1、复习回顾1.土壤容重、孔隙度、孔隙比与团粒结构及宜耕期2.土壤团粒结构在肥力上的重要作用？3.创造团粒结构的措施有哪些？4.土壤耕性及衡量标准5.怎样判断土壤的宜耕期?复习回顾1. 耕性2. 土壤的结持性3. 衡 量 耕 性 标 准 有 、 和 。4. 中耕作用5. 确定旱田土壤宜耕期的方有 、 和 。6. 对土壤耕性的有何要求？填空填空1. 比起底层土壤，表层土壤容重 。2. 团粒结构形成的必备条件（ ）和（ ）。3. 土坷拉是一种（ ）土壤结构体。4. 团粒结构粒径范围（ ），微团粒大小为（ ）。5. 孔隙类型有（ ）、（ ）和（ ）6. 作物适宜的土壤孔度剖面（ ）。三、选择1、土壤单个
2、土粒只要形成团聚体，其结构（） A、一般很好 B、一般很坏 C、没有变化 D、视胶结物质而定 2、向土壤加入一定浓度的钙盐，土壤颗粒会（ ）。 A、更分散，B、团聚 ；C、没有任何变化；D、带有更多电荷3、在土壤质地粘重以缺乏有机质的耕层土壤中易出现的土壤结构类型是。A.团粒结构 B.块状结构 C.柱状结构D. 片状结构 4.理想的土壤结构为。A.核状结构B.柱状结构C.团粒结构D.块状结构教学内容 土壤水的基础知识 土壤水分研究的形态学与能态学 土壤水的运动规律及平衡调节参考书参考书4-1土壤水的基础知识土壤水在农业生态系统中的重要作用土壤水分的表示方法我国农业水资源状况 我国人均占有水量是
3、世界的1/4,每公顷占有水量为世界的3/4,约有一半以上的旱地得不到灌溉,是世界13个最缺水的国家之一。资料资料返回 一.土壤水在农业生态系统中的重要作用1.土壤水的含义 土壤水=土壤溶液105条件下能从土壤中分离出来的水。2.重要性土壤水、地表水、地下水、大气水、植物水成为五水转换系统的中心环节。返回二. 土壤水分的表示方法1、质量含水量(水w %) (mass water content of soil) 计算土壤含水量时，以干土重为计算基础，这样才能反映土壤的水分状况。土壤样品干土重土壤样品干土重土壤样品水分重量土壤样品水分重量水水w %= 100p83 容积百分数容积百分数( (水水v
4、%) v%) 土壤所含水分的容积占土壤总容积土壤所含水分的容积占土壤总容积的百分数的百分数 根据水分的容积百分数可算出土壤中空气含量根据水分的容积百分数可算出土壤中空气含量并进而算出土壤固、液、气三相的比例。并进而算出土壤固、液、气三相的比例。2、容积百分数(水v%) 水水v%=水水w%土壤容重土壤容重p833.土壤相对含水量(relative water content of soil) 土壤相对含水量 实际含水量占该土壤田间持水量的百分数一般土壤相对含水量为60%80%最适宜旱作物的生长。土壤田间持水量土壤田间持水量%土壤含水量土壤含水量%土壤相对含水量土壤相对含水量%= 100p854.
5、土壤水贮量土壤水贮量：一定面积和厚度土壤水的绝对数量.由水深和绝对水体积表示。水层厚度（mm） = 土壤质量含水率%容重土层厚度（mm）土壤蓄水量（m3/667）= 2/3水层厚度(mm)返回4-2 土壤水分研究的 形态学与能态学 土壤水分的保持 土壤水分类型及特征 土壤水分的能量概念 土壤水分的有效性一.土壤水分研究的形态学特征与性质 1.土壤水分的保持 吸附力：重力毛管力 ：毛管内水汽界面产生的弯月面力2.土壤水分类型及性质土壤水的类型土壤水的类型 吸湿水吸湿水（紧束缚水）（紧束缚水） 膜状水膜状水（松束缚水）（松束缚水）毛管水毛管水- -重要重要重力水重力水p88土壤水分类型毛管水毛管水
6、吸湿水吸湿水膜状水膜状水(1)吸湿水(soil hygroscopic water) 通常在105110条件下烘干除去性质：近似固态水，是无效水 。吸湿系数:土壤吸湿水的最大量。 风干土重风干土重 烘干土重烘干土重= 1+1+吸湿水吸湿水% % 风干土风干土 烘干土烘干土 吸湿吸湿水水有无p89p904-24-24-14-1(2)膜状水(soil film water)性质:溶解力差，移动缓慢，部分有效。萎蔫系数 =吸湿系数1.341.5 植物因干旱缺水而发生永久萎蔫时的土壤含水率。反映土壤有效水的下限。p89膜膜状状水水示示意意图图(3)*毛管水(soil capillary water)特
7、点：（）可以自由移动；（）溶解养分能力；（）植物有效。 速度快（10-300mm/n）.是土中最有效的水分p90根据是否与地下水相连分:毛管上升水: 毛管悬着水p91毛管上升水:地下水沿着毛管上升而保持水.毛管水上升与质地密切相关。壤土粘土沙土土土 粒粒毛管毛管上升上升水示水示意图意图地下水位地下水位水水沿沿着着毛毛管管上上升升毛管作用力范围：毛管作用力范围： 0.1-1mm有明显的毛管作用有明显的毛管作用0.05-0.1mm 毛管作用较强毛管作用较强 0.05-0.005mm 毛管作用最强毛管作用最强0.001mm 毛管作用消失毛管作用消失毛管悬着水毛管悬着水: 降水或灌水进入土壤借助毛管力
8、保持的水.土土 粒粒毛管悬着水田间持水量: (field water holding capacity) 毛管悬着水的最大量。即粘土壤土砂土不同质地，土壤田间持水量有很大不同p91(4)重力水(soil gravitational water)饱和持水量土壤孔隙全部充满水时的含水量.吸湿水、膜状水、毛管水、重力水都存于土孔隙中，彼此相互联系，相互转化。p92对于不同质地的土壤上述各种不同形态水的数值是不等的。请认真比较它们的大小。注意：注意： 二.土壤水分的能量概念土壤土壤A砂土砂土10%土壤土壤B粘土粘土15%水流向何方？水流向何方？1.土水势(soil water potential)-负
9、值 （1）概念 一定温度、压力和高度下，土壤水与纯自由水的势能值之差.常用（）来表示。规定纯自由水的势能为零.随含水量增加，土水势增加。移动方向：土水势高处 低处运动.（2）土水势的各分势（了解）基质势（m 0 ）：毛管引力+吸附力引起溶质势（s）0: 溶质对水的吸附所产生. 重力势（g）: 重力作用产生的水势.压力势（p）0：土中水层产生的静水压土水势土水势=m+s+g+pP93-942. 土壤水吸力(soil water suction)土壤水吸力：是指土壤水承受一定吸力的情况所处的能态。p数量上与土水势相等，符号相反。水吸力=基膜势+溶质势如何用水吸力和水势判断如何用水吸力和水势判断水分
10、运动的方向？水分运动的方向？请回答请回答p水分由吸力小处水分由吸力小处 吸力大处运动。吸力大处运动。3.能量单位及表示方法 土水势的标准单位：帕（Pa），常用百帕(hPa)，兆帕(MPa=106Pa)=10bar 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 pF3.01bar=1000mbar 1atm 1 bar105 Pa =760Hg=1000水柱土水势的测定方法（自学）张力计法，压力膜法，冰点下降法，水气压法张力计法，压力膜法，冰点下降法，水气压法2.压力膜法：根据土壤在不同压力下排水的
11、原理测定，可测水吸力120bar。1、张力计法（负压计或湿度计），测定水不饱和土壤的基质势。p95适用范围适用范围800/850 800/850 hPahPa以下的土壤水吸力。以下的土壤水吸力。1、张力计法（负压计或湿度计），测定水不饱和土壤的基质势。p95 4.土壤水分特征曲线(soil water characteristic curve)(1) 概念 指土壤水吸力与土壤含水量的关系曲线。(2)滞后现象：从干到湿与从湿到干土壤水分特征曲线不重合的现象.p960 10 20 30 40 50 60 70土土壤壤水水吸吸力力粘土粘土壤土壤土砂土砂土土壤含水量土壤含水量%影响因素影响因素质地质地
12、结构结构温度温度滞后现象滞后现象机理：墨水瓶效应机理：墨水瓶效应（1）进行土壤水吸力和含水率之间的换算；（2）可间接地反映出土壤孔隙大小的分布；（3）可用来分析不同质地土壤的持水性和土壤水分的有效性；（4）定量分析土壤中水运动时必不可少的重要参数。 (3)实际应用土壤水分特征曲线土壤水分特征曲线有何实用价值？有何实用价值？ p96返回三.土壤水分的有效性1.水分的有效性： 萎蔫系数是土壤有效水的下限； 田间持水量是土壤有效水的上限。 超过田间持水量的水分为多余水 。土壤含水量土壤含水量p96图：土壤持水量不同阶段的形态、能量指标和有图：土壤持水量不同阶段的形态、能量指标和有效状况效状况水分与土
13、壤能量关水分与土壤能量关系（系（1 110105 5PaPa）土壤水分常数土壤水分常数吸湿水吸湿水膜状水膜状水重力水重力水毛管悬着水毛管悬着水. .上升水上升水最大吸湿量最大吸湿量凋萎系数凋萎系数 最大分子持水量最大分子持水量田间持水量田间持水量毛管持水量毛管持水量全持水量量全持水量量烘干烘干土壤水形态土壤水形态有效状况有效状况无效水无效水有效水有效水有效或多余有效或多余毛管水毛管水1000010000313115151616 6.256.251/31/31/101/100 02.土壤中有效水含量的计算土壤有效水的最大含量（%）= 田间持水量（%） 凋萎系数（%）土壤有效水的实际含量（%）=
14、土壤含水量（%） 凋萎系数（%）图5-3 不同质地土壤的有效水分含量图4土壤质地砂土砂壤土轻壤土中壤土重壤土粘土田间持水量(%)121822242630凋萎系数(%)35691115有效水最大含量(%)91316151515土壤质地与有效水最大含量的关系土壤质地与有效水最大含量的关系p97壤土壤土粘土粘土沙土沙土返回 *水分高效利用的途径水分高效利用的途径： 合理开采、分配和管理；合理开采、分配和管理； 减少输水损失；减少输水损失； 提高灌溉效率。提高灌溉效率。小结土壤含水量的表示方法土壤水分类型及有效性土水势与土壤水吸力概念1.相对含水量2.田间持水量3.萎焉系数4.土水势、土壤水吸力4-3
15、土壤水的运动规律及平衡调节 液态水的运动 气态水的运动 土壤植物大气连续体p98一.气态水的运动1.饱和流饱和流动形式饱和流的推动力 重力势和压力势K饱（Ks） ：主要取决于土壤中粗孔，孔径愈大、越多，导水率就愈高。 q=kr4 砂土 壤土 粘土 K饱过大过小怎么样?p98表4-6 土壤饱和导水率（/h）的分级分类级别砂砂质和粉质土壤壤土粘质土壤碱化粘质土壤饱和导水率0.1250.125-0.50.5-22-6.2512.5-25p1002.不饱和流 不饱和流主要 不饱和流的推动力：主要是基质势和重力势 不饱导水率取决于细孔即粘土 壤土 砂土不饱和流中，导水率随土壤吸力的增加而降低，砂土较为急
16、剧，在粘土中较为缓和，壤土居中。p99二.气态水的运动1.气态水的运动特点 推动力：土壤水气压梯度温度 运动形式：水汽扩散和凝结. “夜潮”现象和“冻后聚墒”现象是土壤水汽凝结的结果。 水汽凝结：48/24h ，60100/年 顶凌耙地p1012.土面蒸发规律（三个阶段）保墒措施保墒措施雨后或灌水后及时中耕或地面覆盖是减少土壤水损失的重要措施 土壤水分蒸发分哪三个阶段?如何保墒?大气蒸发力控制阶段土壤导水力控制段扩散控制阶段p1013.土壤植物大气连续体概念(soil-plant-air contiunm) （SPAC）植物从土中吸水直到最后蒸腾到大气中去，看作是一个统一的物理过程和连续体系。
17、在SPAC中水流总是由水势高处流向水势低处。SPAC循环体系循环体系图5-4 SPAC系统中水分运移过程模式图44.土壤水分平衡及调节 田间水分平衡 土壤水分状况 土壤水分状况调节田间水分平衡(field moisture balance)水=水收-水支水=水降+水灌-水径-水漏-水蒸-水腾应用水平衡原理，可以了解作物日耗水量，在灌区还可作为确定灌溉时间的依据。 p103-104水平衡原理应用 例：某年4月18日灌拔节水前根层土壤含水量为89.6mm，当即灌水45mm。到4月26日再测同一根系土壤含水量为100mm，这一时期若无降水，灌溉后又无深层渗漏，则这一时期作物的日耗水量为 （89.6+
18、45-100）/（26-18）=4.3mm/d土壤水分状况调节 （增强入渗、控制蒸发） 1. 科学合理地灌水 2. 搞好农田基本建设和流域综合治理 3. 采用合理的农艺措施，进行耕作保墒 4. 地面覆盖技术 5. 化学保墒增温剂的应用 6. 排水作业思考题计算题1.如土壤田间持水量为25%（重量），容重1.1g/cm3。测得土壤自然含水量为10%，现将每亩1米深的土层内含水量提高到田间持水量水平，问应灌多少水（/亩）2. 土壤含水量20%，容重为1.2g/cm3。计算；孔隙度 亩耕层20的土壤重量 土壤三相比 3.土壤储水量如何计算?如果土壤容重为1.20g/cm3,含水量为35%,那么每公顷
19、20cm的表层土壤的储水量为多少? 4.对一棵2的苹果树灌水,若湿润深度60,田间持水量为18%, 萎焉系数为8%,容重为1.2g/3, 问应灌多少水?参考书及网站： 基础土壤学.熊顺贵主编. 中国农业大学出版 土壤学.北京林业大学主编 中国土壤.席承藩主编， 农业化学研究法.西北农业大学等主编 中国农业信息网http:/ 四川农业大学土壤学精品课程http:/202.115.176.40/trx/index.asp 华中农业大学土壤学精品课程http:/ 练习题 一一.名词解释名词解释 土壤萎焉系数田间持水量 墒 土壤有效水相对含水量水分能量曲线滞后现象二.填空 1. 土壤水分类型有 、 和
20、 。 2. 土壤水分含量的表示方法有 、 、 和 。 3. 土壤水分运动包括 和 两种。 4. 根据土壤水分含量与其吸力作图,所得到的曲线称为 。 5. 停止供水后土壤水分的蒸发一般分为 、 和 。 二二.填空填空6.我国水资源短缺可分为 、 、 和 4种类型。7.一般土壤含水量越高,空气含量就越 。 8.吸湿水达到最大量时的土壤含水量称为 或 。9.重力水的含最取决于土壤 孔隙的数量。10. 土壤毛管水分为 和 ,前者的最大值称为 ，后者达到最大值时称为 。11. 作物对水需求存在 和 两个关键时期. 三.判断题 错误 ( F ) ,正确 ( T )1. 毛管水是存在于毛管及大于毛管的孔隙中
21、的水。( ) 2. 土壤水吸力越大,对作物的有效性就越大。( ) 3. 同样的土壤水吸力,粘质土壤的含水量高于砂质土壤。( ) 4. 任何一种土壤,无论是由干变湿还是由湿变干,只要土壤水吸力相同,其含水量就相等。( ) 5. 如果不断地向土壤供水,土壤水分就可以维持不饱和流运动状态。( ) 6. 土壤的不饱和导水率与饱和导水率几乎相等。( ) 三.判断题 错误 ( F ) ,正确 ( T )7. 土面蒸发的大气控制阶段一般可维持相当长的时间。( ) 8. 作物只能够吸收利用表层土壤的水分。( ) 9. 由于水分蒸发的特点使盐分在表层土壤均一分布。( ) 10.播种前镇压,其作用在于接通毛管孔隙,使下层土壤的水分更容易向表层土壤移动,从而为种子萌发提供水分。( ) 11.粘质土壤水分的再分配速度比砂土要快。 四.选择题 1.土壤水吸力相同时含水量(A)砂土高于粘土 (B)砂土低于比粘土 (C)砂土等于粘土 (D)决定于其它因素 2.任何土壤由湿变干时的含水量比由干变湿时的含水量 (A)要高 (B)要低 (C)差不多 (D)据土壤而定 3.连续不断地向土壤供水时,水的入渗速度 (A)逐渐提高 (B)逐渐降低 (C)保持不变(D)略有变化
