第四章土壤水新.ppt

第一章　　绪论 本章通过对我国目前水资源现状特点的分析概述，了解水资源在农业生态系统中的重要性；在此基础上着重介绍土壤水的形态学和能态学观点以及土壤含水量等基础知识：阐明土壤水分的分布、运动规律以及田间水分的平衡。通过本章教学，目的让学生掌握土壤水的类型、性质以及土壤水的运动特点，要求学生掌握土壤水分运移的基本规律及调节措施，以便有效地指导生产实践。 第一节 土壤水在农业生态系统中的重要性 一、我国水资源概况 （一）我国水资源的基本特点： 1.水资源空间分布特点 地区间水资源分布不均匀，水土组合极不平衡。我国东部区为多雨带，而西部区为缺水带。 2. 时间分布特征 水资源年际间变化和年内分配不均，半干旱、半湿润区甚至南方出现季节性缺水。 二、土壤水在农业生态系统中的重要作用 1. 土壤水分状况是农田植物与其环境间进行各种物质交换的媒介。 2. 土壤水分状况通过影响土壤温度和通气状况，对植物的产量和品质有重要作用。 三、土壤水含量的表示方法 1、重量百分数(水w %)  (3) 重力势 Ψg  由重力作用产生的水势。如果土壤水在参照面之上，则重力势为正，反之，重力势为负。 (4) 压力势 Ψp 标准状态水的压力为1个大气压，但在土壤中的水所受到的压力，在局部地方就不一定为1个大气压。 如果土壤中有水柱或水层，就有一定的静水压； 悬浮于水中的物质也会产生一定的荷载压。若存在上述状况则Ψp为正值。  土壤水承受一定吸附力情况下的能态。 水吸力只相当于土水势的基膜势和溶质势，数值相等，符号相反。 基膜势和溶质势一般为负值，使用不方便，故将其取为正数，定义为吸力（S），分别称为基质吸力和溶质吸力。 在土壤水分的保持和运动中，不考虑ψs，故一般水吸力指基质吸力，其值与ψm相等，符号相反。 　溶质吸力只在根系吸水(有半透膜存在)时才表现出来。 二、土壤水吸力 土水势或水吸力的表示方法，以使用水柱高度的厘米 数来表示最简便，最易理解 。 pF：水柱高度厘米数的对数 1大气压(atm)=1033cm水柱=pF 3.0≈1bar=1000mbar 标准压力单位为帕(Pa)，常用百帕(hPa) 兆帕(MPa=106Pa)=10bar 1 Pa=1.02×10-2cm水柱，1bar=1020cm水柱 1bar=1020cm水柱=105Pa=103hPa=10-1MPa 1mbar=1hPa=1.02cm水柱 三、水分能量的表示方法 1、张力计法（负压计或湿度计），测定水不饱和土壤的基质势或基质吸力。 张力计法，压力膜法，冰点下降法，水气压法 四、土水势的测定方法 2、压力膜法：根据土壤在不同压力下排水的原理测定，可测水吸力1~20bar。 张力计法适用范围800/850hPa以下，超过此范围，就有空气进入陶土管而失效。 旱地作物可吸水的吸力范围多在1000hPa以下，故张力计有一定实用价值。 四、土水势的测定方法（续） 简易、快速，误差较大 0~800mb 张力计 Tensionmeter 可测土壤与植物样， 温度要求0.001oC 0.5~72b 热电偶湿度计 The thermocouple Psychrometer 快速，重现性好，但土壤容重易变 0~15b 高速离心机 high speed centrifuge 平衡时间较长，但测量范围较宽 1~15b 压力膜仪 pressure membrane apparatus 平衡时间较长，可自己制作 0~900mb 吸力平板仪 suction plane table 优缺点 测量范围 方法 土水势的测定方法比较 五、土壤水分特征曲线  （一）土壤水分特征曲线 土壤水的能量指标（水吸力）与数量指标（含水量） 的关系曲线。 随着土壤含水量的减少其水吸力增大，基质势降低，植物根系吸水难度增大，水分有效性降低。 经验公式：土壤水吸力（S）与含水量 （二）土壤水分特征曲线的影响因素 　　土壤质地 假定土壤水吸力为300cm，各种质地土壤的含水量（容积%）约为：细砂土 8%，砂壤土15%，壤土34%，粘土42% 。 S