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第六章土壤水、空气和热量状况

第一节土壤水分第三节土壤水分、空气和热量的调节第二节土壤空气和热量010203主要内容

?教学目标：**土壤水分（1）掌握土壤水分类型、特点及相应的水分常数；（2）掌握土壤土水势、土水吸力、水分特征曲线概念，利用水吸力和土水势判断水分运动的方向；（3）掌握土壤水分质量、容积、相对含水量和贮水量的计算方法，学习土壤水分的有效性分析；

第一节土壤水

土壤水的重要性：所有的水只有进入土壤转化为土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要来源。土壤水是土壤的最重要组成部分之一。土壤水是土壤形成发育的催化剂；土壤水并非纯水、而是稀薄的溶液。土壤水实际上是指在105℃温度下从土壤中驱逐出来的水。

土壤水分类型及其性质土壤水分的数量概念土壤水分的能量状态土壤水分的有效性一、土壤水的类型及性质

一、土壤水分类型及性质吸湿水膜状水毛管水重力水（形态观点）依土壤水分所受的力的作用划分类型吸附水：土壤颗粒表面的分子引力作用而被吸附在土粒周围的水分

1、土壤吸附水（1）土壤吸湿水最大吸湿量：干土在近于水汽饱和的大气中吸附水汽，并在土粒表面凝结成液态水的数量。定义：干燥土粒从空气（土壤、大气）中吸附的气态水机制：表面能（表面分子引力:31×105Pa）水分常数

?它所受土粒表面的吸附力很强，故具有固态水的性质，不能流动；?比重很大(约1.5g/cm3)，无溶解能力，冰点下降-7.8℃；?因为它所受的吸力远大于植物根的吸水力(平均为1520kPa),植物无法吸收利用，属于土壤水中的无效水，对生产的直接意义不大。可帮助分析土壤水的有效性，一般土壤中无效水总量约为最大吸湿量的1.5～2.0倍。特点%100)(25.15.0)(5.1+=）容重最大吸湿水量容重最大吸湿水量（非活性孔度dd×××

（2）土壤膜状水定义：土壤颗粒借助吸附力吸附在吸湿水外围的连续液态水膜称为土壤膜状水机制：表面能（表面分子引力:6.25-31×105Pa）膜状水示意图

?膜状水比吸湿水所受的吸附力小得多，它具有液态水的性质，可以移动，但因粘滞度较大，其移动速率非常慢。一般是由水膜厚处向水膜薄处移动，如图所示（）。特点膜状水移动示意图

?部分有效膜状水的内层水，植物根无法吸收利用，为无效水，而它的外层水，植物可以吸收利用，但数量极为有限。水分常数?土壤最大分子持水量：土壤膜状水达到最大值时的土壤含水量（最大吸湿量的2～4倍）。?凋萎蔫系数：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量（萎蔫点，最大吸湿量的1.5～2.0倍、15-16×105Pa）。

?影响因素：土壤质地、植物种类、气候等?下表给出了不同质地土壤的萎蔫系数参考范围。（P111表7-1）?萎蔫系数是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。凋萎蔫系数无效孔度=凋萎系数×容重

2、土壤毛管水定义：依靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水就称为毛管水机制：毛管力（0.08-6.25×105）h水柱高度（cm)d孔隙直径（mm）毛管作用力范围：0.1-1mm有明显的毛管作用0.05-0.1mm毛管作用较强0.05(0.02)-0.005(0.002)毛管作用最强〈0.001mm毛管作用消失

?它不受重力支配而流失，所受力比植物根的吸水力小得多,是植物所需水分的主要给源?毛管水移动性大，能较迅速地运动，一般向消耗点移动，如向根系吸水点和表土蒸发面移动（10-300mm/h）?它也是土壤养分的溶剂和输送者特点是土壤中最宝贵的水

?毛管悬着水（与地下水无关）在地下水较深的情况下，降水或灌溉水等地面水进入土壤，借助毛管力保持在上层土壤毛管孔隙中的水分。它与来自地下水上升的毛管水并不相连，好像悬挂在半空中一样，故称之为毛管悬着水。毛管悬着水是地势较高处植物吸收水分的主要给源。类型

土粒01毛管悬着水示意图02

不同质地和耕作条件下的田间持水量m（q%）紧实耕后212528-3224-2822-2620-2413-2010-14田间持水量二合土粘土重壤土中壤土轻壤土砂壤土砂土土壤质地?在形态上它包括吸湿水、膜状水和毛管悬着水。?当含水量达到田持时，若继续供水，并不能使该土体的持水量再增大，而只能进一步湿润下层土壤。田间持水量是确定灌水量的重要依据。?影响因素：质地、有机质含量、结构、松紧状况等水分常数?田间持水量(田持)：是指毛管悬着水达到最大数量时的土壤含水量P111?