河海大学：《农田水利学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 备课（4）

第 农田水分状况和土壤水分运动 1、农田水分状况(重点) 2、土壤水分运动(非重点) 3、土壤一作物一大气连续体(Soi- Plant-Air continue system)水 了解

第一章 农田水分状况和土壤水分运动 1、农田水分状况(重点) 2、土壤水分运动(非重点) 3、土壤－作物－大气连续体（Soil-Plant-Air continue system)水分运动(了解)

前言 农田水分状况是农田地面水、土壤水 和地下水的数量及其在时间上的变化。 农田水利措施的目的在于改变和控制农 田水分状况。调节土壤中气、热和养分状 况,改善田间小气候,使得作物处于良好 的生长条件下,达到提高产量和品质的目 的

前言 农田水分状况是农田地面水、土壤水 和地下水的数量及其在时间上的变化。 农田水利措施的目的在于改变和控制农 田水分状况。调节土壤中气、热和养分状 况，改善田间小气候，使得作物处于良好 的生长条件下，达到提高产量和品质的目 的

第一节农田水分状况 农团水分存在的形式 地面水、地下水和土壤水。土壤水分是农田灌溉研 究重点 土壤水的形态: 1、气态水一存在于土壤孔隙,数量较少。有利于 微生物活动

第一节 农田水分状况 一、农田水分存在的形式 地面水、地下水和土壤水。土壤水分是农田灌溉研 究重点 土壤水的形态： 1、气态水－存在于土壤孔隙，数量较少。有利于 微生物活动

2、吸着水包括吸湿水和薄膜水。 A、吸湿水:被紧紧束缚于土壤颗粒表面,无法在 重力和毛管力作用下移动。吸湿水达到最大时的 土壤含水量为吸湿系数。土壤颗粒对吸湿水的吸 附力在31~2000am,无法被作物利用 B、薄膜水:吸附于土壤颗粒表面,只能沿土壤表 面进行速度较小的移动。薄膜水达到最大时的土 壤含水量为土壤最大分子持水率。最外层水分子 所受到的吸附力约为625atm

• 2、吸着水 包括吸湿水和薄膜水。 • A、吸湿水：被紧紧束缚于土壤颗粒表面，无法在 重力和毛管力作用下移动。吸湿水达到最大时的 土壤含水量为 吸湿系数。土壤颗粒对吸湿水的吸 附力在31～2000atm,无法被作物利用。 • B、薄膜水：吸附于土壤颗粒表面，只能沿土壤表 面进行速度较小的移动。薄膜水达到最大时的土 壤含水量为土壤最大分子持水率。 最外层水分子 所受到的吸附力约为6.25atm

3、毛管水 毛管水是在重力作用下土壤中能够保持的水分。即重力作 用下土壤中超出吸着水的部分。或者说在毛管力作用下能 够保持在土壤中的水分。 上升毛管水:地下水能沿土壤毛细管上升的水分。当地下 水位较高时,下层水分可通过毛管上升 毛管悬着水:降雨或灌溉后,上层土壤中由于毛细管作用 所能保持在土壤孔隙中的水分(由地面渗入)。 毛管悬着水达到最大时的土壤含水量为田间持水量,此时 土壤毛管力在0.1~0.3atm之间。该指标是农田灌溉中应用 最广泛的指标之一。 生产中通常将灌水两后土壤所能够保持的含水量称为田间 持水量

• 3、毛管水 – 毛管水是在重力作用下土壤中能够保持的水分。即重力作 用下土壤中超出吸着水的部分。或者说在毛管力作用下能 够保持在土壤中的水分。 – 上升毛管水：地下水能沿土壤毛细管上升的水分。当地下 水位较高时，下层水分可通过毛管上升。 – 毛管悬着水：降雨或灌溉后，上层土壤中由于毛细管作用 所能保持在土壤孔隙中的水分（由地面渗入〕。 – 毛管悬着水达到最大时的土壤含水量为田间持水量，此时 土壤毛管力在0.1~0.3atm之间。该指标是农田灌溉中应用 最广泛的指标之一。 – 生产中通常将灌水两后土壤所能够保持的含水量称为田间 持水量

4、重力水 毛管力随着毛管直径的增加而减小。当土壤 含水量超过田间持水量,多余水分在无法为 毛管所保持,在重力作用下沿非毛管孔隙下 渗排除。这部分水分称为重力水。 当土壤中全部孔隙为水分所充满时的含水 量为饱和含水量或全蓄水量

4、重力水 • 毛管力随着毛管直径的增加而减小。当土壤 含水量超过田间持水量，多余水分在无法为 毛管所保持，在重力作用下沿非毛管孔隙下 渗排除。这部分水分称为重力水。 – 当土壤中全部孔隙为水分所充满时的含水 量为饱和含水量或全蓄水量

土壤水分形态小节 1、土壤水分各形态之间并无严格的分界线,其所占 比例与土壤质地、结构和有机质含量以及温度有关。 相同的含水量下,粘土土壤水吸力大于砂土;相同的 土壤吸力下,有机质多的土壤含水量亦高于有机质低 的土壤。 2、根据水分对作物的有效性,土壤水可分为有效水、 无效水和多余水 凋萎系数:当土壤含水量低于吸湿系数的1.5~2.0倍, 土壤吸力在7~40×10Pa时(一般人为在15个大气压 左右),土壤中的水分无法被作物吸收,作物发生永 久性凋萎

土壤水分形态小节 • 1、土壤水分各形态之间并无严格的分界线，其所占 比例与土壤质地、结构和有机质含量以及温度有关。 相同的含水量下，粘土土壤水吸力大于砂土；相同的 土壤吸力下，有机质多的土壤含水量亦高于有机质低 的土壤。 • 2、根据水分对作物的有效性，土壤水可分为有效水、 无效水和多余水。 • 凋萎系数：当土壤含水量低于吸湿系数的1.5~2.0倍， 土壤吸力在7～40×104Pa时(一般人为在15个大气压 左右)，土壤中的水分无法被作物吸收，作物发生永 久性凋萎

土壤水分特征曲线 土壤水吸力:可以简单理解为土壤颗粒对水分的 吸附力。是基质势与溶质势之和的负数。 表示土壤水分和土壤吸力(负压)之间的关系曲 线称为土壤水分特征曲线。 土壤水分特征曲线不是单值函数。土壤在水和吸 水时土壤吸力不同,存在滞后效应。 瓶颈作用是产生滞后效应的原因

土壤水分特征曲线 • 土壤水吸力：可以简单理解为土壤颗粒对水分的 吸附力。是基质势与溶质势之和的负数。 • 表示土壤水分和土壤吸力（负压）之间的关系曲 线称为土壤水分特征曲线。 • 土壤水分特征曲线不是单值函数。土壤在水和吸 水时土壤吸力不同，存在滞后效应。 • 瓶颈作用是产生滞后效应的原因

土壤水分特征曲线的作用 1200 进行含水量和土壤吸 力之间的转换 1000 要 帖土(释水) 间接反映土壤孔隙的 800 水)1L粘主吸水 大小s=40/d 600 *枝 分析不同质地土壤的 400 的复 持水性能 砂土(释水) 砂土〔吸水) 为土壤水分定量分析 提供参数。 食水率6%) 图1-1土壤水分特征曲线示意图

土壤水分特征曲线的作用 • 进行含水量和土壤吸 力之间的转换 • 间接反映土壤孔隙的 大小 s=4σ／d • 分析不同质地土壤的 持水性能 • 为土壤水分定量分析 提供参数

二、旱作区农田水分状况 根系是作物的吸收器官,毛管水是作物水 分的最主要来源。各种形态的水分转化成 土壤水才能被作物根系所吸收。 重力水和凋萎系数以上的水分无法利用 地面积水和地下水位过高会引起渍、涝灾 害。地下水位必须在根系吸水层以下才能 保持良好的通气和热状况

二、旱作区农田水分状况 • 根系是作物的吸收器官，毛管水是作物水 分的最主要来源。各种形态的水分转化成 土壤水才能被作物根系所吸收。 • 重力水和凋萎系数以上的水分无法利用。 • 地面积水和地下水位过高会引起渍、涝灾 害。地下水位必须在根系吸水层以下才能 保持良好的通气和热状况