土壤水势相关分析

土壤水分方面的应用

在土壤水分研究中，单用含水量不能说明土壤水分的全部情况及其有效性。观测结果表明用同样方法处理不同土壤，所得含水量不同；土壤不同若含水量相同，对植株生长发育影响往往也不同。目前上比较多采用热力学含义，但仍用力学观点来解释土壤中的水分能态，统称为土壤水势。用土壤水势来描述土壤水分的主要优点:

1、可表明土壤水分的能量状态，而不是简单的数量关系，能够很好地解释土壤水分较多或不足时，由于植物吸水所作功的不同，使得作物长势存在差异。

2、统一水分指标，为应用提供了方便静态的土壤含水量对不同的土壤没有统—的水分指标，如田间持水量这一水分常数，对砂土和粘土，存在较大差异，其结果很难相互比较。

3、可以统一量度土壤-植物-大气连续体中任何时间、任何地方水的状态，将土壤水与植物生长、气象因素联系起来，综合考虑水分的循环运动。

土壤水势的测定

在不饱和非盐碱土中，土壤水势只有基模分势。土壤基模势的测定，在田间一般采用张力计；在实验室则用张力板及气压室。用张力计测定土地基模势来监测农田土壤水分的运动和变化是一种简单、切实可行的方法，目前国外已广泛用于农田水分管理。

土壤水势与土壤含水量之间的关系

土壤水势与土壤含水量之间存在一定的函数关系。土壤凋萎含水量与土壤基模势的土壤含水量十分接近。土壤水分特征曲线表示土壤含水量与土壤基模势之间的关系。土壤水分特征曲线不但可以衡量土壤水分的能量水平，估计对作物生长的有效程度，决定是否采取补水措施，而且还可推算土壤中孔隙的分布情况和水容量，为研究土壤协调水气和释水性能指标提供了依据

植物对土壤水的吸收

植物对土壤水的吸收与动态水分连续体有关，植物从土壤中吸取水分的数量远超过植物基本代谢的需要。在干旱气候条件下，田间生长的植物。每生长1t营养体可能消耗好几百吨水。植物散失水蒸汽并不是其主要的生理功能，也不是植物生活过程的直接结果，而是由于植物生活的气候条件的蒸发需求造成的。目前对植物吸收、利用土壤水分的研究大都是从土壤-植物-大气整个连续体出发进行探讨。关于土壤-植物-大气动态水分连续体的概念,采用统一的能量指标“水势”来定量地研究整个系统中各个环节能量水平的变化，并计算出水分运动的通量。在整个系统中 ,水分运动通量与水势梯度成正比，与水分运动的阻抗成反比。据估算从土壤到根部、从根到叶的水势差大约都为10巴；但从叶到大气间的势差却可达500巴，个别可达1000巴。因而叶面与大气间的阻抗大约比土壤与植物间的大50倍以。

土壤水分的有效性

随着土壤、植物与大气中水分状况移动有关理论的发展及实验技术的改进，精密地测定土壤和植物中的水势、异水率、水分含量和水通量之间的相互关系已成为可能。目前对土壤水分有效性的说法是植物吸收水分的速率和总量并非只是土壤水分含量和土壤水势的函数，它们既依赖于根系从所接触的土壤中吸收水分的能力，也依赖于土壤供水和以足够速率向根系转运水分的能力；这些能力本身又依赖于植物的特性；也决定于土壤特性；同时很大程度上也依赖于气象条件。水分供给是否充足或者根系附近的水分通过根表面进入植物是否及时，间接的关系是土壤水分影 响土壤性质，而这些土壤性质又影响植物生长。生长在不同土壤湿度下的植物，其生长状况可从许多方面表现出来，比如植物的叶面积、株高，植物叶片蒸腾强度，植物叶片水分亏缺，植物根系的吸水速率以及植物的生物产量或经济产量等。土壤水分特征曲线一般分为3段，即低吸力段、中吸力段和高吸力段。低吸力段的水分移动性强，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义。评价土壤水分有效性都应充分考虑影响土壤水分有效性的3个因素:土壤、植物和气象条件，都应以SPAC中水分运移理论为基础，同时还必须与作物的生长、反应及产量密切结合起来考虑。