土壤水分类型、吸水原理及循环过程
土壤水
土壤水形态分类土壤水土壤是一种具有复杂孔隙系统的自然体，其中的孔隙为水和空气所充满。
土壤中的水受到重力、土粒表面分子引力、水分子引力等各种力的作用，并表现出不同的物理状态。
虽然它们之间的界限很难划分，但土壤水按其存在形态仍可大致分为下列几种类型：固态水——土壤水冻结时形成的冰晶。
汽态水——存在于土壤空气中的水蒸汽。
束缚水——又分为吸湿水（紧束缚水）和膜状水（松束缚水）自由水——又分为毛管水、重力水和地下水，其中毛管水又分为悬着水和支持毛管水。
吸湿水土壤水在室内经过风干的土壤，看起来似乎是干燥了，而实际上还含有水分。
如果把这种风干的土壤样品放在烘箱里，在105℃的温度下烘烤，或者把它放在带有吸湿剂（例如磷酸酐）的干燥器中，每隔一段时间拿出来称重一次，就会发现土壤样品的重量逐次降低，直到称至恒重时，这时的土壤才算是干燥了，称为烘干土。
如果把烘干土重新放在常温、常压的大气之中，土壤的重量又逐渐增加，直到与当时空气湿度达到平衡为止，并且随着空气的高低变化而相应地作增减变动。
上述现象说明土壤有吸收水汽分子的能力。
以这种方式被吸着的水，称为吸湿水。
土壤的吸湿性是由土粒表面的分子引力、土壤胶体双电层中带电离子以及带电的固体表面静电引力与水分子作用所引起的，这种引力把偶极体水分子吸引到土粒表面上，吸附水分子过程释放能量（热能）。
因此，土壤质地愈粘，比表面积愈大时，它的吸湿能力也愈大。
图6-1表示土壤不同粒级范围内吸湿水含量与空气相对湿度的关系。
引起吸湿作用距离很短，只等于几个水分子的直径，但作用力很大，因而不仅能吸收水汽分子，并且能使水分子在土粒表面密集，吸湿水的密度可达1.7左右。
所以这种水不能被植物吸收，对于植物来讲为无效水。
重力也不能使吸湿水移动，只有在吸收能量转变为汽态的先决条件下才能运动，因此称为紧束缚水。
1、小于0.002毫米的粒级2、0.002-0.006毫米的粒级3、0.006-0.02毫米的粒级4、大于0.02毫米的粒级膜状水土粒饱吸了吸湿水之后，还有剩余的吸收力，虽然这种力量已不能够吸着动能较高的水汽分子，但是仍足以吸引一部分液态水，在土粒周围的吸湿水层外围形成薄的水膜，以这种状态存在的水称为膜状水。
第四章 土壤水分
（3）压力势 pressure potential p
指将单位水量从一个土－水体系移动另外一个压力不同， 而温度、基质、溶质等状态完全相同的参比系统时所做的功， 参比系统一般设定为当地的大气压，故土壤水的压力势以其受 到的压力与大气压力之差计算。 不饱和土壤中，其孔隙与大气相通，水受到的压力同大气 压相等，其压力势为0； 饱和土壤中，水柱产生的压力高于参比大气压，故地下水位以
4、在研究手段上提供了更精确、更科学、更有效的 方法和技术。 易于用数学模拟以及仪器定量反映土壤水分状况 变化，为今后农业生产科学化、机械化、自动化开 辟了广阔的前景。 如农田水分自动动态监测和自动化灌溉。
（三）土壤水吸力（soil water suction）
1、定义：指土壤水承受一定吸力情况下所处的能态。 是土壤水能态的又一表达方式。 2、需要说明的是： （1）不是指土壤对水的吸引力，而是能态。
（二）土壤水层厚度：指一定深度(mm)土层中的水 分总量相当于若干水层厚度(mm)。它便于将土壤含 水量与降雨量、蒸发散失量和作物耗水量等相比较， 以便确定灌溉定额。
土壤面积厚度容重重量含水量% 水层厚度 = 土壤面积 = 厚度容重重量含水量%10 。
二、土壤水分的能态(potential of soil water)
（2）毛管支持水（毛管上升水） 指地下水层籍毛管力支持上升进入并保持在土壤中的水 分。 影响因素： 地下水位的高低：地下水位上升，则毛管支持水上升； 土壤质地：砂土最低，粘土居中，壤土最高。 毛管持水量：当毛管支持水达到最大时土壤的含水量， 它实质上是吸湿水、膜状水和毛管上升水的总和。
当地下水位适当时，毛管支持水 可达到植物根系，是作物所需水 分的重要来源之一； 当地下水位很深时，毛管支持水 达不到根系，不能发挥补水作用； 若地下水位过浅，易发生渍害， 可能引起土壤盐渍化
土 壤 水 分
土壤水分一、土壤水的形态分类1、固态水—土壤水冻结时形成的冰晶。
2、气态水—存在于土壤空气中的水蒸气。
3、束缚水—是籍土壤吸附力保持的水分，又称为吸附水。
分为：3.1吸湿水—干燥土粒从大气和土壤空气中吸附的气态水分。
干土从空气中吸着水汽所保持的水称为吸湿水；吸湿水表现出固态水的性质，不能自由移动，植物无法利用，属于无效水分。
又称为紧束缚水。
3.2膜状水—土壤颗粒表面上吸附的水分形成水膜，这部分水称为土壤膜状水。
膜状水具有液态水的性质，可以部分为植物吸收利用。
4、自由水—又分为：4.1毛管水—指借助于毛管力(势)，吸持和保存土壤孔隙系统中的液态水,又分为悬着水和支持毛管水。
4.1.1悬着水—指不受地下水源补给影响的毛管水，即当大气降水或灌溉后土壤中所吸持的液态水；旱地悬着毛管水的最大值称为田间持水量。
4.1.2支持毛管水—指土壤中受到地下水源支持并上升到一定高度的毛管水，即地下水沿着土壤毛管系统上升并保持在土壤中的那一部分水分。
亦称为毛管上升水。
4.2重力水—当土壤含水量超过田间持水量后，过量的水分不能被毛管力所吸持，而在重力作用下沿土壤大孔隙向下移动的水分。
4.3地下水—土壤或母质中有不透水层存在时，向下渗漏的重力水会在其上的土壤孔隙中聚积起来，形成一定厚度的水分饱和层，其中的水可以流动，称为地下水。
二、土壤含水量的表示方法1、重量含水量—土壤水的重量占土壤干重的百分数。
干土重为105℃~110℃的烘干土重。
土壤重量含水量(%)=水的重量/土壤干重=土壤容积含水量/容重2、容积含水量—单位土壤总容积中水分所占的容积分数。
土壤容积含水量(%)=水的体积/土体体积=土壤重量含水量×容重3、土壤相对含水量—某一时刻土壤含水量占该土壤田间持水量的百分数。
三、土壤水分常数1、饱和含水量—当土壤所有的孔隙都充满水时的土壤含水量，也称全持水量。
是确定水田灌水水量的依据。
2、田间持水量—土壤中悬着毛管水达到最大量时的土壤含水量。
水 文 学 原 理(五土壤水)
第五章
土壤水
本 章 内 容
1 2 3 4
土壤的质地结构及“三相”关系
土壤水的存在形态 土壤水的能量状态
土壤水运动的控制方程
“土壤”是指地球表面风化的散碎外壳。是一种 由大小不同的固体颗粒集合而成的具有空隙或孔 隙的散粒体，属多孔介质。 “土壤水”则是指包含在土壤孔隙中的水分。地 球表面的土壤覆盖层是一个巨大的“蓄水库”， 全球蓄于土壤中的水量估计有16500km3 ，约为河 道蓄水量的8倍。 在水文循环中，土壤起着十分重要的调节和分配 水量的作用。 问题：水分是怎样被吸收到土壤中去的?进入土壤 中的水分是怎样储存、变化和运动的?
2 土壤水分特性曲线
——吸力与土壤含水量的关系，称为土壤水分特性曲线
土壤水分特性曲线
获得土壤水分特性曲线可以有两种做法：一是从干燥土壤
开始，在土壤吸收水分的过程中测定；二是从饱和土壤开 始，在土壤脱水过程中测定。
实验表明，在脱水过程中测定的土壤水分特性曲线位于上
方，在吸水过程中测定的土壤水分特性曲线位于下方，两 条曲线首尾大体重叠，但中间差别明显，犹如一个绳套。
3 非饱和水流运动的基本微分方程
V K ( )
V t
[ K ( ) ] [ K ( ) ] [ K ( ) ] t x x y y z z
只考虑垂向时：
[ K ( ) ] t z z
毛管断裂含水量： 毛管悬着水的连续状态开始断裂时的土壤含水量 田间持水量： 土壤中毛管悬着水达到最大时的土壤含水量
饱和含水量： 土壤中全部孔隙都被水充满时的土壤含水量
最大吸湿量
在水汽达到饱和的空气中，干燥土壤的吸湿水达
到最大数量时的土壤含水量称为最大吸湿量，又
任务四认识土壤水分
等，使土壤中的水比纯水自由能降低了（分子活动能力降低了），
土壤水的自由能和纯自由水之间自由能的差值，其值大小等于在 标准大气压等温条件下，单位数量的纯自由水转变成土壤水时所 作的功或其自由能的降低值称为土水势。 土水势严密的概念如下：从一已定高度的蓄水池中，把无限少量 的纯水，在一个大气压下等温可逆地转移到土壤中的某一已定点， 使成为土壤水，这时必须做的功，以单位水量来表示称为土水势。 我们规定纯水（自由水）势能值为零，土水势应是负值。
有效水分 土壤水吸力 3.1Mpa 1.5Mpa 0.625Mpa 最 萎 最 大 大 蔫 吸 分 系 湿 子 数 量 持 水 量 膜状水 0.1Mpa 田 间 持 水 量 0Mpa
土 壤 颗 粒
吸湿水
饱 和 持 水 量
毛管悬着水
重力水
泌阳县中等职业学校 农经组
三、土壤含水量的表示方法 1、质量含水量：土壤中保持的水分质量占干土质量的分数， 单位g/㎏。 土壤质量含水量rw=
d=
m土 V土
V H 2O = m土 d
=
Q=
V H 2O V土
mH 2O m土
×d
rw ×d = 1000
Q=rw×d÷1000=质量含水量×容重÷1000 Q%=rw×d÷1000×100%=质量含水量×容重÷1000×100%
泌阳县中等职业学校 农经组
3相对含水量：土壤含水量占田间持水量的百分率。 相对含水量=
3、毛管水：当土壤水分含量达到最大分子持水量时土壤水分就不 再受土粒吸附力的束缚，成为可以移动的自由水，这时靠土壤毛管 孔隙的毛管引力而保持的水分称为毛管水。毛管水可分为： a、毛管上升水：地下水随毛管上升而保持在土壤中的水分称毛 管上升水，毛管上升水与地下水位有密切的关系，它的有效性取 决地下水位。 毛管上升水达到最大量时土壤含水量称土壤毛管持水量。 b、：毛管悬着水：在地下水位很深的地区，降雨或灌水之后， 由于毛管引力而保持在土壤上层中的水分，称为毛管悬着水。它 与地下水位没有关系，好象悬浮在土层中一样，它是植物水分的 重要来源，对植物的生长意义重大。 毛管悬着水达到最大量时的土壤含水量称田间持水量。
农田水分状况和土壤水分运动
2、压力势（ψp） 、压力势（ψ
毛管上升水的高度与孔隙的半径成反比。 但当孔隙过细时，管壁对水份运动的阻 力增加，因而上升高度反而变小。
4、重力水
当土壤水份超过田间持水量时，多余的水份不 能为毛管所保持而在重力作用下沿着大孔隙向 下渗漏，这部分水就称为重力水。 重力水对作物是有效的，但由于它渗漏很快， 不能被保持，所以对旱作而言是无效的。 当重力水达到饱和，即土壤孔隙全部充满水份 时，土壤的含水量就称为饱和持水量。
4、重力势（ψg） 、重力势（ψ
土壤水由于其所处的位置不同，因重力 影响而产生的势能也不同，有此而产生 的水势称为重力势。 重力势可正可负，它是与参照面相对而 言的。参照面以上的土壤水重力势为正 值，参照面以下的为负值。 通常选择剖面内部或底面边界。
土水势代表土壤水分总的能量水平。土 水势的绝对值越小，土壤水分的能量水 平就越高。 土壤水总是从土水势高（即绝对值）低 处移动。 如果只考虑土壤水分运动，而不考虑植 物对水的吸收，溶质势可以忽略。其余 三个分势和称为水力势： ψh = ψm+ ψp+ ψg
（1）水深（Dw） 指在一定厚度（h）和一定面积土壤中所 含水量相当于同面积水层的厚度。 Dw= θv.h 单位可以用cm或mm，
（2）绝对水体积（容量）
指一定面积一定厚度土壤所含水量的体 积，量纲为L3。 V方/公顷，
V方/亩
二、土壤水的能态
土壤水分概述
4、水层厚度
指在一定厚度(h)、一定面积的土壤中所含水量相当 于相同面积水层的厚度(mm).
水层厚度＝(土壤质量含水量×土壤容重×土层厚度)/1000
四、土壤水分的能态
1、土水势（soil water potential） 指将单位水量从一个土－水系统移到温度和它完全相同
凋萎系数(permanent wilting point)：
当土壤水分受到的吸引力超过1.5Mpa，作物无法从 土壤中吸收水分而呈现永久凋萎时的土壤含水量称凋 萎系数。
土壤最大分子持水量：当膜状水达到最大厚度时的土 壤含水量。
3、土壤毛管水(soil capillary water)
土壤含水量超过最大分子持水量后，水分可以自 由移动，靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分称为 毛管水。
的纯水池时所做的功，Ψw表示。 Ψw＝Ψm＋Ψp＋Ψs＋Ψg
Ψm：基质势：；Ψp：压力势；Ψs：溶质势； Ψg：重力势。
基质势（matric potential）
它是指将单位水量从一个平衡的土-水体系统移到 另一个没有土壤基质(纯水)，而其它状态完全相同的水 池时所做的功。或由吸附力和毛管力所制约的土水势。
土壤为何具有吸持水分的功能？
三种吸附力：
1、土粒的吸附：水分子与固体颗粒表面的氧元素的形成氢
键－吸附力强，距离短； 2、胶体表面带电形成的静电场，水分子定向排列---有效
距离长，但作用力弱，受比表面积、胶粒及吸附离子种 类的影响； 3、土粒孔隙水和空气界面上的弯月面力（土壤水承受的 一种张力--毛管力）。
rw： 土壤质量含水量（g/kg） m1：湿土质量（g） m2：干土质量（g）
植物的土壤与水分吸收机制
植物的土壤与水分吸收机制植物作为生命体的一种，生长发育需要养分和水分的供应。
而土壤作为植物生长的基质，承载着植物的根系，为植物提供水分和养分。
本文将介绍植物的土壤与水分吸收机制，探讨植物如何通过根系吸收土壤中的水分和养分。
一、土壤的组成与特性土壤是由无机颗粒物质、有机物、空气和水构成的，具有一定的物理性、化学性和生物性特点。
无机颗粒物质主要由矿物质组成，包括沙粒、粉粒和粉粒等；有机物质则是植物和动物遗体的残渣和分解产物。
土壤中的孔隙和根系提供了适当的通气和水分存储空间，为植物的生长提供了必要的条件。
二、植物根系的结构与功能植物根系是植物体的地下部分，用于定植和吸收土壤中的水分和养分。
根系主要由主根和侧根组成，通过根毛的形成增大了根系与土壤接触的面积。
根系的主要功能是固定植物体，吸收土壤中的水分和养分，并传递至地上部分。
三、水分的吸收与传输植物根系通过根毛吸收土壤中的水分。
根毛是根的表皮细胞向外伸展形成的纤维状结构，能显著增加根系与土壤的接触面积。
当土壤中的水分浓度低于根内的水分浓度时，水分会通过渗透作用进入根毛细胞，并逐渐通过根干流向植物的地上部分。
水分的传输主要依靠植物的导管系统。
导管系统由负责水分吸收和传输的木质部和绿色部组成。
木质部主要负责植物的支撑和水分的导向，而绿色部则负责光合作用和养分的传输。
水分通过根毛进入木质部，经过根、茎和叶的导管，最终到达叶片进行光合作用。
四、养分的吸收与转运除了水分，植物还需要吸收土壤中的养分，如氮、磷、钾等。
植物通过吸附、离子交换和被动扩散等方式吸收土壤中的养分。
吸附是指养分以分子形式黏附在土壤颗粒表面，植物根系通过分泌有机酸等物质，使土壤中的养分溶解并被吸附。
离子交换则是指植物根系释放出氢离子，将土壤颗粒表面的养分与离子交换。
被动扩散是指土壤中的养分由高浓度向低浓度传播，植物通过根毛的形成和根内养分的转运，使养分进入根系细胞。
吸收后，植物通过根、茎和叶的导管系统将养分传输至需要的部位。
第五章土壤学
第五章土壤学第五章1.土壤水的类型？(一)土壤水的类型划分土壤水按其存在形态可分为下列几种类型：固态水—土壤水冻结时形成的冰晶。
汽态水—存在于土壤空气中的水蒸汽。
束缚水—又分为吸湿水(紧束缚水)和膜状水(松束缚水)自由水—又分为毛管水、重力水和地下水,其中毛管水又分为悬着水和支持毛管水。
2.吸湿系数、凋萎系数、田间持水量、毛管持水量、饱和持水量？二) 土壤水分常数土壤中某种水分类型的最大含量，随土壤性质而定，是一个比较固定的数值，故称水分常数。
1.吸湿系数吸湿水的最大含量称为吸湿系数(最大吸湿量)。
测定吸湿系数是在空气相对湿度98%(或99%)条件下，让土壤充分吸湿(通常为一周时间)，达到稳定后在105℃～110℃条件下烘干测定得到吸湿系数。
土壤质地愈粘重，吸湿系数愈大。
土壤紫色土黄壤潮土砂土质地粘土重壤中壤砂土吸湿系数(%) 7.53 4.11 2.52 0.82、凋萎(萎蔫)系数植物永久凋萎时的土壤含水量称为凋萎系数。
土壤凋萎系数的大小,通常用吸湿系数的1.5～2.0倍来衡量。
质地愈粘重, 凋萎系数愈大。
(非活性孔度＝凋萎系数×容重)3.田间持水量毛管悬着水达最大量时的土壤含水量。
它是反映土壤保水能力大小的一个指标。
计算土壤灌溉水量时以田间持水量为指标，既节约用水，又避免超过田间持水量的水分作为重力水下渗后抬高地下水位。
4.毛管持水量毛管上升水达最大量时的土壤含水量。
毛管上升水与地下水有联系，受地下水压的影响，因此毛管持水量通常大于田间持水量。
毛管持水量是计算土壤毛管孔隙度的依据。
(毛管孔度＝毛管持水量×容重)(通气孔度＝总孔度－非活性孔度－毛管孔度)5.饱和持水量土壤孔隙全部充满水时的含水量称为饱和持水量。
3.土壤水的有效性？(三)土壤水的有效性土壤水的有效性是指土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度。
不能被植物吸收利用的水称为无效水，能被植物吸收利用的水称为有效水。
最大有效水含量是凋萎系数至田间持水量的水分。
土壤水分
等温地无限少量从标准大气压下规定水平的
水池移至土壤中某一点，所作的有用功。
土水势包括基质势、压力势、溶质势、
重力势等分势。
（1）基质势： ψm （-）
基质势是由于土壤基质的表面吸附力和孔隙的毛管力 对水分的能量状态的影响所产生水分自由能的变化。 （2）压力势： ψp （+） 压力势指在土壤水饱和的情况下，由于受压力而产生 的土水势的变化。
3.毛管水
由土壤毛管力所保持在土壤毛管孔隙中的水分叫 毛管水，包括毛管悬着水和毛管上升水。 毛管水特点：所受的毛管吸力为6.25～0.3（0.1） 个大气压。
水 沿 着 毛 管 上 升
毛管水在自然界有两种情况：
（1）毛管悬着水：
当地下水位很深时，将由地表进入土壤的水分依
靠毛管力的作用保留在土壤上层的毛管孔隙中的水分
就可能受到水分胁迫。
（四）土壤水层厚度 土壤水层厚度是指一定面积和土层厚度内土壤中所 含水量，相当于此面积下水层的厚度，用mm 表示。
（五）土壤墒情
是农民用于反映土壤含水量的方法； 习惯上分为：干土（水分含量在萎蔫系数之下
田间持水量的30%以下）
灰墒（田间持水量的30% -45%） 黄墒（田间持水量的45%~70%） 黑墒（田间持水量的70%以上） 汪水（水分含量在田间持水量之上）
1.灌溉：灌水定额、灌水次数、灌水方法 、灌溉水的质量 2.耕作保墒：深耕松土（提高水分入渗） 耙耱保墒 中耕（松土）保墒 镇压提墒 休闲蓄墒 3.覆盖保墒：薄膜覆盖、秸秆覆盖（残茬覆盖）、砂石覆盖
4.化学保水：保墒剂、蒸腾抑制剂、石油乳化剂
5.生物节水：抗旱育种、抗旱栽培、蹲苗 6.排水：明沟排水、暗沟（管）排水、生物排水
重力水特点：所受的吸力为0.1（0.3）～0bar。
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土壤水分类型、吸水原理及循环过程农谚说：“有收无收在于水，多收少收在于肥”。
水是农业的命脉。
土壤水是土壤的重要组成物质之一，也是土壤肥力的重要因素和作物所需水分的主要供给源。
土壤水数量和存在状态如何，不仅影响水分的运动和作物的吸水状况，而且决定着土壤的物理、化学和生物学性质，最终影响农作物的产量。
保护性耕作技术措施的运用，都是为了有效地控制、调节和管理土壤水分状况，使土壤水分随时处于最适宜于作物生长发育状态，以促进作物的稳产、高产。
一、土壤吸水原理及水分类型土壤能够保持水分，主要是由两种不同吸力的作用。
一种是土粒和水分子之间的吸附力简称土壤吸附力；另一种是水分和空气界面上的弯月面力，又称毛管力。
土壤所能够保持的水分称为土壤水分。
土壤水可分为吸湿水、膜状水、毛管水和重力水四种类型。
吸湿水土壤依靠土粒与水分子之间很强的分子吸引力，把土壤空气或大气中的水分子吸收和固定在土粒表面成为一层很薄的水膜，称为吸湿水，土壤具有吸附水气中水分子的能力称为土壤的吸湿性。
在水气饱和的空气中，土壤吸湿水达到最大量称为最大吸湿量或最大吸湿系数。
土壤吸湿水量的大小，主要决定于土粒表面积大小、腐殖质含量多少和空气湿度的高低。
土壤质地越粘，腐殖质含水量越多、空气湿度越大，土壤的吸湿水含量就越高。
如表1-8显示，甘肃黄土高原土壤的吸湿系数变动于3.75%~6.5%之间[4]。
表1-8 土壤质地与吸湿水量的关系（华北平原）吸湿水受土粒的分子引力作用非常大，可达数千、数万个大气压，因此水分子十分密集，具有固态水（冰）的性质，以致于没有溶解其它物质的能力，所以也不能被作物吸收利用，称这为无效水。
无效水的数量，可以用烘干法进行测定，即在105~110℃下连续烘干数小时，让吸湿水全部汽化散失，其失去的重量占烘干土重的百分数就是吸湿水含量。
吸湿水对作物来说虽然属于无效水，但在土壤分析中，常常需要测定风干土的吸湿水含量，以便求出被测土样的烘干土重量，为计真其它测定数据提供基础。
膜状水土粒吸收完大气里的水分子达到最大量之后，实际上还剩余有较多的分子引力和静电引力，土粒靠这两种引力，可以吸收液体状态的水分，以加厚土粒外层的水膜，这种水分称为膜状水。
土壤保持膜状水的力量较弱，土水吸力大约在3.1~6.3个大气压之间，所以膜状水的性质基本上与一般液态水相似，也就是说它具有溶解养分的解力，并且能够缓慢地移动（每小时移动动0.2~0.4mm）。
当根系和膜状水接触时，这部分能移动的膜状水就可以被根系吸收利用。
当膜状水含量达到最大值时，这时的土壤含水量称为最大分子持水量。
毛管水当土壤含水量超过最大分子持水量之后，保持在土壤中的水分就不再受土粒的影响了，因此将这部分土壤水称为自由水。
毛管水，就是靠毛管孔隙（直径0.06~0.002mm）的毛管弯水面力，保存在毛管孔隙中的土壤水。
细孔隙的毛管弯月面力大（6.25个大气压以下），大孔隙中的毛管弯月面力小（0.1大气以上），当小孔隙和大孔隙中的弯月面力全部用完之后，即大小毛管孔隙全部充满自由水之后，这时候的土壤含水量称为毛管持水量或毛管蓄水量。
毛管水因其存在状态不同，又可分为毛管悬着水和毛管上升水两种类型。
毛管悬着水在北方旱地农业区内，一般旱地的地下水位很深，土壤水的来源主要依靠自然降水或灌溉，这些水分进入土壤之后，一部分水分在重力作用下向下渗透，另一部分水分在毛管弯月面力作用下面被保留在大小不同的毛管孔管孔隙中，这部分保存在毛管孔隙中的土壤水称为毛管悬着水。
毛管悬着水的主要持点是不与地下水相连接，从土壤部面上看，它只高高地悬挂在土壤剖面的上部，所以叫做“悬着水”。
土壤里所保持的最大毛管悬着水量称为田间持水量。
田间持水量包括吸湿水、膜状水和毛管悬着水的总和。
田间持水量是不受地下水影响的土壤在自然条件下所能保持的最大水量。
这时，土壤的吸水力很低，只有0.1~0.3个大气压，很容易被作物根系吸收利用，所以毛管水是土壤里最宝贵的有效水，同一种质地的土壤，其田间持水量基本上是相同的（见表1-9），是一个常数。
如果测定出某一种作物和某一种质地土壤的凋萎系数（作物产生永久萎蔫时的含水量），即可计算出土壤的最大有效水量，同时还可以判断此时是否需要灌溉和确定灌溉定额。
甘肃黄土高原地区各种土壤的凋萎湿度变化在6.17%～7.42%之间，田间持水量变化在22.8%～26.8%之间[4]。
表1-9 土壤质地与田间持水量（华北地区）毛管上升水毛管上升水是指地下水沿着毛细管上升后而保持在毛细管孔隙里的土壤水。
毛管上升水只在地下水位较高的低洼地区才存在，由于毛管上升水是与地下相连接的，受地下水的顶托，所以在接近地下水位处的部分通气孔隙也可以充满水，其毛管持（蓄）水量比田间持水量数值大。
毛管上升水达到最大数量时的土壤含水量称为土壤的季节性管持水量或毛管蓄水量，它是吸湿、膜状水和毛管上升水的总和。
在毛管水特别多的耕作层里，水分常常沿着毛细管上升到地面蒸发损失，尤其是春旱季节更为严重。
在农业生产上，为了防止毛管水的蒸发而引起表土干旱和返盐等现象出现，常采用浅耙、表土覆盖作物茎秆或用塑料薄膜等措施来切断毛细管，以达到保存耕层水分的目的。
重力水当土壤中的水分超过田间持水量之后，多余的水分就会受重力的作用，沿着土壤中的大孔隙（直径大于0.06mm）向下移动。
这种在大孔隙中受重力支配的土壤水称为重力水。
当土壤大孔隙中全部充满重力水时的土壤含水量称为土壤全蓄水量，或称土壤饱和含水量，或称土壤最大持水量。
在水稻田里，水稻可以利用这种重力水，但在旱地里，如果长期滞留重力水的话，会使土壤通气不良，造成根系缺氧而导致作物烂根。
因此在旱地里重力水是一种多余的水分，隔年进行间隔深松，破坏犁底层，其目的之一就是防止耕作层内长期滞留重力水。
二、土壤含水量土壤能够保持水分的数量称为土壤持水量。
土壤持水量常用绝对含水率和相对含水率等方法表示。
×100%绝对含水量是指在一定重量或一定容积的土壤中所含水分数量的多少，常用的表示方法有：a ．重量含水率是指干土壤含水的克数，即土壤样品在105~110℃下烘干至恒重时，所失去的水分重量占烘干土重的百分数，计算公式为：重量含水率（%）=例如已知湿土重 = 98g ，烘干土重 = 81g ，这时土壤含水率（%）= 也就说明：100g 干土里含有21g 水分。
b ．容积含水率是指土壤水的体积占单位体积土壤的百分数。
容积含水率（%）= 土壤水分所占的容积，一般是用计算方法获得，计算公式为：容积含水率（%）= 重量含水量（%）× 土壤容量土壤容重，是单位体积土体的干重（g/ cm 3）。
例如，用体积为100 cm 3的容重取土器取得耕层的土样，经烘干后，测得干土重量为125g ，则耕层土壤容重为1.25g/cm 3。
上例中土壤水的容积含水率(%) = 21%×1.25(g/cm 3) = 26.25(%)也就是说，这时土壤水分占据土壤孔隙容积的26.25%。
但土壤总孔隙度一般也是通过土壤比重（一般土壤比重为2.65）和土壤容重来计算出来的，即：土壤总孔隙度（%）= 上例的土壤孔隙度 = 100 —土壤空气孔隙度（%）= 总孔隙度 — 容积含水率上例的土壤空气孔隙度（%）= 52.83% — 26.25% = 20.92%一般具有良好结构的土壤，其总孔隙度在55%~56%之间，土壤水分容积和空气容积可以在15%~35%之间变化。
相对含水量是指某一时期的土壤重量含水量与该土壤的田间持水量的比值。
它可以作为判断农田土壤干旱的指标，供耕耙播种或灌溉作业作参考。
土壤相对含水量（%）=例如已知某种土壤的田间持水量为26%，现在测得播种时的土壤含水量（重量）为21%，向土壤相对含水量是多少？此时土壤是否干旱？适不适宜播种？土壤相对含水量（%）=×100% = 80.76(%)土壤干旱，是指土壤水分由田间持水量降低到明显影响作物生长发育和产量的含水量，一般以土壤含水量相当于田间持水量的60%时，作为开始限制作物正常生长发育的干旱界限。
土壤微旱的指标是土壤含水量处于田间持水量的50%～60%；土壤中旱时，土壤相对含水量处于40%～50%之间；相应的，相对含水量为35%～40%时为大旱，相对含水量小于35%时为特大干旱。
由此可见，上述某种土壤的相对含水量为80.76%时是适宜于播种的。
（三）田间持水量田间持水量，是指不受地下水影响的土壤，当排尽重力水之后，靠土粒的分子引力、静电引力和毛管弯月面力所能保持的水分最大值。
这时土壤的吸水力为0.5个大气压，而一般农作物对水的吸力，大体在7~30个气压之间，并且以15个大气压作为农作物能否吸到水的界限。
也就是说，当土壤的吸水力大于15个大气压（萎蔫系数）的那一部分水分，是不能被作物吸收利用的无效水；而土壤的吸水力小于15个大气压的那一部分水分（从凋蔫系数至田间持水量），是可以被作物吸收利用的有效水。
田间持水量是旱地土壤有效水的上限值，而萎蔫系数（约相当于最大吸湿量的1.5～2倍）是土壤有效水的下限。
所以旱地土壤中有效水的范围是在田间持水至萎蔫系数的水分。
即：旱地土壤的最大有效水量 = 田间持水量（%）— 萎蔫系数（%）从表1-9可以看出，不同土壤因其质地不同，田间持水量和萎蔫系数是不一样的。
因此两种质地不同的土壤，当测得的含水量相同时（上例 = 21%时），其有效水的含量也是不同的。
此时，在砂壤土中有效水可达16%，而在粘土中，有效水仅为4%～9%左右。
（四）蓄水量与全蓄水量土壤蓄水量是指一定厚度的土层内含水的总量。
有两种表示含水总量的方法，一种是用水层厚度来表示，单位是mm；一种是用水的容积表示，单位是m3/亩。
土壤蓄水量是通过计算求得的。
a．用水层厚度（mm）表示的土壤蓄水量土壤蓄水量（mm）= 土层厚度（mm）× 容积含水量%= 土层厚度（mm）× 容重× 重量含水量% 例如：前例测得0.5m土层内的容重为1.25g/cm3，重量含水量为21%，问该土层内现有的蓄水量是多少？土壤蓄水量（mm）=（0.5×1000）× 1.25 × 21% = 131.25mm这种用水层厚度来表示的蓄水量方法，也就是将土壤水全部抽出来平铺在地表上，构成一层水层，然后量出这层水的厚度，这样就可以直接与降雨量、蒸发量等数值相比较。
b．用（m3/亩）表示的土壤容积蓄水量容积蓄水量（m3/亩）=亩面积（m2）× 被测土层厚度（m）× 重量含水量% × 土壤容重用上例数据算出：容积蓄水量(m3/亩) = 666.7m2 × 0.5m × 21% × 1.25 = 7.4亩（注：1亩= 666.7m2）容积蓄水量，是估算灌溉水量常用的方法。