1、第一节第一节 土土 壤壤 水水 分分 土壤中的水分主要来自于土壤中的水分主要来自于降水、灌溉和地下水的补充。降水、灌溉和地下水的补充。“有收无收在于水有收无收在于水”，任何作物，任何作物在其生长发育期间，都要求土在其生长发育期间，都要求土壤持续不断地供给一定数量的壤持续不断地供给一定数量的水分，以满足生命活动的需要。水分，以满足生命活动的需要。通过生产措施调节土壤水通过生产措施调节土壤水分的含量，以满足植物生长发分的含量，以满足植物生长发育之需，对高产、优质、高效育之需，对高产、优质、高效农业的建设十分重要。农业的建设十分重要。土壤水分的类弄和性质土壤水分的类弄和性质土壤水分常数及其有效性土壤
2、水分常数及其有效性土壤含水量及其表示方法土壤含水量及其表示方法土壤水分的动动土壤水分的动动土壤水分的保畜和调节土壤水分的保畜和调节1h一、土壤水分的类型与性质土壤水分的类型与性质1.吸湿水 干燥的土粒表面以其分子引力所吸附空气中的气态水。受土粒吸引力大，约11093.1106Pa。数量少，无溶解能力，常温下不易移动，属于无效水范畴。2h土壤水分的类型与性质土壤水分的类型与性质2.膜状水 位于吸湿水外，由土粒剩余分子引力所吸附的液态水膜。受土粒吸引力较大，约为311056.25105Pa。溶解养分的能力差，移动速度缓慢，部分有效。膜状水的运动规则：从水膜厚的一端向水膜薄的一端移动。速度慢，往往供
3、不应求。3h3.毛管水 存在于土壤毛管孔隙中，由毛管力所保持的水分。受土粒吸引力小，约为6.251050.08105Pa。具有自由水的性质，有溶解力，可快速移动，是土壤中最宝贵的水分土壤水分的类型与性质土壤水分的类型与性质4h4.重力水 存在于大孔隙中，受重力作用向下渗漏的水分。重力水在水田为有效水，旱地土壤出现重力水时，易发生渍害，因此属于多余水。土壤水分的类型与性质土壤水分的类型与性质5h二、土壤水分常数及其有效性 吸湿系数吸湿系数 又叫最大吸湿量。当空气湿度达到饱和时，土壤吸湿水达到最大量，此时的土壤含水率称之。萎蔫系数萎蔫系数 当植物因干旱缺水而发生永久萎蔫时的土壤含水率。可用以反映土
4、壤有效水的下限。最大分子持水量最大分子持水量:土壤中膜状水的最大含量。田间持水量田间持水量 土壤毛管悬着水的最大含量。旱地土壤有效水的上限。毛管断裂含水量毛管断裂含水量 土壤水分经植物吸收、土面蒸发等减少至连续状态的毛管水中断，此时的土壤含水量称之，相当于田间持水量的70%。饱和含水量饱和含水量 也叫最大持水量或全蓄水量，指土壤中全部孔 隙均充满水分时的土壤含水率。6h土壤水分常数与有效性土壤水分常数与有效性7h土壤水分的有效性及其划分土壤水分的有效性及其划分 土壤中水分能否被作物吸收利用的程度称为水分的有效性。能被作物吸收利用的水分称为有效水。不能被作物吸收利用的水分叫无效水。土壤水分的有效
5、性主要依据水分被土粒与植物根系吸持力的相对大小来划分。由于一般植物根系吸水力平均为15105 Pa，如果土壤对水分的吸持力大于植物的吸力时，为无效水，反之为有效水。因此：萎蔫系数以下的水分属于无效水；萎蔫系数至田间持水量之间的水分为有效水；超过田间持水量的水分为多余水。8h 土壤中有效水含量的计算土壤中有效水含量的计算 土壤有效水最大含量（土壤有效水最大含量（%）=田间持水量（%）凋萎系数（%）土壤有效水实际含量（土壤有效水实际含量（%）=土壤含水量（%）凋萎系数（%）9h三、土壤中的水分含量的表示方法三、土壤中的水分含量的表示方法 土壤质量含水率（%）=水分质量/烘干土重 100 土壤体积含
6、水率（%）=质量含水量%容重 相对含水率（%）=质量含水量/田间持水量100质量含水量质量含水量 体积含水量体积含水量 相对含水量相对含水量10h 水层厚度（mm）=土壤质量含水率%容重土层厚度（mm）=容积含水量 土壤蓄水量（m3/亩）=水层厚度(mm）1/1000667 =2/3水层厚度(mm)水层厚度、土壤蓄水量水层厚度、土壤蓄水量11h四、土壤水分的运动方式和特点四、土壤水分的运动方式和特点（一）汽态水的运动（一）汽态水的运动 水分以气体扩散的方式移动，遇冷凝聚成液态水。移动的方向是从水汽压高(湿)处向水汽压低(干)处，从高温(热)处向低温(冷)处移动。在土壤中一般是从土层深处向地表移
7、动。移动的速度同水汽压梯度成正比。汽态水动动的主要方式汽态水动动的主要方式土面蒸发土面蒸发 汽态水运动毛管水运动重力水(饱和水)运动12h 土面蒸发是指土壤水分以水汽状态由地表向近地面大气扩散损失的现象。土面蒸发是北方旱地土壤中水分损失的主要途径。一般可分为三个阶段 汽态水运动之土面蒸发汽态水运动之土面蒸发土面蒸发土面蒸发13h 大气蒸发力控制阶段 开始于降水或灌溉之后，由于土壤中水分充足，水分的损失量主要取决于大气的蒸发能力，即与空气湿度、温度及风速等有关。特点是单位时间蒸发损失掉水分的数量不变。失水快，失水量多，持续时间短，应及时用中耕或覆盖的方法进行保墒。汽态水运动之大气蒸发力控制阶段汽
8、态水运动之大气蒸发力控制阶段14h 土壤导水力控制阶段 通过第一阶段的蒸发，土壤毛管孔隙中已经没有多少水分，但仍有膜状水可缓慢移动。这时水分的蒸发量主要取决于土壤导水能力的大小，多导多蒸，少导少蒸，质地较轻的土壤导水力差，损失水分少，能在较长的时间保持一定的水分供作物吸收利用。汽态水运动之土壤导水力控制阶段汽态水运动之土壤导水力控制阶段15h 扩散控制阶段 当水分进一步减少到地面出现干土层后，土体内部的水分不能向上传导，只能在下部汽化，穿过孔隙进入大气。水分损失量主要取决于土壤孔隙的大小和多少，通过镇压，既能减少土壤孔隙量，又可使土体紧实，毛管接通，起到保墒和提墒的作用。土壤水分的运动方式和特
9、点土壤水分的运动方式和特点16h 毛管水的移动法则毛管水的移动法则移动的方向虽从毛管粗、从毛管粗、水分多处，向毛管细，水分多处，向毛管细，水分少处，从质地粗向水分少处，从质地粗向质地细质地细的土层中移动。移动的速度取决于毛毛管力梯度管力梯度，两点间毛管力梯度大，移动速度越快。移动的距离（上升高度）与毛管半径成反比。与毛管半径成反比。砂质土毛管水移动速度快，但距离短，粘质土的小孔隙多，吸水膨胀，增大了磨擦阻力，移动的速度慢，距离也短。（二）毛管水动动毛管水动动毛管水动动17h 毛管水上升高度毛管水上升高度毛管力的大小与水的表面张力毛管力的大小与水的表面张力成正比，与水的弯月面曲率半成正比，与水的
10、弯月面曲率半径成反比：径成反比：P=2a/R当毛管水高度为当毛管水高度为H时时,水柱的重水柱的重力为力为Hdg,与毛管力相等，即：与毛管力相等，即：2a/R=Hdg又又 COS =r/R R=r/COS 所以所以:18h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19h土壤水分达到饱和状态时，多余的水分就会在重力支配下沿大孔隙向下渗漏。透水性强弱主要取决于供水强度供水强度和土壤入渗能力的相对大小和土壤入渗能力的相对大小。当供水强度大于土壤入渗能力时，地面产生径流；当供水强度小于或等于土壤的入渗能力时，可全部入渗。土壤的入渗能力与土壤质地、结构、和松紧孔隙状况等有关。土壤的透水性过强易漏水肥，过弱则易渍水内涝，通气不良。一般高产水稻田的日渗水量以510mm为宜。重力水动运重力水动运（三）重力水的运动（三）重力水的运动20h五、土壤水分的调节 灌溉排水 中耕保墒 改土培肥 节水农业 灌水定额=（田间持水量%-土壤含水量%）土壤面积湿润深度土壤容重（亩/方）21h
