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——北京农业职业学院节水灌溉技术JEISHUEIGUANGAIJISHU

节水灌溉理论基础JIESHUEIGUANGAILILUENJICHU项目一

农田土壤水分基本情况任务1

了解农田水分状况引入

引入了解农田水分状况是指农田地面水、土壤水和地下水数量的多少、存在的形式及其在时空上的变化。什么叫农田水分状况农田水分状况是农田灌排系统规划、设计和管理的基础。农田水利措施的目的通过使用各种手段，调节农田水分适应作物耗水的要求。

农田水分存在的形式01

一农田水分存在的形式（一）存在形式水分存在于农田中有气态、液态、固液三种形态。但固态只存在结冰的特定条件下，一般为液态和气态。但气态是以水汽存在于土壤空隙中，虽对微生物生长有利，但因其量微，常忽略不计。因此，土壤中主要是液态水。

一农田水分存在的形式（一）存在形式液态水按其受力情况分为吸湿水，薄膜水，毛管水和重力水。土壤颗粒土壤颗粒吸湿水薄膜水

土壤颗粒具有很强的吸附力，能将周围环境中的水汽分子吸附于其自身表面，这种束缚在土壤颗粒表面的水分称为吸湿水。土壤周围的水汽饱和时，土壤吸湿水量最大，此时相应的含水量称为最大吸湿量或吸湿系数。一农田水分存在的形式1.吸湿水

当吸湿水含量达到最大后，土粒已无足够力量吸附空气中活动力较强的水汽分子，只能吸附周围环境中处于液态的水分子，由于这种吸着力吸持的水分使吸湿水外面的水膜逐渐加厚，形成了连续的水膜，故称为薄膜水。一农田水分存在的形式2.薄膜水薄膜水达到最大值时的土壤含水率称为最大分子持水量。

靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分称为土壤毛管水。一农田水分存在的形式3.毛管水土壤颗粒间细小的孔隙可视为毛管，毛管中水汽界面为一弯月面，弯月面下的液态水因表面张力作用而承受吸持力，该力称为毛管力。土壤中薄膜水达到最大值后，多余的水分便由毛管力吸持在土壤中细小的孔隙中，称为毛管水。

根据毛管水是否和地下水面相连，可分为毛管上升水和毛管悬着水。一农田水分存在的形式3.毛管水一类型（1）毛管上升水毛管上升水是指在地下水位较浅时，地下水受毛管引力的作用上升而充满毛管孔隙中的水分。这是地下水补给土壤中水分的一种方式。土壤颗粒间细小的孔隙可视为毛管水沿着毛管上升

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。一农田水分存在的形式（2）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。土壤水分常数毛管悬着水达到最大量时的土壤含水量称田间持水量。

土壤深度（米）水分饱和度（%地下水面毛管上升水（左）和毛管悬着水（右）一农田水分存在的形式

土壤中超出毛管含水量的水分在重力作用下很容易排出，这部分水称为重力水。（灌水太多时，降水太多时）一农田水分存在的形式4.重力水01渗漏很快。02会妨碍土壤通气。03可溶性养分随之流失。因此重力水在旱作地区是多余的水。在水田中，重力水是有效水。

一农田水分存在的形式1000031156.250.4~0.80.05~0.50.080.00174.54.23.82.6~2.91.7~2.71.60105℃烘干重吸湿系数凋零系数最大分子持水量毛管破裂含水量田间持水量毛管持水量饱和持水量水分与土粒atm的能量关系pF吸湿水膜状水毛管悬着水重力水毛管上升水有效水多余水（指旱地）无效水土壤水分有效性土壤水分形态土壤水分形态、水分常数、能量和有效性示意图

一农田水分存在的形式土壤水分的存在形式分类小结态划分按物理形土壤水性划分按运动特固态液态气态吸着水毛管水重力水（灌水太多时，降水太多时）土壤冻结时才存在土壤水分存在的主要形态未被水分占据的土壤孔隙中，含量少吸湿水薄膜水上升毛管水悬着毛管水

土壤水分常数02

二土壤水分常数（一）吸湿系数土壤水分常数是表征土壤水分形态和运动特性发生明显变化的特征值。不同形态水分的存在反映土壤不同的持水量级，这种关系通常用一些土壤含水量的特征数值来表示。主要的水分常数有：01最大分子持水量是指当薄膜水达到最大时的土壤含水量。02它包括全部吸湿水和薄膜水，其数量大小约为吸湿系数的2.0～4.0倍。

当土壤水分减少到一定量后致使植物根系无法从土壤中吸收水分，开始枯死时的相应最大土壤含水量称作凋萎含水量。包括全部吸湿水和部分薄膜水。二土壤水分常数（二）凋萎含水量(凋萎系数)（三）最大分子持水量01最大分子