ch4第四章土壤肥力因素及其调控ppt课件.ppt
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1、土壤肥力因素及其调控第四章,主要内容,第一节 土壤水分第二节 土壤空气第三节 土壤热量状况第四节 土壤养分,第一节 土壤水分,一、土壤水分的形态及其有效性二、土壤水分的含量与表示方法三、土壤水分的运动四、土壤水分的保蓄和调节,毛管水,吸湿水,膜状水,(一)土壤水分存在的形态及其有效性,毛管悬着水,毛管上升水,重力水,膜状水,吸湿水,土壤水分,毛管水,1.吸湿水 土粒靠分子引力从土壤空气中吸持的气态水称为吸湿水,通常在土粒表面形成单分子水层。 植物不能吸收利用,是一种无效水。受到的土粒吸引力极大,不能自由移动,不能溶解其它物质。 土壤吸湿水达最大量时的土壤含水量称为最大吸湿量(吸湿系数)。,2.
2、膜状水 土粒靠分子引力吸持的液态水,在土粒吸湿水外围形成薄的水膜,称为膜状水。膜状水受到引力为6.2531pa,一般植物根系的最大吸力为15Pa ,所以土粒吸力超过15Pa的那部分膜状水就不能被植物利用。膜状水可以可以移动,但速度非常慢,每小时不超过0.4mm。 当土壤对水分子的吸力等于或大于15Pa时,植物会因吸不到水分而发生萎焉,此时的土壤含水量称为萎焉系数或凋萎系数。,3.毛管水 土壤毛管孔隙由于毛管力而保持的水分。毛管水所受力0.086.25Pa(比一般作物根系吸力低的多),可全部被作物吸收利用。移动能力强,可以在土层中向上、向下方向运动,迅速满足作物根系吸水的需要。溶有各种养分,是植
3、物利用土壤水分的主要形态。,根据毛管水在土壤中存在的位置:图P881、毛管悬着水 地下水位较深,土壤上层的毛管水与地下水不直接相连,好像悬着在上层土壤的毛管孔隙中,称为毛管悬着水。 毛管悬着水达到最大量时土壤的含水量称为田间持水量。,土 粒,毛管悬着水,田间持水量是判断旱地土壤是否需要灌溉和确定灌水量的重要依据。,2、毛管上升水 指地下水随毛管上升而被毛管吸力作用保持在土壤孔隙中的水分。,土 粒,毛管上升水,地下水位,4.重力水 土壤中所有毛管孔隙充满水后,再有多余的水分不能被毛管孔隙所保持,而受重力作用沿大孔隙向下移动,这种水叫重力水。 当土壤中所有孔隙充满水时的土壤的含水量叫饱和含水量。,
4、(二)土壤水的有效性,1土壤水分常数 土壤吸湿系数、萎蔫系数、田间持水量、饱和含水量等对某一土壤来说,其数值是固定的或变化极小,称之为土壤水分常数。,2土壤水的有效性 图P91(1)能被吸收利用的水称为有效水;不能被吸收利用的水称为无效水。(2)萎蔫系数是土壤有效水的下限,田间持水量是有效水的上限,当土壤含水量低于萎蔫系数或高于田间持水量时的水分都是无效水。,1.质量含水量 指土壤水的质量占烘干土质量的百分率,常用百分比或g/kg为单位。烘干土的质量一般是指在105条件下烘至恒重的土壤。,二、土壤水分含量与表示方法,2.容积含水量 指土壤中水的容积占自然状态下土壤容积的百分数。,如:某土壤质量
5、含水量为20.3%,土壤容重为1.2g/cm3,则土壤容积含水量 20.3% * 1.2g/cm3 24.4%。则:土壤总孔隙度为55%,则空气所占体积为30.6%。,3. 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。 相对含水量土壤实际含水量(质量%)/田间持水量(质量%)100 如某土壤的田间持水量为24%,现测得该土壤的实际含水量为12%,则:土壤相对含水量12%24%50%一般认为,土壤含水量为田间持水量的60%80%时,最适宜旱地植物的生长发育。,4.土壤蓄水量 一定面积、一定厚度土壤中含水量的绝对数量。常将土壤含水量换算为水层厚度(mm)来表示。如某土层深为1m,土壤质量
6、含水量为20%,容重为1.2g/cm3,则水层厚度为:1000*20%*1.2240(mm)灌水定额(田间持水量土壤实际含水量)*土壤容重*灌溉面积*灌溉深度如有一土壤田间持水量为26%,当时测定该土壤含水量为16%,土壤容重为1.5g/cm3,若要灌溉1hm2的面积,使0.5m深的土层中的水分达到田间持水量,请问需要灌水多少吨?灌水量( 26% 16% )*1.5*10000*0.5750吨。,三、土壤水分的运动,土壤中液态水,土壤水的饱和流动:重力水的渗透运动,土壤水的不饱和流动:毛管水的引力运动,土壤中气态水,扩散运动,1、土壤水的饱和流动 土壤含水量达到饱和后,所有孔隙全被水分充满的水
7、分运动。 运动特点:砂土壤土粘土。,(1)运动方向 毛管粗大 毛管细小(2)运动高度 毛管孔隙越细,高度越高(3)运动速度 摩擦力小,运动快,2、土壤水的不饱和流动,主要是毛管水的运动。,3. 土壤中气态水的运动,水分以水汽的形式扩散到大气中的现象即为土面蒸发,也称跑墒。大气蒸发力控制阶段;土壤导水率控制阶段;扩散控制阶段。,一、改良土壤,增施有机肥料,提高保水能力。二、及时中耕松土,切断毛管联系,减少水分蒸发。三、搞好农田基本建设,合理耕作,减少水分渗漏。四、创造良好的土层构造(上轻下重;上松下实)。,四、土壤水分的保蓄和调节,排水,灌溉,第二节 土壤空气,一 、土壤空气的组成 二、土壤空气
8、的运动 三、土壤空气与土壤肥力,一、土壤空气的组成,土壤空气与大气组成的比较(容积%),土壤空气和大气组成的差异,1土壤空气中的CO2含量高于大气 2土壤空气中的O2含量低于大气 3土壤空气中的水汽含量一般高于大气 4土壤空气中含有较高量的还原性气体(CH4等),差异主要来自植物根系呼吸作用、微生物活动和土壤空气与大气的交换速率大小。,二、土壤空气的交换与调节,(一)土壤空气的运动方式1.整体交换气体对流 土壤空气在温度、气压、风、降雨或灌水等因素的作用下整体排出土壤,同时大气也整体进入,称整体交换。特点是交换速度快。 生产实践中的耕翻或松土,就是通过整体交换达到更新表层土壤空气的目的。,土壤
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