土壤水分方面的應(yīng)用

    在土壤水分研究中，單用含水量不能說(shuō)明土壤水分的全部情況及其有效性。觀測(cè)結(jié)果表明用同樣方法處理不同土壤，所得含水量不同；土壤不同若含水量相同，對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育影響往往也不同。目前上比較多采用熱力學(xué)含義，但仍用力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)解釋土壤中的水分能態(tài)，統(tǒng)稱為土壤水勢(shì)。用土壤水勢(shì)來(lái)描述土壤水分的主要優(yōu)點(diǎn):

    1、可表明土壤水分的能量狀態(tài)，而不是簡(jiǎn)單的數(shù)量關(guān)系，能夠很好地解釋土壤水分較多或不足時(shí)，由于植物吸水所作功的不同，使得作物長(zhǎng)勢(shì)存在差異。

    2、統(tǒng)一水分指標(biāo)，為應(yīng)用提供了方便靜態(tài)的土壤含水量對(duì)不同的土壤沒(méi)有統(tǒng)—的水分指標(biāo)，如田間持水量這一水分常數(shù)，對(duì)砂土和粘土，存在較大差異，其結(jié)果很難相互比較。

    3、可以統(tǒng)一量度土壤-植物-大氣連續(xù)體中任何時(shí)間、任何地方水的狀態(tài)，將土壤水與植物生長(zhǎng)、氣象因素聯(lián)系起來(lái)，綜合考慮水分的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

土壤水勢(shì)的測(cè)定

    在不飽和非鹽堿土中，土壤水勢(shì)只有基模分勢(shì)。土壤基模勢(shì)的測(cè)定，在田間一般采用張力計(jì)；在實(shí)驗(yàn)室則用張力板及氣壓室。用張力計(jì)測(cè)定土地基模勢(shì)來(lái)監(jiān)測(cè)農(nóng)田土壤水分的運(yùn)動(dòng)和變化是一種簡(jiǎn)單、切實(shí)可行的方法，目前國(guó)外已廣泛用于農(nóng)田水分管理。

土壤水勢(shì)與土壤含水量之間的關(guān)系

    土壤水勢(shì)與土壤含水量之間存在一定的函數(shù)關(guān)系。土壤凋萎含水量與土壤基模勢(shì)的土壤含水量十分接近。土壤水分特征曲線表示土壤含水量與土壤基模勢(shì)之間的關(guān)系。土壤水分特征曲線不但可以衡量土壤水分的能量水平，估計(jì)對(duì)作物生長(zhǎng)的有效程度，決定是否采取補(bǔ)水措施，而且還可推算土壤中孔隙的分布情況和水容量，為研究土壤協(xié)調(diào)水氣和釋水性能指標(biāo)提供了依據(jù)

植物對(duì)土壤水的吸收

    植物對(duì)土壤水的吸收與動(dòng)態(tài)水分連續(xù)體有關(guān)，植物從土壤中吸取水分的數(shù)量遠(yuǎn)超過(guò)植物基本代謝的需要。在干旱氣候條件下，田間生長(zhǎng)的植物。每生長(zhǎng)1t營(yíng)養(yǎng)體可能消耗好幾百噸水。植物散失水蒸汽并不是其主要的生理功能，也不是植物生活過(guò)程的直接結(jié)果，而是由于植物生活的氣候條件的蒸發(fā)需求造成的。目前對(duì)植物吸收、利用土壤水分的研究大都是從土壤-植物-大氣整個(gè)連續(xù)體出發(fā)進(jìn)行探討。關(guān)于土壤-植物-大氣動(dòng)態(tài)水分連續(xù)體的概念,采用統(tǒng)一的能量指標(biāo)“水勢(shì)”來(lái)定量地研究整個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)能量水平的變化，并計(jì)算出水分運(yùn)動(dòng)的通量。在整個(gè)系統(tǒng)中 ,水分運(yùn)動(dòng)通量與水勢(shì)梯度成正比，與水分運(yùn)動(dòng)的阻抗成反比。據(jù)估算從土壤到根部、從根到葉的水勢(shì)差大約都為10巴；但從葉到大氣間的勢(shì)差卻可達(dá)500巴，個(gè)別可達(dá)1000巴。因而葉面與大氣間的阻抗大約比土壤與植物間的大50倍以。

土壤水分的有效性

    隨著土壤、植物與大氣中水分狀況移動(dòng)有關(guān)理論的發(fā)展及實(shí)驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)，精密地測(cè)定土壤和植物中的水勢(shì)、異水率、水分含量和水通量之間的相互關(guān)系已成為可能。目前對(duì)土壤水分有效性的說(shuō)法是植物吸收水分的速率和總量并非只是土壤水分含量和土壤水勢(shì)的函數(shù)，它們既依賴于根系從所接觸的土壤中吸收水分的能力，也依賴于土壤供水和以足夠速率向根系轉(zhuǎn)運(yùn)水分的能力；這些能力本身又依賴于植物的特性；也決定于土壤特性；同時(shí)很大程度上也依賴于氣象條件。水分供給是否充足或者根系附近的水分通過(guò)根表面進(jìn)入植物是否及時(shí)，間接的關(guān)系是土壤水分影 響土壤性質(zhì)，而這些土壤性質(zhì)又影響植物生長(zhǎng)。生長(zhǎng)在不同土壤濕度下的植物，其生長(zhǎng)狀況可從許多方面表現(xiàn)出來(lái)，比如植物的葉面積、株高，植物葉片蒸騰強(qiáng)度，植物葉片水分虧缺，植物根系的吸水速率以及植物的生物產(chǎn)量或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量等。土壤水分特征曲線一般分為3段，即低吸力段、中吸力段和高吸力段。低吸力段的水分移動(dòng)性強(qiáng)，有效性高占土壤有效水含量的大部分。在水分管理上有特殊意義。評(píng)價(jià)土壤水分有效性都應(yīng)充分考慮影響土壤水分有效性的3個(gè)因素:土壤、植物和氣象條件，都應(yīng)以SPAC中水分運(yùn)移理論為基礎(chǔ)，同時(shí)還必須與作物的生長(zhǎng)、反應(yīng)及產(chǎn)量密切結(jié)合起來(lái)考慮。