(field water capacity) :土壤毛管悬着水达 到最多时土壤含水量。 *毛管断裂含水量(capillary disrupting moisture) 当土壤含水量降低到一定程度时,较粗毛管中悬着水的连续状 态出现断裂,蒸发速率明显降低,此时土壤含水量称为毛管断 裂含水量。大约相当于该土壤田间持水量的75%左右。
膜状水示意图
根毛土粒土粒土粒rd D土粒
膜状水移动示意图

《土壤学》第四章 土壤水分、空气与热量状况

《土壤学》第四章  土壤水分、空气与热量状况
(四)水层厚度(水深)mm =土层厚度×水容%
(五)土壤水贮量(方/亩或吨/亩)
=2/3 ×水层厚度
(六)墒情:干墒、黄墒、灰墒、黑墒 干、 润、 潮、 湿
三、土壤水分含量的测定 • (一)烘干法:常用
1、经典烘干法 :恒温箱105-110 ºC烘干称重计算
2、快速烘干法 :红外线烘干法、微波炉烘干法、酒精燃 烧法、电炉法等。
(三)土壤空气对植物抗病性的影响 通气不良产生还原性气体H2S、CH4、
H2、NO等会严重危害作物生长,CO2 过多致使土壤酸度增高,致使霉菌发育, 植株生病
氧扩散率(ODR与不同植物状况之间关系)
植物
茎叶菜 莴苣 菜豆 甜菜 草莓 棉花 柑橘
土壤类型
壤土 粉砂壤土
壤土 壤土 砂壤土 粘壤土 砂壤土
一是受辐射、气温、湿度和风速等气象因素的影响; 二是受土壤含水率的大小和分布的影响
土面蒸发过程区分为三个阶段: 1、大气蒸发控制阶段 2、土壤导水快慢控制阶段
在土壤不是很湿能进入田间时,应及时锄地松土, 减少水分蒸发。 3、水汽扩散阶段
一般情况下,只要土表有1~2mm干土层就能显著降 低蒸发强度。
田间土壤水分收支示意图
总水势(Ψt) Ψt=Ψm+Ψp+Ψs+Ψg
(二)土壤水吸力
指土壤水在承受一定吸力的情况 下所处的能态,简称吸力。
与土水势的意义一致,但只是 基质吸力和溶质吸力的和。
(三)土水势的测定
• 主要有张力计法(测定基质势最 常用)
• 压力膜法 • 冰点下降法 • 水气压法等
张力计法
压力膜法
冰点下降法
中耕
3. 合理灌溉排水,及时增减土壤水分。
变漫灌、畦灌、沟灌等地面灌溉方式为波涌灌、膜 下灌等改良的灌溉方式,有条件的可采用较为先进 的滴灌、喷灌和渗灌
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慢移动,其中有部分水分能
够被植物吸收利用。因此, 膜状水是部分有效的水分类
型。
学习内容
萎蔫系数
植物发生永久萎蔫时的土壤含水量 叫做萎蔫系数。
它是土壤有效水的下限。萎蔫系数
通常是最大吸湿量的1.5倍。
学习内容
3.毛管水
是依靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水分。
毛管水是土壤中最宝贵的水分类型。 (1)特点:
学习内容
一般地下水位在1.5~2.5m,毛管上 升水可到到根系活动层,它是作物
所需水分的重要来源。
但在地下水含盐多的地区,毛管 上升水可达地表,往往是造成土 壤盐碱化的主要原因。
学习内容
毛管持水量
毛管上升水的最大含量 叫毛管持水量。
学习内容
4.重力水
是指当土壤含水量超过田间持水量后,受重力作
用,沿土壤大孔隙向下渗透的水。
课后练习
三.名词解释:
1.毛管上升水:当地势较低,地下水位借毛管力上升而保持 在土壤毛管中的水分,称为毛管上升水。
2.毛管悬着水: 当降水或灌水后,依靠毛管力保持在土壤上 层毛管中的水,像悬在上层土壤中一样,因 此称毛管悬着水。 植物发生永久萎蔫时的土壤含水量叫做萎蔫系数。 3.萎蔫系数: 4.田间持水量:毛管悬着水达最大量时(即所有毛管孔隙都 充满水时)的土壤含水量叫田间持水量。
是地下水的重要来源
学习内容
最大蓄水量或饱 和含水量
土壤全部孔隙都充满水时的土壤含水量 称为含水量最大蓄水量或含水量。
土壤经大水漫灌或大雨后,会暂时出现这种水分。
课后练习
一.填空:
降水 1.土壤水分主要来自________ 和灌溉水 _______。 毛管水 、 吸湿水 、 __________ 2. 土壤中的水分类型分为 _______ 膜状水 重力水 __________ 、________ 。 田间持水量 是土壤所能保持的最大水量。是土壤 3.___________ 有效水的上限。 萎蔫系数 是土壤有效水的下限。 4.___________ 毛管水 是土壤中最宝贵的水分类型。 5._______
土壤肥力的高低
主要取决于水、 肥、气、热之间 在一定条件下的 协调程度。
学习内容
二.土壤水分的类型及性质:
土壤水分是土壤的重要组成部分,也是最为活 跃的一个肥力因素。
学习内容
作物的生长发育、土壤微 生物的活动、土壤有机质 的合成与分解必须有水分 才能进行。土壤水分的变 动,对土壤通气性、土壤 温度状况和土壤有效养分的含量都起直接的促进和抑制 作用。 因此,了解土壤水分的性质及其运动规律,采取措施调 节土壤中有效水的含量,满足作物所需的水分条件,是农 业生产的重要环节。
学习内容
最大吸湿量(吸湿系数)
定义: 土壤吸湿水达最大量时的土壤含水 量称为最大吸湿量或吸湿系数。 其大小与空气的相对湿度、土
壤质地、有机质含量等因素有关。
学习内容
2.膜状水 在吸湿水的外面,依靠土粒剩余的分子引力受的吸力比吸湿水 要小,水分能够在土壤中缓
土壤水分类型及其性 质
学习目标
1.掌握土壤水分的类型有哪些。 2.重点了解不同的土壤水分类型的特点。
学习内容
一.土壤肥力的含义:
土壤肥力是土壤的本质特征。它是指土壤能够供给 和协调植物生长发育所需要的水、肥、气、热的能 力。 土壤肥力状况是 土壤水、肥、气、 热四大肥力因素 的综合体现,它 们之间存在着相 互矛盾、相互制 约又相互促进的 关系。
学习内容
1.吸湿水 由干燥土粒的吸附力所吸附的气态水而保持
在土粒表面的水分称为吸湿水。 (1)特点:
吸湿水受土粒的吸持力很大, 因此,这种水分不能移动, 无溶解能力,具有固态水的 性质,植物不能吸收利用, 是一种无效的水分类型。
学习内容
土壤水分主要来自降水和灌溉水。
根据土壤水分所受力的不同,可分为吸湿水、膜状水、 毛管水和重力水。不同的水分类型具有不同的性质。图11.土壤水分类型
它所受的毛管吸持力很小,因此,
很容易被作物吸收利用,是有效 水。另外,毛管水还溶解有各种 养分,利于植物的养分供应。
学习内容
(2)毛管水类型
毛管悬着水: 当降水或灌水后,依靠毛管 力保持在土壤上层毛管中的 水,像悬在上层土壤中一样, 因此称毛管悬着水。 地下水位较深的地方,土壤 上层毛管中保持的水,多属 毛管悬着水。
课后练习
二.判断题
1.土壤肥力状况是土壤水、肥、气、热四大肥力因素的综合 体现,它们之间存在着相互矛盾、相互制约又相互促进的 关系。( √ ) 2.地下水位较深的地方,土壤上层毛管中保持的水,多属毛 管上升水。( × ) 3.吸湿水是部分有效的水分类型 。( × )
4.土壤质地由粗到细,田间持水量逐渐增大。 ( √ )
学习内容
田间持水量
毛管悬着水达最大量时(即所有 毛管孔隙都充满水时)的土壤含
水量叫田间持水量。它是土壤所
能保持的最大水量。是计算土壤 相对含水量、判断是否需要灌水
土壤有效水的上限
和确定灌水定额的重要依据,也 是土壤保水性能的重要指标。
学习内容
毛管上升水 当地势 较低,地下水位借毛 管力上升而保持在土 壤毛管中的水分,称 为毛管上升水。
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