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土壤水分基础

2019-12-25 22:17:01      点击:

土壤水分基础

关键点

  • 通过表面张力的作用将水保持在土壤混合物中,从而将水分子吸引到土壤颗粒中。
  • 土壤可以储存的水量及其对植物的利用率均取决于土壤类型。
  • 体积含水量(VWC)是对土壤中含水量的度量,以占总混合物的百分比表示。
  • 张力是对土壤中所持水量的度量,表示为从土壤中除去水所需的功(植物)。
  • VWC和张力之间的关系取决于土壤类型。
  • 田间持水量是一种土壤水分,可导致重力和表面张力之间达到平衡。在“田间持水量”下,土壤中的空气和水保持平衡,因此生长条件良好。

持水量

除其他事项外,土壤是农用水的存储介质,直到被植物使用为止。水驻留在土壤颗粒之间的空间中。重力不断作用于土壤中的水,以使其向下移动并到达植物无法触及的位置。阻止其向下移动的平衡力是表面张力,该张力会导致水“粘”在土壤颗粒上。土壤颗粒越小,它们具有的表面积越大,它们越能通过其表面张力保持在水上。因此,水在土壤中移动和存储的能力在很大程度上取决于土壤类型。

当水进入沙粒较大的土壤中时,只有少量附着在沙粒上,其余的则迅速排干。沙具有较低的“持水能力”。相反,一定体积的粘土具有大量具有大表面积的小颗粒。当水进入黏土时,表面张力将其紧紧地附着在土壤颗粒上,只有一小部分向下排泄。粘土具有高保水能力。具有高保水能力的土壤在下雨后可以存储相对于其自身体积的大量水,并且在适当的条件下,该存储的水仍可以供植物使用。

在土壤颗粒非常小的土壤中,相同的表面张力可保持较大的持水能力,这也使植物难以提取和利用水。水不易在细颗粒土壤中流动,植物需要大量能量才能提取和利用水。植物必须施加在水中的力才能将其与土壤颗粒分离,然后将其移入根系,这称为“张力”。在大多数农场应用中,以负压或真空度(厘米)将水从土壤中“吸出”来使用,以厘米(1/100 bar)为单位测量张力。即使土壤混合物中含有水,如果提取水所需的张力大于植物所能克服的压力,它们也会死亡。

沙质土壤由于其大颗粒而具有较低的持水能力。水和养分都容易流失到植物无法触及的地方。然而,尽管沙质土壤不能容纳太多的水,但其所拥有的却很容易被植物利用。粘土具有大的保水能力,但是由于它可以紧紧地固定在水上,因此对于一定量的水,张力相对较高。植物中不容易获得一定量的粘土中的水。就像粘土与水紧密结合一样,它也可以使养分无法进入植物。对于大多数生长条件而言,理想的土壤是具有多种粒径和结构的肥沃土壤,该土壤可以容纳大量水分,易于植物抽水。

图1所示的“土壤质地三角形”说明了土壤类型,持水量和水利用率之间的相互作用。了解您的田地中存在哪种土壤类型很重要。由于字段中的任何点在不同深度处都可以包含不同的土壤类型,因此使用核心样本来确定关键位置处的土壤类型与深度剖面可能会很有用。

 

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