土壤学
土壤学的专业课程包括

土壤学的专业课程包括土壤学是农学和地理学的交叉学科,主要研究土壤的形成、分类、性质、肥力、改良和利用等方面的知识。
作为农业生产的重要基础,土壤学在农业、环境保护和自然资源管理等领域具有重要意义。
下面将介绍土壤学的一些专业课程。
1. 土壤物理学土壤物理学是土壤学的基础学科之一,主要研究土壤的物理性质及其与土壤水分、空气和根系的关系。
该课程涵盖了土壤颗粒组成、土壤结构、土壤质地、土壤容重、土壤孔隙度、土壤水分运动等内容。
通过学习土壤物理学,可以了解土壤的渗透性、保水性、通气性等特性,为土壤的管理和利用提供科学依据。
2. 土壤化学土壤化学是研究土壤中元素的分布、迁移转化以及土壤与植物、微生物和环境之间的相互作用的学科。
该课程主要包括土壤中的无机物质和有机物质、土壤酸碱度、土壤养分循环等内容。
通过学习土壤化学,可以了解土壤中的养分供应和肥料利用,为土壤肥力的调控和土壤环境保护提供理论指导。
3. 土壤生物学土壤生物学研究土壤中的微生物、动物和植物,以及它们与土壤环境的相互作用。
该课程涉及土壤微生物的分类、数量和活性,土壤动物的功能和作用,土壤植物的根系结构和功能等内容。
通过学习土壤生物学,可以了解土壤生态系统的构建和维持机制,为土壤生物多样性保护和生态系统服务提供理论基础。
4. 土壤肥力学土壤肥力学研究土壤中养分的供应、转化和利用,以及肥料的施用和效果评价。
该课程涵盖土壤养分的形态、循环和动态平衡,土壤肥力评价和土壤肥力管理等内容。
通过学习土壤肥力学,可以了解土壤养分的供应机制和调控措施,为合理施肥和高效利用肥料提供科学依据。
5. 土壤水分学土壤水分学研究土壤中水分的运动和储存,以及土壤水分与作物生长和环境的相互关系。
该课程包括土壤水分特性、水分运动和水分利用效率等内容。
通过学习土壤水分学,可以了解土壤水分的储存和供应机制,为合理灌溉和水分管理提供科学依据。
除了以上几门专业课程,土壤学还涉及土壤侵蚀学、土壤改良学、土壤保持学等其他相关学科。
土壤学

土壤学名词解释SPAC(土壤-植物-大气连续体):指土壤经过植物到大气的水流可当作一个物理的、统一的动态过程。
◇6土壤:固态地球表面具有一定肥力,能够生长绿色植物的疏松多孔表层。
◇4土壤肥力:土壤为植物生长供应和协调营养条件和环境条件的能力。
◇6土壤质地:根据机械组成划分的土壤类型。
土壤质量:土壤在生态系统界面内维持生产、保护环境质量、促进动物和人类健康行为的能力。
土壤颗粒组成(机械组成):指土壤中各粒级所占的百分含量。
原生矿物:指在风化和成土过程中未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。
次生矿物:指在风化和成土过程中新生成的矿物,由原生矿物分解转化而成。
粘土矿物:是风化和成土过程中所形成的组成粘粒的次生矿物。
粘粒矿物:指直径小于0.01毫米的土粒矿物。
◇6同晶置换(同晶替代):指组成矿物的中心离子被电性相同,大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。
硅铝铁率:指土壤或粘粒中SiO2分子数与Al2O3和Fe2O3分子数之和的比值。
硅氧四面体:由三个氧离子构成三角形为底,硅离子居于三角形之上,第四个氧离子居于硅离子顶部所构成。
铝氧八面体:由六个氧原子(或氢氧离子)环绕着一个中心铝离子排列而成。
成土因素:影响土壤形成和发育的基本因素,是一种物质、力、条件或关系或它们的组合,其已经对土壤形成发生影响或将影响土壤形成。
土壤生产力:指由土壤本身肥力属性和发挥肥力作用的外界条件所决定的土壤生产能力。
土壤结构性:由于土壤结构体的种类、数量及结构体内外的孔隙状况等产生的综合性质。
◇4土壤容重:田间自然垒结状态下单位容积土体(包括土粒和孔隙)的质量或重量。
土壤比重(土壤密度):单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的体积)的质量。
容积百分比:土壤水的容积占土壤容积的百分数。
重量百分数:土壤水重量与烘干土重量的百分比。
土壤发育:地壳表面的岩石风化体及其再积体,接受其所处的环境因素的作用,而形成具有一定剖面形态和肥力特性的土壤。
土壤土壤学

土壤土壤学
土壤学是一门科学,它研究土壤的物理、化学和生物学特性,以及土壤与环境之间的关系。
土壤学涵盖了土壤的发生和演变、土壤的分类和分布、土壤的肥力特征以及土壤的开发利用改良和保护等方面的内容。
土壤学是农业科学的基础学科之一,它与地球科学、生命科学以及环境科学等学科都有密切的联系。
土壤学不仅研究土壤本身的性质和变化,还关注土壤与植物之间的关系,以及土壤与环境之间的相互作用。
在历史上,土壤学的发展与自然科学,特别是化学和生物学的发展密切相关。
自16世纪以来,人们对土壤的认识逐渐从直观的经验出发,发展到更科学、更系统的研究。
土壤学在农业、水利、工业、矿业、医药卫生、交通和国防事业等多个领域都有应用。
例如,在农业上,土壤学的研究可以帮助我们了解如何改善土壤肥力,提高农作物的产量和质量。
在水利上,土壤学可以帮助我们了解土壤的水分保持能力和水渗透能力,从而更好地利用和保护水资源。
总的来说,土壤学是一门综合性很强的学科,它对于我们了解地球表面的生态系统和自然资源的可持续利用具有重要意义。
土壤学名词解释 PDF版

土壤学名词01. 总论01.001 土壤 soil陆地表面由矿物质、有机物质、水、空气和生物组成,具有肥力,能生长植物的未固结层。
01.002 土壤学 soil science研究土壤的形成、分类、分布、制图和土壤的物理、化学、生物学特性、肥力特征以及土壤利用、改良和管理的科学。
01.003 发生土壤学 pedology侧重研究土壤的发生、演化、特性、分类、分布和利用潜力的土壤学。
01.004 耕作土壤学 edaphology侧重研究土壤的组成、性质及其与植物生长的关系,通过耕作管理提高土壤肥力和生产能力的土壤学。
01.005 土壤地理[学] soil geography研究土壤的空间分布和组合及其地理环境相互关系的学科。
01.006 土壤物理[学] soil physics研究土壤中物理现象或过程的学科。
01.007 土壤化学 soil chemistry研究土壤中各种化学行为和过程的学科。
01.008 土壤生物化学 soil biochemistry阐明土壤有机碳和氮素等物质的转化、消长规律及其功能的学科。
01.009 土壤矿物学 soil mineralogy研究土壤中原生矿物和次生矿物的类型、性质、成因、转化和分布的学科。
01.010 农业化学 agrochemistry研究植物营养、土壤养分、肥料性质和施用技术及其相互关系的学科。
在广义上也包括农产品加工酿造等。
01.011 土壤分析化学 soil analytical chemistry研究用化学方法和原理测定土壤成分和性质的技术学科。
01.012 土壤生物学 soil biology研究土壤中生物的种类、分布、功能及其与土壤和环境间相互关系的学科。
01.013 土壤微生物学 soil microbiology研究土壤中微生物种类、功能和活性以及与土壤和环境间相互关系的学科。
01.014 土壤生态学 soil ecology研究土壤环境与生物间相互关系,以及生态系统内部结构、功能、平衡与演变规律的学科。
土壤学

名词解释土壤:陆地表面由矿物,有机物质,水,空气和生物组成,具有肥力且能生长植物的末固结层。
肥力:土壤具有能供应与协调植物正常生长发育所需的养分,水分,空气和热量的能力。
土壤矿物质:岩石风化形成的矿物颗粒岩石:一种或树种矿物的集合体母质:原生积岩经过一系列风化、搬运、堆积作用,在地表形成的一层疏松的最年轻的地质矿物质层,它是形成土壤的基础,是土壤的前身。
粒级:根据单个土粒的当量粒径的大小,可将土壤粒分为若干组。
土壤机械组成:土壤是由大小不同的土粒按不同的比例组合而成的,这些不同的粒级混合在一起表现出的土壤粗细状况,称土壤机械组成。
土壤质地:土壤中各粒级含量百分率的组成。
土壤有机质:存在于土壤中所有含碳的有机化合物矿质化过程:有机质在微生物作用下,有机质分解变为二氧化碳和水等,而N,P,S等以矿质盐类释放出来,同时释放能量,为植物和微生物提供养分和能量。
腐殖化过程:指土壤、堆肥或江河湖海等水体淤泥中的有机物质转变成为腐殖质的过程。
腐殖质:芳香族有机化合物和含氮化合物缩合成的一类复杂的高分子有机物,呈酸性,颜色为褐色或暗褐色。
吸湿水:固相土粒籍其表面的分子引力和静电引力从大气和土壤空气中吸附气态水,附着于土粒表面成单分子或多分子层。
重力水:当土壤水分超过田间持水量时,多余的水分不能被毛管所吸持,就会受重力的作用沿土壤的大孔隙向下渗透,这部分受重力支配的水称重力水。
毛管水:靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分膜状水:吸湿水达到最大后,土粒还有剩余的引力吸附液态水,在吸湿水的外围形成一层水膜。
最大持水量:土壤所能容纳的最大持(含)水量。
田间持水量:毛管悬着水达到最大时的土壤含水量。
土壤通气性:土壤空气与近地层大气进行气体交换以及土体内部允许气体扩散和流动的性能土壤热容量:单位质量或原状体积土壤温度升高1℃或降低1℃所吸收或放出的热量。
孔性:指能够反映土壤孔隙总容积的大小孔隙的搭配及孔隙在各土层中的分布状况等的综合症状。
土壤学名词解释(完全版)

土壤学是以地球表面能够生长绿色植物的疏松层为对象,研究其中的物质运动规律及其与环境间关系的科学,是农业科学的基础学科之一。
主要研究内容包括土壤组成;土壤的物理、化学和生物学特性;土壤的发生和演变;土壤的分类和分布;土壤的肥力特征以及土壤的开发利用改良和保护等。
其目的在于为合理利用土壤资源、消除土壤低产因素、防止土壤退化和提高土壤肥力水平等提供理论依据和科学方法。
名词解释:1、土壤质地:是根据机械组成划分的土壤类型,一般分为砂土、壤土和粘土三类。
2、活性酸:指的是与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中的H+离子。
3、毛管持水量:毛管上升水达最大时称毛管持水量。
4、土壤退化过程:是指因自然环境不利因素和人为开发利用不当而引起的土壤物质流失、土壤性状与土壤质量恶化以及土壤肥力下降,作物生长发育条件恶化和土壤生产力减退的过程。
5、永久电荷:同晶置换一般形成于矿物的结晶过程,一旦晶体形成,它所具有的电荷就不受外界环境(如pH、电解质浓度等)影响,故称之为永久电荷、恒电荷或结构电荷。
6、土壤水分特征曲线:指土壤水分含量与土壤水吸力的关系曲线。
(土壤水分特征曲线表示了土壤水的能量与数量的关系。
)7、富铝化过程:是热带、亚热带地区土壤物质由于矿物的风化,形成弱碱性条件,随着可溶性盐、碱金属和碱土金属盐基及硅酸的大量淋失,而造成铁铝在土体内相对富集的过程。
(包括两方面的作用:脱硅作用(desilication)和铁铝相对富集作用。
)8、盐基饱和度:是指土壤中各种交换性盐基离子的总量占阳离子交换量的百分数。
9、土壤有机质:是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,它包括土壤中各种动、植物残体,土壤生物体及其分解和合成的各种有机物质。
10、同晶替代:是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。
11、潜性酸:指吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子(H+和Al3+),交换性氢和铝离子只有转移到溶液中,转变成溶液中的氢离子时,才会显示酸性,故称潜性酸。
土壤学

绪论(一)土壤是植物生长繁育和生物生产的基地1、土壤的营养库作用:是陆地生物所需营养物质的重要来源2、土壤在养分转化和循环中的作用;无机物的有机化,有机物的矿质化;3、土壤的雨水涵养作用:是一个巨大的水库;4、土壤对生物的支撑作用;土壤中拥有种类繁多,数量巨大的生物群;5、土壤在稳定和缓冲环境变化中的作用;缓冲库:酸碱性、养分、氧化还原、污染物等土壤圈(pedosphere)是覆盖于地球和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层,它是地圈系统(geosphere system)的重要组成部分。
处于地圈系统的交界面,既是这些圈层的支撑者,又是它们长期共同作用的产物。
土壤:能产生植物收获的地球陆地表面的疏松层次土壤肥力(soil fertility):在植物生活全过程中,土壤供应和协调植物生长所需水、肥、气、热的能力。
自然肥力:指土壤在自然因子(气候、生物、地形等)综合作用下所具有的肥力。
人为肥力:土壤在人为条件熟化(耕作、施肥、灌溉等)作用下所表现出来的肥力。
潜在肥力:土壤肥力在生产上没有发挥出来产生经济效益的部分。
有效(经济)肥力:土壤肥力在当季生产中表现出来产生经济效益的部分。
二、土壤学与相邻学科的关系1、土壤学与地质学、水文学、生物学、气象学有着密切的关系;2、土壤学与农学、农业生态学有着不可分割的关系;3、土壤学与环境科学联系密切。
三、土壤学的任务(一)合理利用土壤:水土流失、土壤沙化、土壤次生盐渍化、土壤污染、农药污染、肥料污染、“三废”污染(二)中低产土壤改良(三)基础理论研究。
1、土壤温室气体形成机理、变化规律与减缓途径的研究(重点是CH4、NxOy、CO2);2、土壤污染发生类型、形成规律与防治途径研究;3、土壤退化时空变化、形成机理、调控对策;4、土壤质量的演变机制、评价体系及恢复重建的研究;5、经济快速发展地区土壤环境演变机制与调控研究;6、不同地区土壤生态环境建设及其治理途径的研究;7、土壤与环境问题有关基础应用与开发项目的研究。
土壤学

第一章土壤矿物质土壤三相组成:固相(矿物质95%、有机质5%)、液相(土壤液体)、气相(土壤气体)矿物:是经各种地质作用,自然产生于地壳中的化合物或化学元素,是具有一定化学成分和物理性质的自然均质体,是组成岩石的基本单位。
原生矿物:是指那些经过不同程度的物理风化,为改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。
土壤原生矿物以硅酸盐、铝硅酸盐占绝对优势。
次生矿物:原生矿物在风化和成土作用下,新形成的矿物,如各种盐类CO32-、SO42- 、SiO42- 、Cl-等。
次生粘土(粒)矿物:层状硅酸盐类和含水氧化物类,是土壤粘粒的主要组成。
粘粒(土)矿物:组成粘粒的次生矿物,主要包括:层状的硅酸盐矿物和氧化物类。
前者是晶型矿物,后者有晶型的,也有非晶型的。
粘土矿物分类:(一)层状硅酸盐a。
硅氧四面体b。
铝氧八面体单位晶层:(1:1型单位晶层铝氧片和硅氧片特点:晶层与晶层间距离稳定,连接紧密内部空隙小,电荷量少,单位个体小,分散度低。
多出现与酸性土壤,如高岭石类。
2:1型单位晶层两层硅氧片夹一层铝氧片,特点:胀缩性大,吸湿性强,易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+,有时可在硅铝片中,一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附阳离子。
如蒙脱石,这类矿物多出现于北方土壤。
2:1:1型单位晶层)同晶替代:是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格结构保持不变的现象。
同晶替代的结果使土壤产生永久电荷,能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,使土壤具有保肥能力。
(可变电荷)同晶替代的规律:1、高价阳离子被低价阳离子取代的多;因此,土壤胶体一般其净电荷为阴性。
2、四面体中的Si4+被Al3+离子所替代,八面体中Al3+被Mg2+替代。
3、同晶替代现象在2:1和2:1:1型的粘土矿物中较普遍,而1:1型的粘土矿物中则相对较少。
硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性:(1)高岭组1:1型矿物无膨胀性电荷数量少阳离子交换量小胶体特性较弱华北、西北、东北(2)蒙蛭组2:1型胀缩性大电荷数量大同晶替代胶体特性突出东北、华北、西北蒙脱石主要发生在铝片中,一般以Mg2+代Al3+,蛭石的同晶替代主要发生在硅片中。
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3.2 土壤的酸碱性反应3.2.3 土壤酸碱反应与土壤肥力的关系1. 与养分有效性的关系土壤养分的有效性受 pH 值影响很大,Fe、Mn、Zn、Cu、Mo在酸性条件下有效性较高,N、P、K等在中性和碱性条件下有效性较高。
(图片:土壤养分有效性与pH值的关系)2. 与土壤生物的关系强酸性土壤中主要是真菌,细菌不仅数量少,而且种群比较简单。
一些植物的病原菌对土壤酸碱反应也很敏感,如酸性条件可防止马铃薯的疮痂病 , pH<5.5 可控制立枯病菌的繁殖 , 硝化和反硝化细菌都需要合适的酸碱度。
3. 土壤酸碱性调节由于土壤具有比较强的缓冲能力,改变土壤酸碱反应并非易事。
目前采用降低土壤酸度的方法主要有施用石灰性物质如石灰石、生石灰或熟石灰,提高土壤酸度的方法包括施用有机肥料、硫磺、硫化铁、废硫酸、绿矾 (FeSO4)、生理酸性肥料、石膏、硅酸钙等。
土壤水分状况通常是指周年中土壤剖面上下土层的含水量或土水势的情况及变化(也称为墒情)。
我国北方在周年内土壤水分状况可分为四个时期:1. 土壤湿度相对稳定期2. 春夏之交土壤失水期3. 夏季土壤水分聚集期4. 晚秋至冬初的土壤失水期三、土壤水分状况调节1.科学合理地灌水2.搞好农田基本建设和流域综合治理3. 采用合理的农艺措施,进行耕作保墒4. 地面覆盖技术5. 化学保墒增温剂的应用6. 排水调节和改善土壤的通气状况,可以采用如下一些措施,如建立合理的排灌系统,排除渍水,保持合适的土壤水分;适当深耕,结合增施有机肥;适时中耕松土,对水田宜勤灌浅灌,适时露田晒田;采用各种办法改良土壤结构,解决水与气的矛盾。
其中最有效和应用得最广泛的方法之一,就是垄作。
例如我国多雨的南部以至中部地区,农民种植甘薯多采用垄作方式。
因为甘薯是一种好气的块根作物,垄作有利于排水和通气。
种植三麦及玉米等旱作时,一般都要求五沟配套,畦田平整,以利排水,甚至有"旱作收不收,全在一条沟"的说法,这是因为在小麦、玉米、棉花等生长期间,常会遇到阴雨连绵以及暴雨等情况,农田容易渍水,造成土壤通气不良,危及各种旱作物的正常生长。
南方一些地下水位较高的地区,不仅采用明沟,而且采用暗沟的方法排水。
质地粘重的土壤,通过掺砂或施用秸秆、土杂粪等有机肥料,使形成较好的土壤结构,增加非毛管孔隙,可改善其通气性。
中耕松土,破除因雨水和灌溉水造成的土壤结皮,可以促进土壤的通气性。
改良土壤的通气性,不仅对旱作物生长有利,对水稻生长也是必要的,虽然水稻本身有通气组织,但一定程度的改善稻田通气性,有利于排泄土壤中的有毒物质,有利于土壤养分的释放和水稻新根的形成。
烤田、晒垡、水旱轮作等措施,都有助于改良水稻土的通透性。
热量是生物赖以生存、繁衍的基础,土壤温度是衡量土壤热量的一种尺度。
土壤热量的来源是多方面的,如:太阳辐射热能、地球内热、土壤微生物分解有机质放出的热,以及土壤中化学反应放出的热等等,其中以太阳辐射热为主要热能来源。
土壤中一切生物的生命活动都要求一定的土壤温度,土壤中的许多物理、化学过程也与土壤温度有关,土壤温度还影响土壤水分、空气和养分的转化。
因此,土壤温度也是土壤肥力的重要因素之一。
土壤温度与施肥之间的关系主要有以下几点:1、土壤温度影响作物生长和根系发育。
当土温适宜时,作物根系生长发育好,对水分和养分吸收能力强,代谢作用旺盛;土温过高或过低都不利于作物生长和根系发育,从而影响对水分和养分的吸收。
几种主要作物生长发育要求的适宜土温是:春小麦16~20℃,冬小麦12~16℃,玉米24~28℃,棉花25~35℃,水稻30~35℃。
2、土壤温度影响土壤养分的转化和供应。
大多数土壤微生物在土温25~37℃时活动旺盛,分解有机质能力强、速度快,释放的养分多,温度过高或过低时,微生物的活动受到抑制。
土壤温度还影响到土壤胶体对养分离子的解吸,从而影响到养分的有效性。
3、土壤温度影响土壤中水分、气体的运动及水分存在形态,也间接影响与水分密切联系的肥料的有效性及在土壤中扩散和移动的距离,从而影响施肥效果。
农业生产中,对土壤温度进行调控的主要方法:排水或灌水,增施有机肥料,中耕松土,用塑料薄膜、秸秆、草帘等进行地面覆盖。
第一节土壤水分土壤水分是土壤的重要组成成分,是土壤肥力的重要因素,是植物生长的基本条件,是农业增产增收的重要措施之一。
一、土壤水分的类型1.吸湿水:土粒从土壤空气中吸收的气态水。
(1)受力:土粒表面分子引力作用;远大于植物根系吸水力1.5*106Pa。
(2)具有固态水的性质:不能移动,无溶解力,植物不能吸收,无效水。
(3)影响吸湿水大小因素:土壤质地,有机质含量,空气相对湿度。
(4)吸湿系数:又称最大吸湿量,土壤空气为水气饱和时,土壤吸湿水达到最大值时的土壤含水量。
2.膜状水:在土壤吸湿水外围,靠土粒剩余分子引力吸附的液态水膜。
(1)受力:土粒表面剩余分子引力,比吸湿水受力小。
(2)具有液态水的性质,但移动缓慢,溶解力较弱,植物能吸收其中一部分,弱有效水。
(3)凋萎系数:植物因无法吸收水分而发生永久萎蔫时的土壤含水量。
其大小因土壤质地和作物种类不同发生变化。
有效水的下限。
3.毛管水:依靠毛管力保持在毛管孔隙中的液态水。
(1)受力:毛管力,比植物根吸力小。
(2)具有自由水的性质:可以上下左右移动,移动速度快,溶解力强,数量多,植物吸收利用的主要形态。
(3)毛管悬着水:地下水位较深(地势较高处)的土壤,降水或灌溉后,靠毛管力保持在上层土壤孔隙中的水分。
①田间持水量:毛管悬着水达到最大数量时的土壤含水量。
继续供水,向下层渗透(浪费)。
是有效水的上限,也是灌溉水量的上限。
其大小受土壤质地,有机质含量,结构,松紧状况影响。
②毛管断裂含水量:土壤水分减少到一定程度(一般为田间持水量的70%时)较粗毛管孔隙悬着水出现断裂呈不连续状态,此时的土壤含水量即之。
是灌溉水量的下限。
(4)毛管上升水:地下水位较高(地势低洼处)的土壤,地下水借毛管力作用上升保持在毛管孔隙中的水分。
毛管水上升高度和速度:与孔隙粗细有关,在一定孔径范围内,孔径粗,上升的速度快,但高度低。
反之上升速度慢但高度高。
地下水临界矿化度,地下水临界深度。
4.重力水:土壤水分超过田间持水量后,受重力作用沿大孔隙向下渗漏的水分。
(1)受力:重力作用,容易进一步向土壤深层运动,(若地下水位高—地下水给源;若遇不透水层—滞留,引起通气不良)。
(2)具有自由水的性质,但对旱地土壤而言是多余水。
(3)饱和持水量:又称全蓄水量,土壤全部孔隙都充满水时土壤含水量。
二、土壤水分的有效性1.土壤水分的有效性:指能否被植物吸收利用及其利用的难易程度。
能被吸收利用的水分称有效水;不能被吸收利用的水分称无效水。
2.土壤水分常数与土壤水分有效性的关系:土壤水分常数如土壤吸湿系数、萎蔫系数、毛管持水量、田间持水量、毛管断裂含水量、饱和持水量等是指在一定能量水平下保持的水量,对某一土壤来说,其数值是固定的或变化极小,称土壤水分常数。
反映了土壤水分的数量和能量水平,也反映了土壤水分的吸持和运动状态及被植物利用的难易程度。
对旱地而言:土壤最大有效水的范围=田间持水量-凋萎系数田间土壤有效水的范围=田间持水量-土壤自然含水量速效水=田间持水量-毛管断裂含水量难有效水=毛管断裂含水量-凋萎系数凋萎系数以下为无效水。
田间持水量以上为多余水。
三、土壤水分的含量与表示方法(一)土壤含水量的表示方法:(土壤水分数量)1.土壤重量含水量:土壤水分重量与烘干土重量的比值,是最常用的表示方法。
国家法定计量单位:g/kg,但习惯用重量%表示。
水重% = 土壤水分重量(g)/烘干土重(g)×100%2.土壤容积含水量:土壤水分容积占土壤容积百分数。
反映土壤三相容积的比率。
水容% = 土壤水分容积/土壤容积 = 水重% ×土壤容重3.土壤水贮量:一定面积一定厚度土层内土壤水的总贮量。
用水层厚度表示。
便于比较和计算土壤含水量与降水量、作物吸水量、灌排水量的关系。
水层厚度(mm)=土层厚度(mm)×水容% =土层厚度(mm)×水重%×土壤容重用水方表示:水(m3/hm2)= 10×水层厚度(mm)4.相对含水量(%):土壤自然状态下含水量与田间持水量的百分比。
表示植物可利用的土壤水分的数量。
(二)土壤水分能量水平的表示方法:用能量的方法反映土壤水分问题。
1.土水势:土壤水受各种力作用,自由能的变化与参比标准下纯自由水自由能的差值。
单位:Pa, bar, mbar等。
1 bar = 1000 mbar =105 Pa 土水势 = 基模势 + 压力势 + 溶质势 + 重力势(1)纯自由水的水势为零。
(2)土水势一般为负值,负值越大,土壤水分受力越强,土壤水的势能越低,把水从土壤中分离出来需作的功越多。
(3)土壤水总是由土水势高处向低处移动。
(4)土水势的大小可以反映土壤水分数量的变化、保持、运动及其对植物的有效程度。
2.土壤水吸力:土壤水在一定吸力作用下所处的能态。
(1)土壤湿度越小,土壤水吸力越大,当土壤为水分饱和时,土壤水吸力等于零。
(2)土壤水分总是由吸力低处向高处移动。
(2)土壤水吸力是正值,与土水势数值相等,符号相反。
3.土壤水分特征曲线:(1)土壤水分特征曲线是土壤水吸力与土壤水分含量之间的相关曲线。
(2)反映土壤水不同含量时的能态及对植物的有效性。
四、土壤水分的运动1.土壤水气的扩散和凝结:(1)土壤孔隙中水气经常处于饱和状态,故发生凝结和扩散;(2)水汽总是由水气压高处向水气压低处运动,由暖的土层向冷的土层运动;(3)夜潮土:昼夜温差大,水汽凝结形成;(4)顶凌耙地:春季土壤上层先化冻,解冻水不能下渗而出现返浆现象。
2.毛管水的运动:降水或灌溉后,水分向下入渗不超过田间持水量时,被毛管孔隙保存,并受毛管力作用在毛管孔隙中移动。
,取决于毛管力的大小以及毛管孔隙粗细。
(1)毛管力:主要取决于毛管弯月面曲率半径,两者呈反比。
(2)运动的方向:毛管水总是由毛管力小的地方向毛管力大的地方移动,既由毛管粗的地方向毛管细的地方移动。
土壤越干,毛管力越大,土壤潮湿,毛管力小,故毛管水总是由湿润土层向干土层运动。
(3)运动速度:两点之间毛管力差值越大,毛管水运动速度越快。
粗毛管中的水分运动速度快,细毛管中的水分与管壁摩擦力大,运动速度慢。
(4)毛管水上升高度:在一定孔径范围内,毛管水上升高度与毛管半径成反比,既毛管越细,水分上升高度越高。
3.重力水(饱和水)的运动:因降水或灌溉使土壤水分达到饱和后,水分受重力作用向下渗漏。
(1)渗漏速度与大孔隙数量及孔径有关。
(2)可造成可溶性养分淋失。
(3)对水田而言,适当的渗漏利于空气更新,起到排毒作用。