授课内容：
第一章 土壤 第五节 土壤水分
土壤水实质上是极稀的土壤溶液，它除了供作物直接吸收外，还影响着土壤的其它肥力性状，如矿质养分的溶解、土壤有机质的分解与合成、土壤的氧化还原状况、土壤热特性、土壤的物理机械性与耕性等。
一、土壤水分的类型和性质
1、土壤吸湿水：固相土粒及其表面的分子引力和静电引力从大气和土壤空气中吸附气态水，附着于土粒表面成单分子或多分子层，称为吸湿水。
密度1.2—2.4 g/cm3，平均1.5g/cm3，无溶解能力，不能以液态水自由移动，也不能被植物吸收。因此，它是一种无效水。
2、土壤膜状水：吸湿水达到最大后，土粒还有剩余的引力吸附液态水，在吸湿水的外围形成一层水膜，这种水分称为膜状水。
膜状水所受到的引力比吸湿水要小，其靠近土粒的内层，受到的引力为3.1MPa；外层距土粒相对较远，受到的引力为0.625 MPa。由于一般作物根系的吸水力平均为1.5 MPa，因此，膜状水的外层部分对作物的有效性高。当土壤水分受到的引力超过1.5 MPa时，作物便无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎，此时的土壤含水量就称为凋萎系数。
3、土壤毛管水：当土壤水分含量超过最大分子持水量后，水分不再受土粒引力的作用，成为可以移动的自由水。靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分称为毛管水。
毛管水所受的毛管引力在0.625—0.01 MPa范围内，远小于作物根系的平均
吸水力（1.5 MPa），因此它既能保持在土壤中，又可被作物吸收利用。
4、土壤重力水：土壤重力水是指当土壤水分含量超过田间持水量之后，过量的水分不能被毛管吸持，而在重力的作用下沿着大孔隙向下渗漏成为多余的水。
土壤重力水是可以被作物吸收利用的，重力水过多时，土壤通气不良，影响旱作物根系的发育和微生物的活动。
二、土壤水分含量
1、土壤重量含水量：是指一定重量土壤中保持的水分重量占1千克干土重的分数，单位用g/kg 表示。
在自然条件下，土壤含水量变化范围很大，某土壤样品重量为100g，烘干后土样重量为80g，则其重量含水量应为250 g/kg，而不是200g/kg。
2、土壤容积含水量：是指土壤水分容积与土壤容积之比。常用Q表示，单位为cm3/cm3。用百分率表示时，称为容积百分率（Q %）。
Q %=土壤重量含水量（g/kg） 容重（g/cm3）
3、土壤相对含水量：土壤含水量占该土壤田间持水量的百分数作为相对含水量来表示土壤水分的多少。某土壤田间持水量为300g/kg，现测得其重量含水量为200g/kg，则其相对含水量为66.7%。
4、以水层厚度（mm）：是指一定深度土层中的水分总量相当于若干水层厚度（mm）。以便于将土壤含水量与降雨量、蒸发散失量和作物耗水量等相比较。
三、土壤水分的能态
1、土水势：土水势表示土壤水分在土—水平衡体系中所具有的能态。它是指将单位水量从一个土—水系统移到温度和它完全相同的纯水池时所做的功。通常用ψw表示。主要由以下几个分势组成。
（1）基质势：通常用ψm表示，它是指将单位水量从一个平衡的土—水体系移到另一个没有土壤基质，而其它状态完全相同的水池时所做的功。
（2）压力势：通常用ψp表示，它是指将单位水量从一个土—水体系移到另一个压力不同，而温度、基质、溶质等状态完全相同的参比系统时所做的功。
（3）溶质势：通常用ψs表示，是指将单位水量从一个平衡的土—水系统中移到一个没有溶质而其它状态均相同的水池时所做的功。
（4）重力势：又称引力势，通常用ψg表示，它是指由于重力场位置不同于参比状态水平面而引起的势能变化。
2、土壤水吸力：这是指土壤水的负压力。土壤水因受到土壤基质的吸附作用和毛管作用，其表面通常形成一个凹形的弯月面，暗示其压力低于大气压力。若以大气压力作为参比，则土壤水的压力为负。为了使用方便，将负压力定义为吸力，以便将负号消除，故土壤水吸力在数量上与土壤水负压力相等，通常简称为土壤水吸力。
四、土壤水分状况与作物生长
1、作物对土壤水分的需求
（1）水分是作物的重要组成部分。一般作物体内含水约60%~80%，水也是光合作用的原料之一，光合产物的运移必须有水分的参与；作物的新陈代谢也必须有水的参与才能进行。农作物从土壤中吸收的水分，大部分用于叶面蒸腾而散失热量，以维持作物体温稳定。因此，土壤水分是维持作物正常的生理和生命活动所必须的重要条件。
（2）土壤水分是影响作物出苗率的重要因素。作物种子的吸水量因其大小及淀粉、蛋白质、脂肪的含量不同而异，从而吸水多少及要求适宜的土壤湿度。豆类需要吸收相当于种子重量90%—110%的水分，麦类吸收50%—60%，玉米
吸收40%，谷子仅需25%即可发芽。
（3）作物不同生育期对土壤水分的要求不同。一般作物的需水特点是苗期需水较少；随着作物的生长需水量逐渐增大，至生育盛期达到最大；随着作物的成熟需水量又减少。若某一生育期土壤缺水，对作物产量影响最为严重，这一时期称为需水临界期，玉米为抽雄期，豆类在开花期，水稻在孕穗抽穗期，在需水临界期则应满足作物对土壤水分的要求。
2、土壤水分影响作物对养分的吸收
土壤水分状况直接影响作物对养分的吸收，土壤中有机养分的分解矿化离不开水分，施入土壤中的化学肥料只有在水中才能溶解，养分离子向根系表面迁移，以及作物根系对养分的吸收都必须通过水分介质来实现。试验证明，当土壤水分含量适宜时，土壤中养分的扩散速率就高，从而能够提高养分的有效性。
