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1、 土壤水分的类型及有效性土壤水分的类型及有效性土壤水是土壤的重要组成部分土壤水是土壤的重要组成部分土壤矿物土壤矿物 (38%,v/v)(95%,w/w)土壤有机质土壤有机质 (12%,v/v)(5%,w/w)土壤空气土壤空气 (15-35%,v/v)土壤水土壤水 (15-35%,v/v)土壤水是土壤肥力因子之一土壤水是土壤肥力因子之一水热气 肥土壤水是土壤中最活跃的因素土壤水是土壤中最活跃的因素被植物的吸收被植物的吸收溶解矿质养分溶解矿质养分参与土壤有机质的矿质化与腐殖化参与土壤有机质的矿质化与腐殖化影响土壤的物理、化学和生物性质影响土壤的物理、化学和生物性质一、土壤水分的保持一、土壤水分的保
2、持 土土壤壤水水分分的的保保持持的的力力主主要要有有两两种种，即即吸吸附附力力和和毛管力毛管力。吸附力（范德华力）吸附力（范德华力）分子与分子之间的引力，几十万至几百万千帕分子与分子之间的引力，几十万至几百万千帕毛管力（表面张力）毛管力（表面张力）孔隙或管壁的吸附力，几百至几十千帕孔隙或管壁的吸附力，几百至几十千帕二、二、土壤水分类型及性质土壤水分类型及性质 吸湿水吸湿水 由于干燥土粒的吸附力所吸附的气态水由于干燥土粒的吸附力所吸附的气态水而保持在土粒表面的水分称吸湿水。而保持在土粒表面的水分称吸湿水。特特点点：吸吸湿湿水水受受土土粒粒的的吸吸持持力力很很大大，10000-31个个大大气气压压
3、，具具有有固固态态水水的的性性质质，不不能移动，能移动，密度，密度，105可烘出来。可烘出来。影响因素：质地、含盐量、相对湿度。影响因素：质地、含盐量、相对湿度。A AA AA AA A范德华力water vaporH HH HH HH H氢键E EE EE EE E库仑力H HR RE EH HR RE E hygroscopic water layer 吸吸湿湿系系数数（hygroscopic hygroscopic coefficientcoefficient）：干干燥燥土土壤壤从从湿湿度度接接近近饱饱和和（95%）的的空空气气中中吸吸收收水水汽汽而而达达到的最大含水量。到的最大含水量。
4、土壤颗粒吸湿水吸湿水吸湿系数吸湿系数膜状水膜状水 达到达到吸湿系数吸湿系数的土壤，用液态水来继续湿润的土壤，用液态水来继续湿润，土壤吸湿水层外可吸附液态水分子形成水膜，土壤吸湿水层外可吸附液态水分子形成水膜，这种由吸附力吸附在吸湿水层外面的液态水膜叫这种由吸附力吸附在吸湿水层外面的液态水膜叫膜状水。膜状水。特点：性质与液态水相似，但粘滞性较高而特点：性质与液态水相似，但粘滞性较高而溶解能力较小，它能移动，但速度非常缓慢。溶解能力较小，它能移动，但速度非常缓慢。membrane water RARBABRA RB 膜状水运动方向膜状水运动方向 membrane water RARBABRA RB
5、水运动停止水运动停止 膜膜状状水水示示意意图图土粒膜状水凋凋萎萎系系数数（wilting wilting coefficientcoefficient）：植植物物产产生生永永久久凋凋萎萎时时土土壤壤的的含含水水量量。植植物物可可利利用用的的土土壤壤水水量量（有有效效水）的下限。水）的下限。吸吸湿湿水水部部分分膜膜状状水水；水水吸吸力力1.5MPa；吸吸湿湿系系数数的的1.52.0倍倍Soil particle吸湿水吸湿水吸湿系数吸湿系数膜状水膜状水（部分）（部分）凋萎系数凋萎系数最最大大分分子子持持水水量量（maximum maximum molecular molecular moistur
6、e moisture holding holding capacitycapacity）：土土壤壤膜膜状状水水达达到到最最大大值值的的土土壤壤含含水水量。量。吸湿水全部膜状水；水吸力吸湿水全部膜状水；水吸力0.63MPa；吸湿水的；吸湿水的24倍倍最大分子持水量最大分子持水量Soil particle凋萎系数凋萎系数膜状水膜状水毛管水毛管水 毛管水是依靠毛管力保持在毛管孔隙中的水分。毛管水是依靠毛管力保持在毛管孔隙中的水分。特特点点：毛毛管管水水受受到到吸吸力力个个大大气气压压，能能向向上上下下左左右右移移动动，速速度度快快。有有溶溶解解养养分分的的能能力力，也也有输送养分到作物根部的作用。有
7、输送养分到作物根部的作用。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 根根据据土土层层中中地地下下水水面面与与毛毛管管水水相相连连与与否否可可分为：分为：1）毛毛管管上上升升水水：是是指指地地下下水水沿沿着着毛毛管管上上升升而而充充满满毛毛管管孔孔隙隙中中的的水水分分。土土壤壤中中毛毛管管上上升升水水的的最最大大值值称称为为毛毛管管持持水水量量，它它是是吸吸湿湿水水、膜膜状状水水和和毛毛管管上上
8、升升水水的的总总和和。毛毛管管水水上上升升高高度度与土壤质地相关。与土壤质地相关。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2 2）毛毛管管悬悬着着水水：依依靠靠毛毛管管力力保保持持在在土土壤壤上上层层不不与与地地下下水水相相连连的的水水分分。这这种种象象悬悬着着在在上上层层土土壤壤中的毛管水称为毛管悬着水。中的毛管水称为毛管悬着水。毛毛管管悬悬着着水水的的最最大大时时的的土土壤壤含含水水量量称称为为田田间间持持水水量量。这这是是确确定定灌灌水水量量的的重重要要参参数数。不不同同质地，土壤田间持水量有很大不同。质地，土壤田间持水量有很大不同。土土 粒粒毛管毛管悬着悬着水示水示意
9、图意图地下水位地下水位毛毛管管断断裂裂含含水水量量（作作物物生生长长阻阻滞滞含含水水量量）：土土壤壤中中的的毛毛管管悬悬着着水水因因作作物物吸吸收收和和土土表表蒸蒸发发而而发发生生断断裂裂时时的的土土壤含水量。壤含水量。吸湿水膜状水部分毛管水；旱地土壤灌水的下限吸湿水膜状水部分毛管水；旱地土壤灌水的下限田田间间持持水水量量（field field capacitycapacity）：土土壤壤中中悬悬着着毛毛管管水水达达到到最最大大量量时时的的土土壤壤含含水水量量。是是土土壤壤不不受受地地下下水水影影响所能保持水量的最大值。响所能保持水量的最大值。吸吸湿湿水水膜膜状状水水悬悬着着毛毛管管水水；旱
10、旱地地土土壤壤有有效效水的上限；确定灌水定额的依据水的上限；确定灌水定额的依据 重力水重力水 当土壤水分超过田间持水量，多余的水分就会受重力的作用沿土壤中大孔隙向下移动，这种受重力支配的水叫重力水。饱饱和和含含水水量量/全全持持水水量量(Saturation)Saturation)：土土壤壤所所有有孔孔隙隙中中全部充满水分时的土壤含水量。全部充满水分时的土壤含水量。吸湿水膜状水上升毛管水重力水吸湿水膜状水上升毛管水重力水地下水河河流流土壤水分土壤水分能否被植物利用能否被植物利用及其被利用的及其被利用的难易程度难易程度三、土壤水分的有效性三、土壤水分的有效性 有效水储量=当前含水量凋萎系数最大范围：田间持水量-凋萎系数干干湿湿水吸力水吸力/MPa土壤土壤水分水分常数常数土壤土壤水分水分形态形态土壤土壤水分水分有效有效性性土土粒粒103化学束化学束缚水缚水105烘干土烘干土3.1吸湿水吸湿水吸湿系数吸湿系数1.5无效水无效水凋萎系数凋萎系数0.63膜状水膜状水最大分子持水量最大分子持水量难有效水难有效水毛管断裂含水量毛管断裂含水量0.05悬着毛管水悬着毛管水田间持水量田间持水量0.008上升毛管水上升毛管水易有效水易有效水毛管持水量毛管持水量0重力水重力水多余水多余水饱和含水量饱和含水量有效水下限旱地灌溉下限旱地有效水上限