第四章土壤水分、空气与热性质示文稿1.ppt.ppt

土壤水分、空气和热量都是土壤肥力的重要因素，也是植物正常发育所必须的条件。任何土壤的形成，土壤的性质及植物的生长都与土壤水、气、热状况密切相关。所以土壤水分的丰缺，空气的组成以及土壤温度的适宜与否，对土壤肥力和植物生长都具有十分重要的意义。 第一节 土壤水分 土壤水分是植物生活的基本条件，是土壤肥力的重要因素。“有收无收在于水，收多收少在于肥”，这说明水在农业生产中的重要作用。 一、土壤水分的类型 通常把在l05一110℃温度下能从土壤驱逐出来的水称为土壤水。 土壤能够保持水分是两种不同的力作用的结果，一是土粒表面对水分子的吸附力；二是水和空气界面上的弯月面力（毛管力），两者总称为基质吸力。土壤水一部分以水膜的形式被土粒吸附于表面，另一部分为水气界面的弯月面力所保持，即使在很干旱的地区，也很难将两部分严格区分开。 土壤水分按其在土壤中受力大小和水分性质的不同大致分为以下类型： （一）、吸湿水 1、定义：干燥的土粒靠分子引力从土壤空气中吸持的气态水称为吸湿水。干燥的土粒具有吸附空气中气态水分子的能力，这种能力是由于颗粒表面存在自由能并带有电荷，而水分子是偶极分子的缘故。 2、性质： ①紧靠土粒表面的水分子受到的吸持力范围从109Pa－3.1×106Pa（10000－31大气压） ② 密度1.2－2.4g/cm3，平均1.5g/cm3，表现出固态水的性质。 ③冰点低至－7.8℃，不能移动，没有溶解能力。 由于植物根系的渗透压一般只有15个大气压，因此，吸湿水对植物是一种无效水 土壤在水汽相对饱和的环境中（相对湿度100%）吸持水分子可达到最大量，此时土壤的含水量称为最大吸湿量或吸湿系数（大概有15—20层水分子,厚度4—8nm），不同土壤吸湿系数不一样。 一般，粘土土壤砂土， 另外吸湿系数大小还与测定时温度有关，温度高，吸湿系数小。 （二）膜状水 1、定义： 土粒吸持空气中的水汽达到饱和后，土粒表面还有剩余的分子引力，这时如果土粒表面与液态水接触，土粒能够进一步吸附液态水。土粒靠分子引力吸持的液态水，在土粒吸湿水外围形成薄的水膜。称为膜状水。 2、性质： ①膜状水被土粒吸持的力为0.625－31Mpa （31~6.25大气压）。 所受引力大于常态水。由于一般植物根的吸水力平均为1.5×106Pa ，所以超过土粒吸持力1.5×106Pa的那部分膜状水就不能被植物利用。 ②平均密度为1.25 g/cm3。 ③冰点约为－4℃，微有溶液能力。 ④膜状水虽不能在重力作用下移动，但本身可以从水膜厚处向水膜薄处移动，但速度非常缓慢，一般为0.2－0.4mm/小时。 当土壤含水量减少到土粒对水分子的引力等于或大于1.5×106Pa时，植物会因无力吸水而发生永久性凋萎，土壤对水分子引力等于1.5×106Pa（15巴）时的土壤含水量称为永久萎焉点或凋萎系数。凋萎系数=吸湿系数×1.5（经验公式）当膜状水达到最大量时土壤的含水量叫土壤最大分子持水量。 （三）毛管水 1、定义：土壤孔隙借弯月面力（即毛管力）而保持的水分，称为毛管水。毛管水实际上包括吸湿水、膜状水和毛管水的总和。 2、性质： ①毛管水所受力6.25×105Pa－104Pa（6.25－0.1atm）在之间，比一般作物根系渗透压要低的多，可全部被作物所吸收利用。 ②毛管水的基本上和自由水有相同的移动速度，可达10－300mm/小时，对作物根系吸水补给迅速。 ③毛管水溶有各种养分，是土壤中最有效的水分。 3、种类 根据毛管水与地下水是否相连接，可将毛管水分成： （1）、毛管悬着水：地下水位较深，土壤上层的毛管水与地下水不直接相连，因而不受地下水源补给的毛管水，好像悬着在上层土壤的毛管孔隙中称为毛管悬着水。 毛管悬着水达到最大量时土壤的含水量称为田间持水量。 （2）、毛管上升水：土壤中受地下水源补给并上升到一定高度的毛管水。当表层土壤水分被蒸发、蒸腾而消耗后，地下水可沿毛管上升，使地表水不断得到补充。 毛管上升水达到最大量时的土壤的含水量，称为毛管持水量。 （四）重力水 1、定义：土壤中所有毛管孔隙充满水后，再有多余的水分不能被毛管孔隙所保持，而受重力作用沿大孔隙向下移动，这种水分叫重力水。 2、特点：性质与常态水一样，可以被植物吸收利用，但很快渗掉，不能持续有效，若长期滞留会造成涝灾。 当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫饱和含水量或（全持水量） (五)地下水 当土壤深处有不透水层时，重力水就会在上面聚积形成地下水，又称支持重力水。 二、土壤水的有效性 土壤水分的有效性：是指水分被植物利用的程度。 有效水：可被植物吸收利用的那一部分水分称有效水。 无效水：另一部分不能被植物吸收利用的水称为无效水。 土壤水分常数