农田水分状况和土壤水分运动
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第一章§1 农田水分状况农田水分:指农田中的地表水、土壤水和地下水。
地表水:地表积水。
土壤水:包气带中的水分。
地下水:饱水带中的水分(可自由流动的水体)。
与作物生长最密切的是土壤水。
一、土壤水(一)土壤水分形态土壤水又可分为吸着水、毛管水和重力水等几种水分形态。
1.吸着水(1)吸湿水分子力、紧紧束缚在土粒表面、不能移动、分子状态水吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。
(2)膜状水分子力、束缚在土粒表面、可沿表面移动但不能脱离土粒表面、液态水膜膜状水达到最大时的土壤含水率称为最大分子持水率。
2.毛管水对于单个土粒,只能依靠分子力吸附水分, 但对于由许多土粒集合而成的土壤,其连续不断的孔隙相当于毛细管,因此还存在一种毛管力,依靠毛管力保持在土壤中的水分称为毛管水。
按水份供给情况不同,分悬着毛管水和上升毛管水。
(1)悬着毛管水灌溉或降雨后,在毛管力作用下保持在上部土层中的水分。
土壤储存水的主要形式。
悬着毛管水达到最大时的土壤含水率称为田间持水率。
(2)上升毛管水在地下水位以上附近土层中,由于毛细管作用所保持的水分。
上升毛管水达到根系,则可被作物吸收利用,但地下水位不允许上升到根系,以防渍害。
盐碱地区应严格控制地下水位,发防发生次生盐碱化。
3.重力水土壤中超过田间持水率的那部分水为重力水。
重力水以深层渗漏的形式进入更下的土层,或地下水。
旱地应避免深层渗漏,以防止水的浪费和肥料的流失。
水田保持适宜的深层渗漏是有益的,会增加根部氧分,有利于根系发育。
(二)土壤水分的有效性土壤对水分的吸力:1000MPa—0.0001MPa作物根系对水分的吸力: 1.5 MPa左右(1 MPa=9.87大气压=100m水柱)如果水分受土壤的吸力小于1.5 MPa, 作物可吸收利用;如水分受土壤的吸力大于1.5 MPa, 则作物不能吸收利用。
1.5 MPa是有效水和无效水的分界点。
土壤水分的有效性可以用下图来说明:(图:土壤水分有效性图)二、农田水分状况(一)旱田适宜的农田水分状况不允许地表积水土壤适宜含水率: 凋萎系数~田间持水率凋萎系数=0.6β田地下水水质较好,则地下水位可较高, 但一下水位不能达到根系层。
1、简述农田水利学得研究对象与内容。
研究对象:(1)调节农田水分状况(2) 改变与调节地区水情1)调节农田水分状况得水利措施一般有:(1)灌溉措施:补充水分不足(2)排水措施:控水,排盐 ; 调节农田水分状况需要研究得内容:(1)农田水盐运动规律(2)节水灌溉理论与技术(3)灌排系统布置(4)灌排系统管理2)地区水情:地区水资源得数量、分布情况及其动态。
调节地区水情得工程措施:蓄水保水措施与地区间调水、排水措施.改变与调节地区水情需要研究得内容:(1)制定水土资源规划(2)水资源合理配置(3)洪涝规律第一章 农田水分状况与土壤水分运动5、何谓吸湿系数、凋萎系数与田间持水率?凋萎系数与田间持水率两者各有什么用途?一般常将田间持水量作为重力水与毛管水以及有效水分与过剩水分得分界线。
凋萎系数与田间持水量就是农田作物根系层土壤得含水量下限与上限。
据此决定灌水时间与定额。
7、何谓作物田间需水量与田间耗水量?作物需水量:植株蒸腾量与株间蒸发量之与,又称为腾发量田间耗水量:作物整个生育期中,农田消耗得总水量。
稻田:作物需水量+田间渗漏量=田间耗水量、 旱地:作物需水量=田间耗水量 9、什么就是作物需水临界期?了解作物需水临界期有何意义?需水临界期:在作物全生育期中,对缺水最敏感,影响产量最大得时期。
了解作物需水临界期得意义:(1)合理安排作物布局,使用水不至过分集中;(2)在干旱情况下,优先灌溉正处需水临界期得作物.10、计算作物田间需水量常用方法有哪些?个适合于什么情况?各自如何计算某生育阶段作物需水量?(详见课件第二章P9—21)一类就是根据田间试验直接测定得作物需水量(作物需水量得田间测定方法主要包括器测法、田测法、坑测法等)与其影响因素之间经验关系,直接计算出作物需水量得方法; 在我国采用较多得有蒸发皿法、产量法与多因素法.另一类就是先计算参照作物得蒸发蒸腾量或潜在蒸发蒸腾量,再根据不同作物得实际情况及土壤实际含水率状况计算实际作物得需水量得半经验方法。
农田水分状况系指农田地面水、土壤水和地下水的多少及其在时间上的变化。
一切农田水利措施,归根结底都是为了调节和控制农田水分状况,以改善土壤中的气、热和养分状况,并给农田小气候以有利的影响,达到促进农业增产的目的。
因此,研究农田水分状况对于农田水利的规划、设计及管理工作都有十分重要的意义。
第一节农田水分状况一、农田水分存在的形式农田水分存在三种基本形式,即地面水、土壤水和地下水,而土壤水是与作物生长关系最密切的水分存在形式。
土壤水按其形态不同可分为汽态水、吸着水、毛管水和重力水等。
(1)汽态水系存在于土壤空隙中的水汽,有利于微生物的活动,故对植物根系有利。
由于数量很少,在计算时常略而不计。
(2)吸着水包括吸湿水和薄膜水两种形式:吸湿水被紧束于土粒表面,不能在重力和毛管力的作用下自由移动;吸湿水达到最大时的土壤含水率称为吸湿系数。
薄膜水吸附于吸湿水外部,只能沿土粒表面进行速度极小的移动;薄膜水达到最大时的土壤含水率,称为土壤的最大分子持水率。
(3)毛管水毛管水是在毛管作用下土壤中所能保持的那部分水分,亦即在重力作用下不易排除的水分中超出吸着水的部分。
分为上升毛管水及悬着毛管水,上升毛管水系指地下水沿土壤毛细管上升的水分。
悬着毛管水系指不受地下水补给时,上层土壤由于毛细管作用所能保持的地面渗入的水分(来自降雨或灌水)。
(4)重力水土壤中超出毛管含水率的水分在重力作用下很容易排出,这种水称为重力水。
在这几种土壤水分形式之间并无严格的分界线,其所占比重视土壤质地、结构、有机质含量和温度等而异。
可以假想在地下水面以上有一个很高(无限长)的土柱,如果地下水位长期保持稳定,地表也不发生蒸发入渗,则经过很长的时间以后,地下水面以上将会形成一个稳定的土壤水分分布曲线。
这个曲线反映了土壤负压和土壤含水率的关系,亦即是土壤水分特征曲线(见图1-1),这一曲线可通过一定试验设备确定。
在土壤吸水和脱水过程中取得的水分特征曲线是不同的,这种现象常称为滞后现象。