土壤的水氣熱

土的氣一、學習指導（一）本章教學要求1、掌握本章涉及的概念。2、了解土壤水分含量的測定方法和表示方式，重點掌握土壤水分的類型及其有效性。3、了解土壤水分運動的特點。4、掌握我國農(nóng)業(yè)水資源狀況，重點掌握旱作農(nóng)業(yè)的水分管理特點。5、了解土壤空氣的組成特點及對作物生長和土壤肥力的影響。6、了解影響土壤溫度變化的因素。（二）本章重點、難點內(nèi)容1、土壤水分的類型和性質(zhì)土壤水分一般分為四種類型：吸濕水、膜狀水、毛管水和重力水。土壤顆粒具有很大表面積面可牢固地吸附一層或數(shù)層水分子分稱為吸濕水，其含量稱為土壤吸濕量。當大氣相對濕度達到時吸濕量達到最大值，稱為最大濕量或稱為吸濕系數(shù)。當土壤顆粒吸附空氣中的水分達到飽和即達到最大吸濕量時，土壤顆粒仍然可以吸附水分，并形成一層水膜種稱為膜水狀水達到最大數(shù)量時的土壤含水量稱為最大分子持水量。土壤中存在著大量的毛管孔隙管孔隙中的水分就是毛管水據(jù)下水與毛管水是否連接將管水分為毛管懸水和毛管上升水兩種管著水是指沒有與地下水連通時保在土壤毛管孔隙中的水分最大值稱為田間持水量通常作為灌溉水量定額的最高指標。毛管上升水是指由于地下水借毛管引力的作用，從下向上移動，并保持在毛管中，其最大值稱為毛管持水量。當土壤含水量達到田間持水量時果繼續(xù)供水土壤中所有大小孔隙都將充滿水此時的土壤含水量稱為土壤飽和含水量，超出田間持水量的水就是重力水。2、土壤水吸力進入土壤的水分是在多種力量的作用下保持在土壤中的量包括土壤各種物質(zhì)與水分的結(jié)合力土顆粒對水分吸附固持力管對水的固持力土壤顆粒的機械阻力等等，所有這些力統(tǒng)稱為土壤水吸力。土壤水分特征曲線是指將土壤水分含量與土壤水吸力作圖所得到的曲線壤都有其自己的水分特征曲線。3、土壤水分含量的測定和表示方法自然條件下土壤保持的水分稱為土壤含水量稱壤水分含量的測定方法主要有

酒精燃燒法、烘干法、中子儀法等方法烘干法是常用方法酒燃燒法可作為田間土壤含水量快速測定的一種方法壤含水量的表示方法有重量法容積法相對含水量和貯量法等。4、土壤水分的運動土壤水的再分布是指停止供水后滲過程結(jié)束土壤水在重力吸力梯度和溫度梯度的作用下，繼續(xù)向下層較干的土壤移動，但沒有與地下水接觸。土壤水的運動包括液態(tài)水的運動和氣態(tài)水的運動的運動分為飽和流運動和不飽和流運動當斷向土壤供水，使土所有孔隙都充滿了水分由于重力和壓力作用向土壤下層移動或橫向運動這是壤水的飽和流運動果供水不足只毛管等小孔隙充滿水土水分運動主要依賴水力梯度括膜狀水和毛管水的運動就是土壤水的非飽和流運動。土壤水分以水氣的形態(tài)由土壤表面向大氣擴散的現(xiàn)象稱為土壤蒸發(fā)或土面蒸發(fā)蒸發(fā)分為個段氣控制階段土壤導水率控制階段和擴散控制階段土水蒸發(fā)與非鹽土相比有其自己的特點。5、土壤水的有效性土壤有效水是指作物根系能夠吸收利用的土壤水分量為土壤含水量與土壤萎蔫系數(shù)的差值，最大量是田間持水量與土壤萎蔫系數(shù)的差值。土壤萎蔫系數(shù)是指當土壤供水不能補充作物葉片的蒸騰消耗時片生萎蔫果供水時葉片萎蔫的現(xiàn)象不能消即成為永久萎蔫此時土壤的水分含量就是土壤萎蔫系數(shù)或永久萎蔫點。當根系的吸水能力大于土壤水的吸力時的土壤水是有效水水與土壤顆粒之間的吸附力遠遠大于作物根的吸水力以是無效水水膜外層的膜狀水根系能夠吸收以分膜狀水是有效水管也是有水重力水由于不在土壤中存留作而言是無效水。土壤有效水含量的經(jīng)驗判斷方法俗稱田間驗墑土壤墑情分為5種型即汪水黑墑、黃墑、潮干土和干土。6、我國農(nóng)業(yè)水資源狀況我國人均占有水量只是世界平均值的，畝占有水量為世界的，有一半以上旱地得不到灌溉，是世界個缺水的國家之一。我國水資源短缺可分為4種類型：資源性缺水質(zhì)良型缺水設(shè)施缺水程性缺水國農(nóng)業(yè)水資源匱缺有以下幾個特點：水資源區(qū)域分布與經(jīng)濟發(fā)展格局很不匹配占國土面積的山區(qū)丘陵地區(qū)水源工程建設(shè)難度大，缺水嚴重；降雨集中，年際之間變化大，可利用水量少，旱澇災害頻繁；我國水資源開發(fā)利用率已經(jīng)很高接近世界水資源開發(fā)利用率的三倍難進一步提高利用率水質(zhì)差、水污染嚴重；水分利用率低。7、作物需水規(guī)律

作物需水量是指生長在大面積農(nóng)田上的無病蟲害的作物土水分和肥力適宜時給定的生長環(huán)境中作達到高潛力值的條件下，作物葉面蒸騰、棵間土壤蒸發(fā)、組成作物體和消耗于光合作用等生理過程所需要的水量總和蒸騰和棵間土壤蒸發(fā)兩部分統(tǒng)稱為作物蒸散量。一般根據(jù)彭曼公式或農(nóng)田水分平衡方程來計算作物需水量在不同的生長發(fā)育時期對水的需求差異很大，存在需水臨界時期，此時若缺水，作物產(chǎn)量將大幅度下降。8、水分的高效利用（）源節(jié)：加強農(nóng)田基本建設(shè)，減少輸水損失，采用節(jié)水灌溉技術(shù)；充分用自然降雨；合理開采利用地下水；劣質(zhì)水和工農(nóng)業(yè)污水的資源化和有效利用管理：加強法制宣傳；建立水源保護區(qū)，狠抓“三廢”治理；統(tǒng)一規(guī)劃，合理分配和利用水資源；實行水資源商品化，鼓勵建立農(nóng)業(yè)供水公司、用水者協(xié)會業(yè)耕種措施：提土壤蓄水保墑的能力；培育抗旱新品種，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，合理安排作物布局；合理灌溉。9、旱作農(nóng)業(yè)我國的干旱和半干旱地區(qū)的分布從東北通遼開始河北張北山西雁北經(jīng)夏固原和甘肅隴中的定西直西藏拉總面積達220萬方公里占國土面積約∽，降雨60%以集中在∽9月，而且年際之間變化很大。旱作農(nóng)業(yè)的基本思想是盡量保蓄和充分利用有限的降雨高水分的利用效率措包括選育抗旱品種，耕作上的耕、耙、耱、中耕，種植制度上的間作和套作，以及地膜覆蓋、土壤保水劑的應用等等，具有以下幾個特點：搞好農(nóng)田基本建設(shè)；推廣抗旱保墑的耕作技術(shù)；培肥地力；培育優(yōu)良品種。、土壤空氣的組成及其特點土壤的空氣組成主要取決于土壤中生物活動和與大氣的交換性能，總體上與大氣相似，但CO2含高于大幾十倍，而O2的含量比大氣要低，水汽含量一般要高大氣，并且含有一定量的還原性氣體，如CH4、、等尤其是淹水的土壤，CO2含更高，含量更低，還原性氣體含量也很高。土壤通氣性是指土壤空氣與大氣進行交換的能力及壤內(nèi)部氣體擴散的特性壤氣性主要反映土壤向大氣排出CO2和氣中的O2進土壤的能力定時間內(nèi)一面積土壤上，產(chǎn)生的CO2與耗的O2之的比值，稱為土壤呼吸系數(shù)。、土壤空氣對作物生長和土壤肥力的影響不同的作物，不同器官一種作物不同的生育時期，對氧氣的需求都有差異。水稻等水生作物要求生活在淹水的環(huán)境旱地作物必須生活在通氣性良好的土壤上子發(fā)和苗期最易遭受土壤缺氧的危害上頂端生長點對缺氧最敏感大多數(shù)情況下根系首先遭受危害作物根系必須在一定的氧濃度條件下才能正常地生長發(fā)育子的萌發(fā)要求有一定量的水分和O2

土壤空氣對土壤肥力的影響主要通過對土壤微生物和氧化還原電位的作用來實現(xiàn)。、土壤空氣狀況的調(diào)節(jié)排水降低土壤的含水量；改良土壤質(zhì)地；增施有機肥料，改善土壤結(jié)構(gòu)和孔性。、土壤的熱性質(zhì)土壤溫度的變化主要決定于土壤的熱性質(zhì)，如土壤熱容量、導熱性和導溫性。土壤的熱容量是指單位重量或單位容積的土壤度變化一度所吸收或釋放的熱量位是卡（·度）或卡（米3·度土壤導熱率是指單位土層厚度，溫差為1OC時，每秒流入單位面積土壤斷面1平厘米）的熱量，單位是指卡（米·秒·度土壤導溫率是指在常溫和常壓狀態(tài)下，單位土層厚度，溫差為1OC時單位時間流入單面積土壤斷面（平方厘米）的熱量使單位體積（立厘米）土壤溫度所發(fā)生的變化，單位是厘米。、土壤溫度對作物生長發(fā)育和土壤肥力的因素任何生命活動都需要一定的溫度物種子和根系只有在一定的溫度下才能萌發(fā)壤度過高過低，會影響根系對水分和養(yǎng)分的吸收，對作物的生殖生長也有很大的影響。土壤溫度與土壤肥力的關(guān)系主要表現(xiàn)在響土壤中各種化學反應影微生物的活性影響土壤養(yǎng)分離子的擴散、水分和空氣的運動。