土壤水分(fēn)作(zuò)物(wù)之間的關系
2019-08-02 00:00:00 來源： 點擊：5809 喜歡：0
1.土壤土壤特征影響到作(zuò)物(wù)種類及品種的選擇，以及灌溉和水肥一體(tǐ)化方案的制定和實施。
2.土壤組成
一般來說，土壤由三部分(fēn)構成：砂粒、粉粒和粘粒。這些成分(fēn)的相對含量會影響到土壤質(zhì)地和土壤的持水量。
在大多(duō)數的土壤類型中(zhōng)，小(xiǎo)顆粒形成較大的顆粒，稱為(wèi)複粒。複粒相互粘結，形成土塊。土壤顆粒、複粒和土塊間有(yǒu)許多(duō)孔隙。
3.土壤質(zhì)地
土壤中(zhōng)孔隙的分(fēn)布非常重要。孔隙被定義為(wèi)兩種類型：小(xiǎo)孔隙和大孔隙。小(xiǎo)孔隙一般被稱為(wèi)“毛管孔隙”。在砂質(zhì)土壤中(zhōng)，孔隙度持久并穩定，在粘性土壤中(zhōng)，孔隙度随土壤濕度的變化而變化。
土壤持水力受土壤質(zhì)地和土壤類型的影響。比如：在偏砂性土壤中(zhōng)，15%的土壤含水量可(kě)以滿足作(zuò)物(wù)正常生長(cháng)的需要，而中(zhōng)性土壤中(zhōng)同樣的含水量隻處于作(zuò)物(wù)需水臨界點，粘性土壤中(zhōng)則不能(néng)滿足作(zuò)物(wù)生存的需要。
水被固定在土壤孔隙中(zhōng)，與周圍的土壤顆粒表面形成水膜。當土壤由于滲透、蒸發和根系吸收而變幹時，大孔隙中(zhōng)的水首先被吸收，同時小(xiǎo)孔隙中(zhōng)的水也被吸收。當作(zuò)物(wù)需水時，首先從大孔隙中(zhōng)吸收水分(fēn)。
土壤顆粒的保水機制主要基于顆粒表面的保水性。砂粒、粉粒和粘粒相互粘結和聚集，形成土壤結構。良好的土壤結構比緊實的結構具(jù)有(yǒu)更多(duō)的土壤空隙和更好的保水性。
壤土具(jù)有(yǒu)更好的持水性（它由很(hěn)多(duō)的小(xiǎo)顆粒組成，具(jù)有(yǒu)更大的表面積）。偏砂性土壤持水性較弱（其主要由大顆粒組成，表面積較小(xiǎo)）。
土壤改良很(hěn)重要，有(yǒu)機質(zhì)含量，PH值酸堿度，有(yǒu)益菌數量，重金屬等，龍燈生物(wù)産(chǎn)品是土壤改良的首選産(chǎn)品！
土壤結構在兩個方面影響灌溉方案:
• 它決定了土壤吸水的快慢。因為(wèi)其影響了滴頭流量的選擇和滴頭間距的确定，因此在滴灌系統設計前就要了解。
• 它決定了根區(qū)蓄水量的多(duō)少，以及可(kě)供給作(zuò)物(wù)吸收的有(yǒu)效水數量。
1.土壤含水量
了解水、土壤、作(zuò)物(wù)之間的關系非常重要。以下三種狀态對作(zuò)物(wù)的影響很(hěn)大。
2.飽和持水量
土壤中(zhōng)所有(yǒu)的孔隙都充滿了水。
3.田間持水量
田間持水達到最大值。土壤達到不再随田間滲漏損失水分(fēn)的平衡點。這種條件最适宜作(zuò)物(wù)的生長(cháng)，因為(wèi)，根系很(hěn)容易從土壤中(zhōng)吸收水分(fēn)，同時，土壤通風透氣性好，利于根系的呼吸。
4.萎蔫點
這種情況是指根系無法從土壤吸收水分(fēn)的下限。超過萎蔫點，作(zuò)物(wù)不能(néng)存活，作(zuò)物(wù)萎蔫不可(kě)逆轉。
5.有(yǒu)效水
有(yǒu)效水是介于田間持水量和萎蔫點之間的土壤含水量。田間持水量是指田間持水量達到最大值。萎蔫點是指田間持水量達到維持作(zuò)物(wù)生存所需水量的最小(xiǎo)值。
6.土壤鹽堿度
在土壤溶液中(zhōng)的鹽濃度越高，可(kě)以通過它的電(diàn)流就越大。因此，飽和提取液的電(diàn)導率（EC）被用(yòng)作(zuò)測量土壤鹽分(fēn)的指标。
依據土壤鹽分(fēn)及濃度對土壤進行分(fēn)級，以評估作(zuò)物(wù)對過量鹽分(fēn)的忍耐性，主要是基于土壤提取液在25℃時的電(diàn)導率（ECe）。
7.土壤pH值
土壤pH值被用(yòng)于測定土壤酸堿度。pH值是指溶液中(zhōng)氫離子（H+ 或更準确的說 H3O+）濃度的負對數（以10為(wèi)基數）。
在水中(zhōng)，pH值一般在1-14之間，7為(wèi)中(zhōng)性。
PH值低于7顯酸性，高于7顯堿性。
土壤酸堿度被認為(wèi)是土壤中(zhōng)的一個主變量，因為(wèi)它控制着許多(duō)化學(xué)反應。它通過控制營養物(wù)質(zhì)的化學(xué)形态，影響作(zuò)物(wù)養分(fēn)的有(yǒu)效性。大多(duō)數作(zuò)物(wù)pH值的最佳範圍在5.5到7之間，但許多(duō)植物(wù)在這個範圍之外，也能(néng)适應并旺盛生長(cháng)。
理(lǐ)想的土壤條件
排水良好、土層深厚、壤土層含有(yǒu)充足的空氣（10-12%），地下水位離地表1.5-2米，土壤容重在1.4克/立方厘米，有(yǒu)效水含量在15%（每米的土層深度含有(yǒu)15厘米的水層）或更多(duō)，被認為(wèi)是最佳的土壤條件。
• 土壤的化學(xué)性質(zhì)，如酸堿度和低肥力，可(kě)以容易地利用(yòng)滴灌系統精(jīng)準施肥或注酸的方式，進行調整或控制。
• 盡管土壤質(zhì)地較差的土壤很(hěn)難改善，并通常被視為(wèi)作(zuò)物(wù)生長(cháng)的限制要素，但是，滴灌系統可(kě)以通過精(jīng)準灌溉、控制灌溉頻率和灌溉方案來克服這種困難。
土壤分(fēn)析
土壤分(fēn)析對制定一個合适的灌溉和水肥一體(tǐ)化方案是非常必要的。通過土壤分(fēn)析，可(kě)以确定滴灌管的類型（滴頭間距和流量）和滴灌管的間距。
所需工(gōng)具(jù):
• 2個10升（2.5加侖）容量的桶
• 一把鋤頭或鏟子
• 一把土鑽
采集土樣：
• 沿地塊對角線(xiàn)，每50-100米取一個土樣點，取樣點的數量取決于地塊的大小(xiǎo)；
• 每個取樣點取2個土樣：一個取0-30厘米（0-1英尺）深度的土層，另一個取30-60厘米深度的土層（1-2英尺）；
• 将所有(yǒu)淺土層的土樣放置一個桶内，深土層的土樣放入另一個桶；
• 把每一桶内的土樣充分(fēn)混勻；
• 每桶取1.5公(gōng)斤（3英鎊）的混合土樣，分(fēn)别放入密封塑料袋中(zhōng)；
• 對兩個密封袋分(fēn)别标記必要的标示信息和取樣深度；
• 在随寄的文(wén)檔中(zhōng)，标記需要檢測的參數；
• 把土樣寄送至經當地相關部門認證的實驗室進行檢測。
8.土壤調查
在新(xīn)的項目地中(zhōng)，土壤調查是必不可(kě)少的。這對評估土壤的持水能(néng)力和土壤水分(fēn)下滲的情況非常重要。
土壤調查的内容包括：
• 根據地塊大小(xiǎo)及不同的土壤特征，使用(yòng)反向鏟在田間選定點挖掘多(duō)個點；
• 這些挖掘點需挖掘足夠的深度，以便展示土壤的橫截面，展現土層的變化，深度一般達到2米（7英尺），這取決于種植作(zuò)物(wù)的類型；
• 每個挖掘點需取3個土樣——表層、中(zhōng)層、深層。每個土樣分(fēn)别裝(zhuāng)袋和鑒定；
•土樣寄往經權威部門認定的實驗室，進行分(fēn)析鑒定。
9.水量平衡
通過追蹤每日水分(fēn)的增加和損失，并保持水分(fēn)平衡，來計算每天作(zuò)物(wù)的水分(fēn)供給量。水分(fēn)損失是由作(zuò)物(wù)吸收利用(yòng)和土壤蒸發和滲漏（滲流）造成的。水分(fēn)增加是由灌溉和降雨造成的。
維持水量平衡的目的是為(wèi)了通過灌溉，補充作(zuò)物(wù)消耗的水，保持土壤濕度達到最佳狀态。了解作(zuò)物(wù)需水量是進行水量平衡的基本要求。
作(zuò)物(wù)耗水量也叫蒸散量（EVT）。蒸散量是指土壤蒸發和作(zuò)物(wù)吸收用(yòng)于蒸騰的水量損失之和。作(zuò)物(wù)耗水量取決于作(zuò)物(wù)生長(cháng)時期和天氣情況。通常，作(zuò)物(wù)在炎熱和幹旱的條件下，需水量更多(duō)。風速和雲量也對蒸發速率有(yǒu)影響。
通過水量平衡的方法灌溉相對簡單，但是必須考慮作(zuò)物(wù)的生長(cháng)時期和環境條件，如雨水。
為(wèi)更有(yǒu)效的灌溉，種植者需要測定蒸散量（EVTc）來統計作(zuò)物(wù)用(yòng)水量。作(zuò)物(wù)日常需水量（EVTc）的計算是通過每個時期，參照作(zuò)物(wù)的日蒸散量（EVTo），乘以作(zuò)物(wù)系數（Kc）獲得。參照作(zuò)物(wù)的蒸散量（EVTo）可(kě)以通過氣象數據或統計标有(yǒu)刻度蒸發盤的水分(fēn)蒸發量來獲得。這兩種方法都是從一個特定區(qū)域的環境蒸發量給出一個近似值。實際的蒸發盤依然在很(hěn)多(duō)地方被應用(yòng)。然而，近年來對基于氣象數據的EVTo估測越來越多(duō)，這些氣象數據包括：氣溫、相對濕度、風速和太陽輻射，利用(yòng)Penman-Montieth公(gōng)式計算蒸發量時，涉及到這些變量。
實際作(zuò)物(wù)的耗水量通常與參照作(zuò)物(wù)的蒸散量（EVTo）并不完全一緻。首先，作(zuò)物(wù)通過氣孔的開合（葉面的小(xiǎo)氣孔，用(yòng)于維持植株體(tǐ)内水分(fēn)在适當水平）調節作(zuò)物(wù)需水量。作(zuò)物(wù)的實際耗水量與蒸發盤的蒸發量的差異被稱為(wèi)作(zuò)物(wù)系數（Kc）。作(zuò)物(wù)的蒸散量，用(yòng)EVTc表示，可(kě)以通過EVTo利用(yòng)以下公(gōng)式計算獲得。
10.蒸發盤
蒸發盤盛上水，以用(yòng)于觀察特定區(qū)域的蒸發量。這種蒸發盤有(yǒu)多(duō)種形狀和大小(xiǎo)，通常為(wèi)圓形。最著名(míng)的蒸發盤為(wèi)A級蒸發盤。通常蒸發盤配有(yǒu)自動水位傳感器，并且附近有(yǒu)一個小(xiǎo)型氣象站。
圓形蒸發盤的直徑為(wèi)47.5英寸（120.7厘米），深度為(wèi)10英寸（25厘米）。蒸發盤被小(xiǎo)心安(ān)置在水平地面上，下部鋪設木(mù)底闆，通常附上鐵絲網圍欄，以防止有(yǒu)動物(wù)從中(zhōng)取水。
蒸發量的測定是指每日同一時間測定蒸發盤中(zhōng)水的深度。測量開始當天，蒸發盤盛滿水，水面離蒸發盤頂部間距為(wèi)2英寸（5厘米）。24小(xiǎo)時後，統計蒸發量後再次把水補至離頂部5厘米（2英寸）。
如果在24小(xiǎo)時内産(chǎn)生降雨，則在計算每日蒸發量時需考慮這部分(fēn)水量。如果降雨量超過了蒸發盤容積，應倒掉容器中(zhōng)多(duō)餘的水，重新(xīn)設置蒸發盤内的水平面，以保證未來24小(xiǎo)時的蒸發量測量。
A級蒸發盤不能(néng)應用(yòng)在降雨量超過容器容積的日子裏。
當蒸發盤内水結冰時，不能(néng)用(yòng)A級蒸發盤測定蒸發量。
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11.土壤張力計
當張力計埋在土中(zhōng)，水可(kě)以通過張力計的陶瓷頭進入或移除管内。當土壤幹燥時，水通過張力計的陶瓷頭被吸出，張力計内部形成部分(fēn)真空，可(kě)以通過真空表讀數讀出。當土壤由于降雨或灌溉導緻比較濕潤時，水回流進張力計，張力計真空度下降，真空表讀數也會降低。
土壤張力計的組成
土壤張力計由多(duō)孔陶土頭、集氣管、真空表和其它附件組成。
土壤張力計的安(ān)裝(zhuāng)
a. 在需要測量土壤水勢（墒情）的地方，用(yòng)一直徑20毫米的鑽孔器打孔至所需深度，然後往孔中(zhōng)加少許泥漿，垂直插入張力計，使陶土頭與土壤緊密接觸，在周圍填土搗實，并注入少許水，使松散土沉實，不能(néng)有(yǒu)間隙，保證雨水或灌溉水不會沿管壁下滲而失去代表性。
b. 除去集氣管上端的螺旋蓋和橡皮塞，然後由注水口加滿蒸餾水，塞緊橡皮塞，擰緊螺旋蓋，不能(néng)漏氣。
c. 安(ān)裝(zhuāng)好的張力計經過2天時間的穩定，儀器内的水與土壤水就可(kě)産(chǎn)生水力聯系，便可(kě)進行使用(yòng)。
d. 在選擇張力計埋設地點時，針對每一種主要作(zuò)物(wù)或品種，以及不同的土壤類型或果園，需設置兩個埋設點。避免埋設點地勢過高或過低，避免水位下滲較輕的地點，避免不能(néng)代表整個地塊或果園的地點。
張力計讀數代表什麽含義？
a. 真空表讀數一般以千帕為(wèi)計量單位，從0 到 -100 千帕。
b. 張力計正常操作(zuò)時讀數接近于-75 千帕。讀數為(wèi)0千帕時，表明土壤水量飽和，根系缺乏氧氣。
c. 當土壤濕度在以下數值以上時，植株生長(cháng)良好：
• 土壤質(zhì)地粗糙的土壤，-30千帕 到 -40 千帕 (砂型土壤).
• 中(zhōng)性或粘性土壤，-50 千帕到 -60 千帕
d. 當讀數超過-70千帕時，表明土壤幹燥，抑制了作(zuò)物(wù)生長(cháng)。
土壤張力計的讀數
a. 灌溉完成後，質(zhì)地輕的土壤需3-4小(xiǎo)時後、質(zhì)地重的土壤需10-12小(xiǎo)時，重力水會移動穩定，這時的讀數可(kě)以代表此時的土壤張力。
b. 黃色：表示水分(fēn)太多(duō)，土壤的透氣性差。當指針長(cháng)時間處于這個範圍内時，作(zuò)物(wù)不能(néng)正常生長(cháng)，需要排水。
c. 綠色：土壤水分(fēn)狀況最佳。對于大部分(fēn)溫室栽培的經濟作(zuò)物(wù)來說，在這個範圍内生長(cháng)最好，不需要灌溉。
d. 藍色：土壤水分(fēn)狀況良好。對于大部分(fēn)露天栽培的經濟作(zuò)物(wù)來說，在這個範圍内會生長(cháng)良好，不需要灌溉；對于溫室作(zuò)物(wù)來說，當張力計指針到了這個範圍後就需要灌溉了。
e. 紅色：土壤水分(fēn)狀況差。對于大部分(fēn)經濟作(zuò)物(wù)來說，都需要灌溉，否則會影響産(chǎn)量和品質(zhì)。
土壤張力計使用(yòng)的注意事項
a. 儀器的使用(yòng)範圍上限為(wèi)0.084兆帕，超過此限度時，儀器内的水會逐漸汽化或因陶土頭管壁的水膜破裂而漏氣，使儀器失去作(zuò)用(yòng)。
b. 在使用(yòng)儀器的過程中(zhōng)，必須注意集氣管中(zhōng)的空氣容量，不能(néng)讓空氣容量低于真空表的出口，否則就要重新(xīn)加滿水。加水時應注意不要把埋好的陶土頭與土壤有(yǒu)松動，否則就要重新(xīn)埋沒。
c. 真空表與集氣管連接采用(yòng)螺旋與膠粘接而成，不要轉動真空表避免漏氣。
d. 本儀器采用(yòng)水傳導，當氣溫下降至冰點前應将儀器撤離。
e. 陶土頭切忌沾油污和其它阻礙透水物(wù)質(zhì)，以免堵塞微孔，儀器失靈。
f. 在向集氣管注滿水後，蓋橡皮塞時，應緩緩按入，将多(duō)餘水慢慢從陶土頭滲出，切不可(kě)将橡皮塞快速按入，否則儀器内将産(chǎn)生強正壓力。
g. 所有(yǒu)的土壤張力計必須有(yǒu)鮮明的标記，避免在田間穿梭、勞作(zuò)或耕作(zuò)過程中(zhōng)的損壞。
張力計的張力在一段時間内沒有(yǒu)增加，可(kě)能(néng)的原因
a. 可(kě)能(néng)是根系受傷或腐爛。
b. 土壤溶液中(zhōng)的鹽濃度過高，引起土壤中(zhōng)礦物(wù)質(zhì)積累（可(kě)能(néng)是肥料施用(yòng)量計算錯誤或用(yòng)量過多(duō)。）
c. 氣體(tǐ)滲入到陶土頭中(zhōng)（張力計破裂）
d. 陶土頭沒有(yǒu)檢查和清潔，表面被阻塞物(wù)阻擋。
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