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土壤水分储存能力

2019-12-27 13:05:53      点击:
土壤水分储存能力

土壤水分特征:土壤的水分储存能力受土壤结构和有机质含量的影响,但主要取决于土壤质地。

田间持水量是当排水速率由快到慢变化时,将土壤彻底润湿后的土壤水分。当所有引力水都排干时,达到这一点通常在灌溉后2-3天即可达到田间持水量,而在粘土或壤土中,土壤水张力约为0.3 bar(30 kPa或4.35 PSI),而在沙土中,土壤水分张力约为0.1 bar。

永久性枯萎点是指土壤中的水分含量,在该水平下,植物无法从白天的过度干燥中恢复过夜。该参数可能随植物种类和土壤类型而变化,并且在10-20 bar的土壤水分张力下即可达到。吸湿水被紧紧地固定在土壤颗粒上(低于永久性枯萎点),不能被植物的根部提取。

在田间持水量与永久性枯萎点之间,植物的水分被保留在土壤中。它通常以体积百分比或每英尺土壤深度的水英寸表示。下表显示了各种土壤质地的植物可用水的大致存储量。

由达伯·波特(Dana Porter),博士,体育,生物和农业工程学系以及德克萨斯A&M农业生命研究和推广中心–拉伯克编撰。

按土壤类型划分的可用储水量

如果目标是浇水以将根部区域弄湿到某个目标水平(例如,取决于当地因素,则为75%的田间持水量),那么必须知道在田间持水量下土壤将容纳多少水,以及多少水土壤中已经有水。估计土壤湿度可以通过直接方法(重力土壤湿度测定)或间接方法来完成。土壤水分监测仪器,包括石膏块和张力计,提供了快速,轻松估算土壤水分的方法。或者,可以通过观察土壤的感觉和外观来评估其水分状况。可以使用土壤探针,螺旋钻或铲子在根区深度的每英尺内提取少量土壤样品。手动轻轻挤压样品,以确定土壤会形成球形还是铸型,以及是否在手中留下水膜和/或土壤膜。在拇指和食指之间按压一部分样本,可以观察土壤是否会形成条带。将样品的结果与以下准则进行比较。

表1.在各种土壤湿度下土壤的感觉和外观

土壤水分水平 细砂,壤土细砂 沙壤土,细沙壤土 沙质壤土,壤土,粉质壤土 粘土壤土,粘土,粉质粘土壤土
0 – 25%的可用土壤湿度 显得干燥;用手打扰或挤压时不会保持形状。 显得干燥;用手挤压时可能会产生石膏,但很少保持在一起。 显得干燥。骨料在施加压力的情况下崩溃。 显得干燥。土壤团聚体易于分离,但在施加压力的作用下,土块很难破碎。
25 – 50%的可用土壤水分 外观略湿。土壤可能会以非常脆弱的石膏或球状粘结在一起。 稍湿。土壤会形成弱球或在压力下铸成。手指上有轻微污渍。 稍湿。形成表面粗糙的弱球。手指上没有水渍。 稍湿;挤压时会形成软球,但无水渍。施加压力会破坏血块。
50 – 75%的可用土壤水分 出现并感觉湿润。颜色变深。可能形成虚弱的球或球。手上有潮湿的轮廓或轻微涂抹。 出现并感觉湿润。颜色是深色的。形成带有手指的石膏或球。会留下污点或污点,并留下湿润的轮廓。 出现并感觉湿润柔韧。颜色是深色的。挤压时形成球和丝带。 显得湿润。形成带有定义的指印的光滑球;拇指和食指之间夹住色带。
75 – 100%的土壤水分 出现并感觉湿润。颜色是深色的。可能形成虚弱的球或球。手上留下潮湿的轮廓或污点。 出现并感觉湿润。颜色是深色的。形式铸造或球。会弄脏或弄脏并留下湿润的轮廓;将使薄弱的丝带。 出现并感觉湿润。颜色是深色的。挤压时形成球和丝带。污渍和涂片。手上留下湿的轮廓。 出现并感觉湿润;可能会感到发粘。色带容易;涂抹并留下湿润的轮廓。形成好球。

根区深度:根通常在季节的早期发展,并会在潮湿(不饱和或非常干燥)的土壤中生长。土壤压实,钙化层,栖息的地下水位和其他阻碍条件将限制有效生根深度。如果有水的话,大多数农作物会从最上一英尺到两英尺的土壤中提取大部分(70%– 85%)的需水量,并且几乎所有的水都会从最上三英尺的土壤中提取当浅层水分耗尽至水分胁迫水平时,深层土壤水分首先是有益的。表2列出了按作物通常报告的有效根区深度。

表2.报告的各种作物的根区深度。*

作物 近似有效 生根深度(英尺)
紫花苜蓿 3.3 – 6.6+
玉米 2.6 – 5.6
2.6 – 5.6
花生 1.6 – 3.3
高粱 3.3 – 6.6

*这些值代表大多数饲养者根系。

渗透性是土壤通过渗透吸收水的能力。低渗透性的土壤不能像高渗透性的土壤那样快地吸收水分。因此,渗透性会影响所用水径流损失的风险。渗透性受土壤质地,结构和表面状况的影响。一般而言,质地细密的土壤(粘土,粘土壤土)的渗透性低于粗糙土壤(砂土)。表面密封,压实和不良的结构(特别是在表面或附近)限制了渗透性。

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