土壤水分和水勢
土壤水概念
土壤水是植物吸收水分的主要來源,另外植物也可以直接吸收少量落在葉片上的水分。土壤水的主要來源是降水和灌溉水,并且參與到巖石圈-生物圈-大氣圈-水圈的水分大循環中。
表層的土壤水受到重力會向下滲漏,在地表有足夠水量補充的情況下,土壤水可以一直入滲到地下水位,繼而可能進入江、河、湖、海等地表水。
土壤中水分的多少有兩種表示方法:一種是以土壤含水量表示,分重量含水量和容積含水量兩種,兩者之間的關系由土壤容重來換算。另一種是以土壤水勢表示,土壤水勢的負值是土壤水吸力
土壤水指標
土壤含水量有三個重要指標:一個是土壤飽和含水量,表明該土壤最多可以含多少水,此時土壤水勢為0;
第二是田間持水量,是土壤飽和含水量減去重力水后土壤所能保持的水分(重力水基本上不能被植物吸收利用,此時土壤水勢為-0.33巴);第三是萎蔫系數,是植物萎蔫時土壤仍能保持的水分(這部分水分也不能被植物吸收利用,此時土壤水勢為-15巴)。
田間持水量與萎蔫系數之間的水稱為土壤有效水是植物可以吸收利用的部分,當然,一般在田間持水量的60%時,即土壤水勢-1巴左右就采取措施進行灌溉。
土壤有效含水范圍
土壤有效含水范圍是指土壤所含植物可以利用水的范圍,可用下式表示:
A=F-W
A:土壤有效含水范圍 F:田間持水量 W:凋萎系數
注意:
1、不同土壤的有效含水范圍是不一樣的。
2、在有效含水范圍內,植物利用水分的難易程度也不一樣,越接近田間持水量時,水分越容易被有效利用,接近凋萎系數時,水分也越難被有效利用。
土壤含水量的多少,直接影響土壤的固、液、氣三相比,以及土壤的適耕性和作物的生長發育。在農業生產中,需要經常了解田間土壤含水量,以便適時灌溉或排水,保證作物生長對水分需要,并利用耕作予以調控,達到高產豐收的目的。
土壤水勢
近幾十年來的研究表明,要了解土壤水運動及土壤對植物的供水能力,只有土壤水數量的觀念是遠遠不夠的。舉一個直觀的例子,如果粘土的土壤含水量為20%,砂土的土壤含水量是15%,兩個土樣相接觸,土壤水是怎么移動?如果單從土壤水數量的觀念,似乎土壤水應從粘土土樣流向砂土土樣,但事實恰恰相反。這說明,光有土壤水數量的觀念,尚不能很好研究土壤水運動及對植物的供水,必須建立土壤水的能量的觀念,即土壤水勢的概念。
土壤水勢研究的意義
土壤孔隙水會沿著水勢梯度從高往低運動。植物根系吸水就可以用水勢梯度來解釋:土壤水勢高,植物根系水勢低,在這種水勢梯度下,根系能從土壤孔隙中獲得水分;干旱發生時,由于土壤和植物根系水勢逐漸持平,水勢梯度消失,水分運動就不再發生;當干旱加劇,土壤水勢進一步下降,當其比植物根系水勢還低時,水勢梯度逆轉,植物根系失水,植物就面臨失水死亡的風險。因此,土壤水勢在理解水分在“土壤-植物-大氣連續體”中的運動具有重要意義。
土壤特征曲線定義及用途
測定你土壤水特征曲線(基質勢與土壤含水量之間的關系曲線)需要特別的儀器設備,隨著土壤科學的發展,越來越多的基層土壤工作者需要土壤水特征曲線這一基礎資料,了解土壤水特征曲線的測定,對今后土壤水特征曲線的應用都是有益的。
水分特征曲線的用途:
首先,可以利用它進行土壤水吸力和含水率之間的換算。
其次,土壤水分特征曲線可以間接地反映出土壤孔隙大小的分布。
再者,水分特征曲線可以用來分析不同質地土壤的持水性和土壤水分的有效性。
最后,應用數學物理方法對土壤中的水運動進行定量分析時,水分特征曲線是必不可少的重要參數。