土壤自然含水量
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一、土壤水分的形态和能态
（一）土壤水分的保持和分类 1、 土壤能够保持水分是两种不同的力作用的结果，一是 土粒表面对水分子的吸附力；二是水和空气界面上的弯月 面力（毛管力），两者总称为基质吸力。土壤水一部分以 水膜的形式被土粒吸附于表面，另一部分为水气界面的弯 月面力所保持，即使在很干旱的地区，也很难将两部分严 格区分开。 2、土壤水分按其在土壤中受力大小和水分性质的不同大 致分为以下类型：
余的分子引力，这时如果土粒表面与液态水接触，土粒能够进一步吸 附液态水。土粒靠分子引力吸持的液态水，在土粒吸湿水外围形成薄 的水膜。称为膜状水。
性质：①膜状水被土粒吸持的力为0.625－31Mpa （31~6.25大气压）。 所受引力大于常态水。由于一般植物根的吸水力平均为1.5×106Pa ， 所以超过土粒吸持力1.5×106Pa的那部分膜状水就不能被植物利用。 ②平均密度为1.25 g/cm3。 ③冰点约为－4℃，微有溶液能力。 ④膜状水虽不能在重力作用下移动，但本身可以从水膜厚处向水膜薄 处移动，但速度非常缓慢，一般为0.2－0.4mm/小时。
（二）土壤水分形态，水分常数和土壤水吸力的关系
土壤水分由少到多，发生了质的变化，不同性质的土壤水分之间存在着 一定界线，土壤水分常数就是这些界线的指数。指土壤各种形态的水达 到最大量时和指定能态土壤的含水量。它们之间的关系如图：
土壤有效水最大贮量（%）=田间持水量（%）－凋萎系数（%） 土壤实际有效水含量（%）=土壤自然含水量（%）－凋萎系数（%）
土壤在水汽相对饱和的环境中（相对湿度100%）吸持水分子可达到最
大量，此时土壤的含水量称为最大吸湿量或吸湿系数（大概有15—20层 水分子,厚度4—8nm），不同土壤吸湿系数不一样。 一般，粘土>壤土>砂土， 另外吸湿系数大小还与测定时温度有关，温
度高，吸湿系数小。
（2）膜状水 土粒吸持空气中的水汽达到饱和后，土粒表面还有剩
当土壤含水量减少到土粒对水分子的引力等于或大于
1.5×106Pa时，植物会因无力吸水而发生永久性凋萎，土壤
对水分子引力等于1.5×106Pa（15巴）时的土壤含水量称为
永久萎焉点或凋萎系数。凋萎系数=吸湿系数×1.5（经验公式）
当膜状水达到最大量时土壤的含水量叫土壤最大分子持水量。
（3）毛管水土壤孔隙借弯月面力（即毛管力）而保持的 水分，称为毛管水。毛管水实际上包括吸湿水、膜状水和 毛管水的总和。 性 质 ： ① 毛 管 水 所 受 力 6.25×105Pa － 104Pa （ 6.25 － 0.1atm）在之间，比一般作物根系渗透压要低的多，可全 部被作物所吸收利用。 ②毛管水的基本上和自由水有相同的移动速度，可达10 －300mm/小时，对作物根系吸水补给迅速。
2、毛管上升水：土壤中受地下水源补给并上升到一 定高度的毛管水。当表层土壤水分被蒸发、蒸腾而消 耗后，地下水可沿毛管上升，使地表水不断得到补充。
毛管上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管持水量。
(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，这种水分叫重力水。 特点：性质与常态水一样，可以被植物吸收利用，但很 快渗掉，不能持续有效，若长期滞留会造成涝灾。 当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫饱和含水 量或（全持水量） (5)地下水 当土壤深处有不透水层时，重力水就会在 上面聚积形成地下水，又称支持重力水。
③毛管水溶有各种养分，是土壤中最有效的水分。
根据毛管水与地下水是否相连接，可将毛管水分成：
1、毛管悬着水：地下水位较深，土壤上层的毛管水 与地下水不直接相连，因而不受地下水源补给的毛管 水，好像悬着在上层土壤的毛管孔隙中称为毛管悬着 水。
毛管悬着水达到最大量时土壤的含水量称为田间持水 量。
当土壤含水量减少到土粒对水分子的引力等于或大于1.5×106Pa 时，植物会因无力吸水而发生永久性凋萎，土壤对水分子引力等 于1.5×106Pa（15巴）时的土壤含水量称为永久萎焉点或凋萎系 数。 凋萎系数=吸湿系数×1.5（经验公式）。 土壤在水汽相对饱和的环境中（相对湿度100%）吸持水分子可达 到最大量，此时土壤的含水量称为最大吸湿量或吸湿系数 毛管上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管持水量
墒情表示法
我国北方以旱作为主的地区常把旱地土壤的含水状况 称为墒情。验墒，就是根据耕作层的土壤湿润程度、颜色、 手捏时的特征和感觉等来判断土壤的含水状况。田间验墒 工作常在播种前或作物生育期内进行，为耕作、播种、灌 溉等农业技术措施提供依据。在验墒时，群众特别注意检 查地表干土层的厚度，因为它是土壤旱情的一项重要指标。 例如，干土层厚度约为3—5㎝，而下层土壤墒情较好时适 于播种。如干土层已增厚至10㎝以上，则属旱象严重，必 须灌溉，否则会影响播种出苗。
土壤水
固态水 冬季土壤结冰时存在
气态水 存在于土壤空பைடு நூலகம்中
液态水
受土粒分子引力 受毛管力作用
受重力作用
吸湿水 膜状水 毛管悬着水 毛管上升水 重力水 地下水
（1）吸湿水 干燥的土粒靠分子引力从土壤空气中吸持的气态水称
为吸湿水。干燥的土粒具有吸附空气中气态水分子的能力，这种能力是由于颗
粒表面存在自由能并带有电荷，而水分子是偶极分子的缘故。
性质： ①紧靠土粒表面的水分子受到的吸持力范围从109Pa－3.1×106Pa （10000－31大气压） ② 密度1.2－2.4g/cm3，平均1.5g/cm3，表现出固态水的性质。 ③冰点低至－7.8℃，不能移动，没有溶解能力。 由于植物根系的渗透压一般只有15个大气压，因此，吸湿水对植物是 一种无效水
据群众经验，华北、西北黄土地区的土壤墒情可分 为：黑墒以上、黑墒、黄墒、灰墒、干土等五类；其土壤 含水量分别约为23%以上、20%—23%、12%—20%、 8%—12%及8%。
二、土壤含水量与表达方式
通常把在l05一110℃温度下能从土壤驱逐出来的水称为土壤水。 （一）土壤含水量表示方法
（一）土壤水分的保持和分类 1、 土壤能够保持水分是两种不同的力作用的结果，一是 土粒表面对水分子的吸附力；二是水和空气界面上的弯月 面力（毛管力），两者总称为基质吸力。土壤水一部分以 水膜的形式被土粒吸附于表面，另一部分为水气界面的弯 月面力所保持，即使在很干旱的地区，也很难将两部分严 格区分开。 2、土壤水分按其在土壤中受力大小和水分性质的不同大 致分为以下类型：
余的分子引力，这时如果土粒表面与液态水接触，土粒能够进一步吸 附液态水。土粒靠分子引力吸持的液态水，在土粒吸湿水外围形成薄 的水膜。称为膜状水。
性质：①膜状水被土粒吸持的力为0.625－31Mpa （31~6.25大气压）。 所受引力大于常态水。由于一般植物根的吸水力平均为1.5×106Pa ， 所以超过土粒吸持力1.5×106Pa的那部分膜状水就不能被植物利用。 ②平均密度为1.25 g/cm3。 ③冰点约为－4℃，微有溶液能力。 ④膜状水虽不能在重力作用下移动，但本身可以从水膜厚处向水膜薄 处移动，但速度非常缓慢，一般为0.2－0.4mm/小时。
（二）土壤水分形态，水分常数和土壤水吸力的关系
土壤水分由少到多，发生了质的变化，不同性质的土壤水分之间存在着 一定界线，土壤水分常数就是这些界线的指数。指土壤各种形态的水达 到最大量时和指定能态土壤的含水量。它们之间的关系如图：
土壤有效水最大贮量（%）=田间持水量（%）－凋萎系数（%） 土壤实际有效水含量（%）=土壤自然含水量（%）－凋萎系数（%）
土壤在水汽相对饱和的环境中（相对湿度100%）吸持水分子可达到最
大量，此时土壤的含水量称为最大吸湿量或吸湿系数（大概有15—20层 水分子,厚度4—8nm），不同土壤吸湿系数不一样。 一般，粘土>壤土>砂土， 另外吸湿系数大小还与测定时温度有关，温
度高，吸湿系数小。
（2）膜状水 土粒吸持空气中的水汽达到饱和后，土粒表面还有剩
当土壤含水量减少到土粒对水分子的引力等于或大于
1.5×106Pa时，植物会因无力吸水而发生永久性凋萎，土壤
对水分子引力等于1.5×106Pa（15巴）时的土壤含水量称为
永久萎焉点或凋萎系数。凋萎系数=吸湿系数×1.5（经验公式）
当膜状水达到最大量时土壤的含水量叫土壤最大分子持水量。
（3）毛管水土壤孔隙借弯月面力（即毛管力）而保持的 水分，称为毛管水。毛管水实际上包括吸湿水、膜状水和 毛管水的总和。 性 质 ： ① 毛 管 水 所 受 力 6.25×105Pa － 104Pa （ 6.25 － 0.1atm）在之间，比一般作物根系渗透压要低的多，可全 部被作物所吸收利用。 ②毛管水的基本上和自由水有相同的移动速度，可达10 －300mm/小时，对作物根系吸水补给迅速。
2、毛管上升水：土壤中受地下水源补给并上升到一 定高度的毛管水。当表层土壤水分被蒸发、蒸腾而消 耗后，地下水可沿毛管上升，使地表水不断得到补充。
毛管上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管持水量。
(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，这种水分叫重力水。 特点：性质与常态水一样，可以被植物吸收利用，但很 快渗掉，不能持续有效，若长期滞留会造成涝灾。 当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫饱和含水 量或（全持水量） (5)地下水 当土壤深处有不透水层时，重力水就会在 上面聚积形成地下水，又称支持重力水。
③毛管水溶有各种养分，是土壤中最有效的水分。
根据毛管水与地下水是否相连接，可将毛管水分成：
1、毛管悬着水：地下水位较深，土壤上层的毛管水 与地下水不直接相连，因而不受地下水源补给的毛管 水，好像悬着在上层土壤的毛管孔隙中称为毛管悬着 水。
毛管悬着水达到最大量时土壤的含水量称为田间持水 量。
当土壤含水量减少到土粒对水分子的引力等于或大于1.5×106Pa 时，植物会因无力吸水而发生永久性凋萎，土壤对水分子引力等 于1.5×106Pa（15巴）时的土壤含水量称为永久萎焉点或凋萎系 数。 凋萎系数=吸湿系数×1.5（经验公式）。 土壤在水汽相对饱和的环境中（相对湿度100%）吸持水分子可达 到最大量，此时土壤的含水量称为最大吸湿量或吸湿系数 毛管上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管持水量
墒情表示法
我国北方以旱作为主的地区常把旱地土壤的含水状况 称为墒情。验墒，就是根据耕作层的土壤湿润程度、颜色、 手捏时的特征和感觉等来判断土壤的含水状况。田间验墒 工作常在播种前或作物生育期内进行，为耕作、播种、灌 溉等农业技术措施提供依据。在验墒时，群众特别注意检 查地表干土层的厚度，因为它是土壤旱情的一项重要指标。 例如，干土层厚度约为3—5㎝，而下层土壤墒情较好时适 于播种。如干土层已增厚至10㎝以上，则属旱象严重，必 须灌溉，否则会影响播种出苗。
土壤水
固态水 冬季土壤结冰时存在
气态水 存在于土壤空பைடு நூலகம்中
液态水
受土粒分子引力 受毛管力作用
受重力作用
吸湿水 膜状水 毛管悬着水 毛管上升水 重力水 地下水
（1）吸湿水 干燥的土粒靠分子引力从土壤空气中吸持的气态水称
为吸湿水。干燥的土粒具有吸附空气中气态水分子的能力，这种能力是由于颗
粒表面存在自由能并带有电荷，而水分子是偶极分子的缘故。
性质： ①紧靠土粒表面的水分子受到的吸持力范围从109Pa－3.1×106Pa （10000－31大气压） ② 密度1.2－2.4g/cm3，平均1.5g/cm3，表现出固态水的性质。 ③冰点低至－7.8℃，不能移动，没有溶解能力。 由于植物根系的渗透压一般只有15个大气压，因此，吸湿水对植物是 一种无效水
据群众经验，华北、西北黄土地区的土壤墒情可分 为：黑墒以上、黑墒、黄墒、灰墒、干土等五类；其土壤 含水量分别约为23%以上、20%—23%、12%—20%、 8%—12%及8%。
二、土壤含水量与表达方式
通常把在l05一110℃温度下能从土壤驱逐出来的水称为土壤水。 （一）土壤含水量表示方法