土壤水分方面的應(yīng)用

    在土壤水分研究中，單用含水量不能說明土壤水分的全部情況及其有效性。觀測結(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、氣象因素聯(lián)系起來，綜合考慮水分的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

土壤水勢(shì)的測定

    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)測定土地基模勢(shì)來監(jiān)測農(nóng)田土壤水分的運(yùn)動(dòng)和變化是一種簡單、切實(shí)可行的方法，目前國外已廣泛用于農(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)超過植物基本代謝的需要。在干旱氣候條件下，田間生長的植物。每生長1t營養(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。生長在不同土壤濕度下的植物，其生長狀況可從許多方面表現(xiàn)出來，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、反應(yīng)及產(chǎn)量密切結(jié)合起來考慮。