農(nóng)田水利學(xué)：章農(nóng)田水分運(yùn)動

農(nóng)田水分狀況所有的水只有進(jìn)入土壤轉(zhuǎn)化為土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要來源。土壤水是土壤的最重要組成部分之一。土壤水是土壤形成發(fā)育的催化劑；

鹽堿土中，鹽分濃度還相當(dāng)高。土壤水實(shí)際上是指在105℃溫度下從土壤中驅(qū)逐出來的水。土壤水的重要性：吸濕水膜狀水毛管水重力水（形態(tài)觀點(diǎn)）一、土壤水分類型及性質(zhì)依土壤水分所受的力的作用劃分類型吸附水：土壤顆粒表面的分子引力作用而被吸附在土粒周圍的水分（1）土壤吸濕水最大吸濕量：干土在近于水汽飽和的大氣中吸附水汽，并在土粒表面凝結(jié)成液態(tài)水的數(shù)量。定義：干燥土粒從空氣（土壤、大氣）中吸附的氣態(tài)水機(jī)制：表面能（表面分子引力:>31×105

Pa）水分常數(shù)1、土壤吸附水（2）土壤膜狀水定義：土壤顆粒借助吸附力吸附在吸濕水外圍的連續(xù)液態(tài)水膜稱為土壤膜狀水膜狀水示意圖膜狀水比吸濕水所受的吸附力小得多，它具有液態(tài)水的性質(zhì)，可以移動，但因粘滯度較大，其移動速率非常慢。一般是由水膜厚處向水膜薄處移動，如圖所示。特點(diǎn)膜狀水移動示意圖

部分有效膜狀水的內(nèi)層水，植物根無法吸收利用，為無效水，而它的外層水，植物可以吸收利用，但數(shù)量極為有限。水分常數(shù)土壤最大分子持水量：土壤膜狀水達(dá)到最大值時(shí)的土壤含水量（最大吸濕量的2～4倍）。

凋萎蔫系數(shù)：當(dāng)植物因根無法吸水而發(fā)生永久萎蔫時(shí)的土壤含水量

（萎蔫點(diǎn)，最大吸濕量的1.5～2.0倍、15-16×105Pa

）。影響因素：土壤質(zhì)地、植物種類、氣候等萎蔫系數(shù)是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。凋萎蔫系數(shù)無效孔度=凋萎系數(shù)×容重2、土壤毛管水定義：依靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水就稱為毛管水h水柱高度（cm)d孔隙直徑（mm）毛管作用力范圍：

0.1-1mm有明顯的毛管作用0.05-0.1mm毛管作用較強(qiáng)0.05(0.02)-0.005(0.002)毛管作用最強(qiáng)〈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給源毛管水移動性大，能較迅速地運(yùn)動，一般向消耗點(diǎn)移動，如向根系吸水點(diǎn)和表土蒸發(fā)面移動（10-300mm/h）它也是土壤養(yǎng)分的溶劑和輸送者特點(diǎn)是土壤中最寶貴的水毛管懸著水（（與地下水無無關(guān)）在地下水較深深的情況下，，降水或灌溉水水等地面水進(jìn)入入土壤，借助毛管力保保持在上層土土壤毛管孔隙隙中的水分。它與來自地下水水上升的毛管管水并不相連連，好像懸掛在在半空中一樣樣，故稱之為為毛管懸著水。毛管懸著水是是地勢較高處植物吸收水分分的主要給源源。類型土粒毛管懸著水示意圖不同質(zhì)地和耕作條件下的田間持水量m（q%）緊實(shí)耕后212528-3224-2822-2620-2413-2010-14田間持水量二合土粘土重壤土中壤土輕壤土砂壤土砂土土壤質(zhì)地在形態(tài)上它包包括吸濕水、膜狀狀水和毛管懸懸著水。當(dāng)含水量達(dá)到到田持時(shí)，若若繼續(xù)供水，，并不能使該該土體的持水水量再增大，，而只能進(jìn)一一步濕潤下層層土壤。田間間持水量是確確定灌水量的重要依據(jù)。影響因素：質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)構(gòu)、松緊狀況況等水分常常數(shù)田間持持水量量(田持)：是指毛毛管懸懸著水水達(dá)到到最大大數(shù)量量時(shí)的的土壤壤含水水量毛管持持水量量：毛管上上升水水的最大含含量毛管上上升水水（與地下下水有有關(guān)））借助于于毛管管力由地下下水上上升進(jìn)進(jìn)入上上層土土體的的水毛管水水上升升高度度：從地下下水面面到毛毛管上上升水水所能能到達(dá)達(dá)的絕絕對高高度水分常常數(shù)土粒粒毛管上升水示意圖地下水水位3、重力力水特點(diǎn)：：臨時(shí)存存在于于土壤壤大孔孔隙（（通氣氣孔隙隙）中中的水水分，，與土土壤養(yǎng)養(yǎng)分的的淋失失有關(guān)關(guān)；往往因因水分分過多多，土土壤空空氣不不足，，造成成內(nèi)澇澇，反反而有有害于于作物物生長長（多余水水）定義：土壤中中不被土土壤保保持而而受重重力支支配向向下流流動的的水，，稱為為重力水水機(jī)制：重力（（<0.08×105Pa）水分常常數(shù)全持水水量或或飽和和持水水量：：土壤全全部孔孔隙都都充滿滿水時(shí)時(shí)的土土壤含含水量量上述各各種水水分類類型，，彼此此密切切交錯(cuò)錯(cuò)聯(lián)結(jié)結(jié)，相相互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化，，很難難嚴(yán)格格劃分分對于不不同質(zhì)質(zhì)地的的土壤壤上述述各種種不同同形態(tài)態(tài)水的的數(shù)值值是不不等的的。請請認(rèn)真真比較較它們們的大大小注意意二、土土壤水水分的的數(shù)量量概念念土壤含含水量量（一）重量含水量（m或mw

）

質(zhì)量含水量：是指土壤中水分的質(zhì)量與干土質(zhì)量的比值。又稱為重量含水量，無量綱，常用符號θm表示（百分率）100221-=WWWmqθm＝（水重/干土重）×100％干土，一般是指在105℃條件下烘干的土壤。例1：土壤壤烘干干前濕濕重為為95g，烘干后后重79g，求質(zhì)量量含水水量。。將測測定數(shù)數(shù)據(jù)代代入上式，即即求該該土壤壤質(zhì)量量含水水量為為：θm＝[（95-79）/79]××100％＝＝20.3％容積含含水量量是指單單位土土壤總總?cè)莘e積中水水所占占的容容積百百分?jǐn)?shù)數(shù)，又又稱容積濕濕度、土壤水水的容容積百百分?jǐn)?shù)數(shù)，常用用符號號θv表示：：θv=(水容積/土壤總總?cè)莘e積)cm3/cm3θv=θm·ρρbρb=d2（二））容積積含水水量（（v或Vw）例2：設(shè)上例土壤容重為1.2g/cm3，求其θv。θv=（20.3％×1.2）=24.4％土壤總孔度=（1-1.2/2.65）×100=54.7%土壤空氣（容積%）=54.7-24.4=30.3%通氣狀況？土壤水水貯量量是指一一定面面積和和厚度度土壤壤中含含水的的絕對對數(shù)量量。在在土壤物物理，，農(nóng)田田水利利學(xué)、水文學(xué)學(xué)中經(jīng)常常要用用到，，它主主要有有兩種種表達(dá)達(dá)方式式：（三））土壤壤貯水水量指在一定厚度(h)一定面積土壤中所含的水量相當(dāng)于相同面積水層的厚度?？梢酝浦猦w與θv的關(guān)系如下：hw＝θv·h=θmρbh（mm）hw的方便之處在于與大氣降水量、土壤蒸發(fā)量直接比較1）水深(hw)例4如某土層厚厚度為10cm，容積含含水量量為25％，求求水深深。Dw=（10××25％）＝＝2.5(cm)＝25(mm)即一定定面積積一定定厚度度土壤壤中所所含水水量的的體積數(shù)數(shù)在數(shù)量量上，，它可可簡單單由hw與所指指定面面積(如1畝、1公頃)相乘求求出，，但要要注意意二者者單位位一致致性。。在灌排排計(jì)算算中常常用到到這一一參數(shù)數(shù)，以以確定定灌水量量和排排水量量例：若都以1m土深計(jì)，每畝含水容量(以V方/畝表示)與水深之間的換算關(guān)系可推知，如式所示:V方/畝＝（2/3）hw100hw100單位：mmV方/公頃＝（10）hw1002）容積水（四）相對含水量（%）它可以說明土壤水的飽和程度、有效性和水、氣的比例等。是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)上常用的土壤含水量的表示方法。其求法如下：土壤相對含水量＝θm/θf×100相對含水量：指土壤含水量(θm)占田間持水量(θf)的百分?jǐn)?shù)。絕對含含水量量：土壤中中所含含水分分的絕絕對數(shù)數(shù)量質(zhì)量含含水量量、容容積含含水量量、、土壤壤貯水水量三、土土壤含含水量量的測測定方方法1、烘箱箱烘干干法1）原理理：105~110℃烘干6~8小時(shí)2）質(zhì)%=(W1-W2)/(W2-W3)W1-———濕土+盒W2———干土+盒W3———盒3）國標(biāo)標(biāo)方法法，準(zhǔn)準(zhǔn)確4）缺點(diǎn)點(diǎn)：時(shí)時(shí)間長長，需需取樣樣，不不能定定點(diǎn)觀觀測。。2、快速速烘干干法1）紅外外線烘烘干法法2）微波波爐烘烘干法法3）酒精精燃烘烘法：：取土土樣放放入鋁鋁盒，，加入入98%酒精點(diǎn)點(diǎn)燃，，重復(fù)復(fù)3-5次，燃燃燒時(shí)時(shí)土壤壤70-80℃，將燃燃盡時(shí)時(shí)180-200℃℃，滅后后80-90℃，快速速但不不準(zhǔn)確確，適適用于于田間間操作作。三、土土壤含含水量量的測測定方方法3、中子子法用用中中子儀儀1）快中中子源源鐳鐳-鈹2）慢中中子探探測器器。3）快中中子遇遇H變慢4）不能能測土土表土土壤，，有機(jī)機(jī)質(zhì)多多影響響結(jié)果果。5）可定定點(diǎn)長長期觀觀測。。土壤萎萎蔫系系數(shù)：：作物葉葉片發(fā)發(fā)生永永久萎萎蔫時(shí)時(shí)的土土壤含含水量量，也也叫永永久萎萎蔫點(diǎn)點(diǎn)。二.土壤通通氣性性的調(diào)調(diào)節(jié)土壤通通氣性性好壞壞主要要取決決于土土壤通通氣孔孔隙的的多少少，調(diào)調(diào)節(jié)土土壤通通氣性性就要要通過過各種種措施施改善善土壤壤孔隙隙狀況況。（1）改良良土壤壤質(zhì)地地和結(jié)結(jié)構(gòu)（2）耕作作管理理（3）排水水和灌灌溉不同灌灌水方方法時(shí)時(shí)的土土壤入入滲問問題畦灌、、淹灌灌、漫漫灌時(shí)時(shí)的入入滲有水層層的一一維運(yùn)運(yùn)動不同灌灌水方方法時(shí)時(shí)的土土壤入入滲問問題噴灌時(shí)時(shí)的入入滲自由入入滲不同灌灌水方方法時(shí)時(shí)的土土壤入入滲問問題溝灌時(shí)時(shí)的入入滲二維運(yùn)運(yùn)動不同灌灌水方方法時(shí)時(shí)的土土壤入入滲問問題滴灌時(shí)時(shí)的入入滲三維運(yùn)運(yùn)動根系吸吸水植物體體輸水水植物體體蒸