2.3 土 壤 水 分
土壤水：是一种稀薄的溶液，存在于
土粒的表面和土粒间的孔隙中。
三种吸引力：
土粒的吸附；
毛管引力；
重力
一、土壤水分的保持
三种吸附力：
? 水分子与固体颗粒表面的氧元素的形成氢键－吸附
力强, 距离短；
? 胶体表面带电形成的静电场, 水分子定向排列 ---有
效距离长, 但作用力弱, 受比表面积, 胶粒及吸附
离子种类的影响 ） ；
? 土粒孔隙水和空气界面上的弯月面力 （ 土壤承受着
一种张力 ---毛管力 ） 。
二、土壤水分的类型和性质
毛管水
吸湿水 膜状水
1、土壤吸湿水
? 固相土粒依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
着在土粒表面成单分子或多分子层, 称
土壤吸湿水 。
? 特点：受土粒的吸力大, 排列紧密, 不
能自由移动, 无效水 （ 当空气相对湿度
94~98%时, 达最大值称最大吸湿量 ）
? 影响因素：土粒的比表面积和大气相对
湿度, 吸湿水量, 粘粒, 有机质等 。
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,
称为 膜状水, 植物有效水 。
? 凋萎系数：当土壤水分受到的吸引力超过
1.5Mpa,作物便无法从土壤中吸收水分而呈
现永久凋萎, 此时的土壤含水量称凋萎系数 。
（ 土壤质地 ） 。
? 最大分子持水量：当膜状水达到最大厚度时
的土壤含水量 。
3、土壤毛管水
? 土壤含水量超过最大分子持水量后, 水
分可以自由移动, 靠毛管力保持在土壤
孔隙中的水分称为毛管水 。
? 特点,（ １ ） 可以自由移动； （ ２ ） 溶
解养分能力； （ ３ ） 植物有效 。
? 影响因素：质地, 有机质, 结构等
? 毛管支持水,地下水籍毛管力上升进入并保持
在土壤中的水分 。
? 影响因素：地下水位, 质地粘砂壤, 地下水位过深,
毛管支持水达不到根系, 地下水位过浅, 发生渍害,
盐多, 盐害 。
? 毛管持水量：毛管支持水达到最大, 包括吸湿
水, 膜状水, 毛管上升水 。
? 毛管悬着水,当地下水位较深, 不受地
下水影响, 靠毛管力将降雨或流水保持
在土壤土层 。
? 田间持水量：毛管悬着水达到最大时的
土壤含水量 。 是农田土壤保持的最大水
量, 是旱地土壤灌溉的上限 （ 质地, 腐
殖质 ） 。
4、土壤重力水
? 土壤水分含量超过田间持水量, 过量水
分不能被毛管吸持, 而在重力作用下沿
大孔隙向下渗漏成为多余的水 。
? 当重力水达到饱和, 即土壤所有孔隙都
充满水分时的含水量称为土壤全蓄水量
或饱和持水量 。
三、土壤水分含量的表示方法
? A,土壤质量含水量：土壤中保持的水分
质量占土壤质量的分数 (g/kg)。
rw=（ m1-m2） ╳ 1000 /m2
? 105℃ 烘干８小时, 至恒重, 粘粒土壤 16
小时 。
B、土壤容积含水量
? 水分容积与土壤容积之百分比, Q（ %）
? Ｑ＝土壤水分容积／土壤容积
C.土壤相对含水量：
? 以某一时刻土壤含水量占该土壤田间持水量的百
分数 。
? 土壤相对含水量＝土壤含水量／土壤田间持水量
D.水层厚度
? 指一定深度土层中的水分含量相当于若干水层厚
度 （ mm）
? 水层厚度＝ （ 土壤质量含水量 ╳ 土壤容重 ╳ 土层
厚度 ） ／ 1000
四、土壤水分的能态
1,土水势 （ soil water potential）,
? 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,
Ψ w表示 。
基质势,Ψ w；压力势,Ψ p；
溶质势,Ψ s ；重力势,Ψ g。
? Ψ w＝ Ψ m＋ Ψp＋ Ψs＋ Ψg
?2.土壤水吸力：
指土壤水因受土壤基质的吸附和毛管作
用, 表面形成一个凹形弯月面, 形成土
壤水的负压力 。
?3.土壤水分特征曲线：
指土壤水的基质势或土壤水吸力与含水
量的关系曲线 。 表征土壤水分能量与含
量的关系 。
土壤含水量（ g/100g）
10000
1000
100
10
1
0.1
0
土
壤
水
吸
力
105
pa
砂土
壤土
粘土
10 20 30 40 50 60
不同质地土壤水分特征曲线
五、土壤水分状况与作物生长
? 水分是作物的重要组成部分；
? 水分影响出苗；
? 各生育期对土壤水分的要求不同 。
物需水临界期,某一生育期土壤缺水,
对作物产量影响最为严重 。
? 土壤水分含量影响作物对养分的吸收 。
地表覆盖？
土壤水分调节
（增强入渗、控制蒸发）
1,控制地表径流, 增强土壤水分入渗
调整土壤结构, 合理灌溉, 提高土壤水和
灌溉水的利用率
? 据作物生长需水特性考虑灌溉定额及时间 。
? 方法：畦灌, 喷灌, 滴灌, 沟灌等 。
2、减少土壤水分蒸发
有机肥的使用和以水控肥，减少蒸发
? 增施厩肥, 绿肥, 秸秆等, 提高土壤有
效水含量, 覆盖, 中耕 。
3、合理灌溉
4、提高土壤水分对作物的有效性
5、多余水的排出
土壤水：是一种稀薄的溶液，存在于
土粒的表面和土粒间的孔隙中。
三种吸引力：
土粒的吸附；
毛管引力；
重力
一、土壤水分的保持
三种吸附力：
? 水分子与固体颗粒表面的氧元素的形成氢键－吸附
力强, 距离短；
? 胶体表面带电形成的静电场, 水分子定向排列 ---有
效距离长, 但作用力弱, 受比表面积, 胶粒及吸附
离子种类的影响 ） ；
? 土粒孔隙水和空气界面上的弯月面力 （ 土壤承受着
一种张力 ---毛管力 ） 。
二、土壤水分的类型和性质
毛管水
吸湿水 膜状水
1、土壤吸湿水
? 固相土粒依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
着在土粒表面成单分子或多分子层, 称
土壤吸湿水 。
? 特点：受土粒的吸力大, 排列紧密, 不
能自由移动, 无效水 （ 当空气相对湿度
94~98%时, 达最大值称最大吸湿量 ）
? 影响因素：土粒的比表面积和大气相对
湿度, 吸湿水量, 粘粒, 有机质等 。
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,
称为 膜状水, 植物有效水 。
? 凋萎系数：当土壤水分受到的吸引力超过
1.5Mpa,作物便无法从土壤中吸收水分而呈
现永久凋萎, 此时的土壤含水量称凋萎系数 。
（ 土壤质地 ） 。
? 最大分子持水量：当膜状水达到最大厚度时
的土壤含水量 。
3、土壤毛管水
? 土壤含水量超过最大分子持水量后, 水
分可以自由移动, 靠毛管力保持在土壤
孔隙中的水分称为毛管水 。
? 特点,（ １ ） 可以自由移动； （ ２ ） 溶
解养分能力； （ ３ ） 植物有效 。
? 影响因素：质地, 有机质, 结构等
? 毛管支持水,地下水籍毛管力上升进入并保持
在土壤中的水分 。
? 影响因素：地下水位, 质地粘砂壤, 地下水位过深,
毛管支持水达不到根系, 地下水位过浅, 发生渍害,
盐多, 盐害 。
? 毛管持水量：毛管支持水达到最大, 包括吸湿
水, 膜状水, 毛管上升水 。
? 毛管悬着水,当地下水位较深, 不受地
下水影响, 靠毛管力将降雨或流水保持
在土壤土层 。
? 田间持水量：毛管悬着水达到最大时的
土壤含水量 。 是农田土壤保持的最大水
量, 是旱地土壤灌溉的上限 （ 质地, 腐
殖质 ） 。
4、土壤重力水
? 土壤水分含量超过田间持水量, 过量水
分不能被毛管吸持, 而在重力作用下沿
大孔隙向下渗漏成为多余的水 。
? 当重力水达到饱和, 即土壤所有孔隙都
充满水分时的含水量称为土壤全蓄水量
或饱和持水量 。
三、土壤水分含量的表示方法
? A,土壤质量含水量：土壤中保持的水分
质量占土壤质量的分数 (g/kg)。
rw=（ m1-m2） ╳ 1000 /m2
? 105℃ 烘干８小时, 至恒重, 粘粒土壤 16
小时 。
B、土壤容积含水量
? 水分容积与土壤容积之百分比, Q（ %）
? Ｑ＝土壤水分容积／土壤容积
C.土壤相对含水量：
? 以某一时刻土壤含水量占该土壤田间持水量的百
分数 。
? 土壤相对含水量＝土壤含水量／土壤田间持水量
D.水层厚度
? 指一定深度土层中的水分含量相当于若干水层厚
度 （ mm）
? 水层厚度＝ （ 土壤质量含水量 ╳ 土壤容重 ╳ 土层
厚度 ） ／ 1000
四、土壤水分的能态
1,土水势 （ soil water potential）,
? 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,
Ψ w表示 。
基质势,Ψ w；压力势,Ψ p；
溶质势,Ψ s ；重力势,Ψ g。
? Ψ w＝ Ψ m＋ Ψp＋ Ψs＋ Ψg
?2.土壤水吸力：
指土壤水因受土壤基质的吸附和毛管作
用, 表面形成一个凹形弯月面, 形成土
壤水的负压力 。
?3.土壤水分特征曲线：
指土壤水的基质势或土壤水吸力与含水
量的关系曲线 。 表征土壤水分能量与含
量的关系 。
土壤含水量（ g/100g）
10000
1000
100
10
1
0.1
0
土
壤
水
吸
力
105
pa
砂土
壤土
粘土
10 20 30 40 50 60
不同质地土壤水分特征曲线
五、土壤水分状况与作物生长
? 水分是作物的重要组成部分；
? 水分影响出苗；
? 各生育期对土壤水分的要求不同 。
物需水临界期,某一生育期土壤缺水,
对作物产量影响最为严重 。
? 土壤水分含量影响作物对养分的吸收 。
地表覆盖？
土壤水分调节
（增强入渗、控制蒸发）
1,控制地表径流, 增强土壤水分入渗
调整土壤结构, 合理灌溉, 提高土壤水和
灌溉水的利用率
? 据作物生长需水特性考虑灌溉定额及时间 。
? 方法：畦灌, 喷灌, 滴灌, 沟灌等 。
2、减少土壤水分蒸发
有机肥的使用和以水控肥，减少蒸发
? 增施厩肥, 绿肥, 秸秆等, 提高土壤有
效水含量, 覆盖, 中耕 。
3、合理灌溉
4、提高土壤水分对作物的有效性
5、多余水的排出
