土壤水分是土壤的重要物理参数,对土壤水分及其变化的监测是农业、生态、环境、水文和水土保持等研究工作中的一个基础工作。土壤水分含量也是农业灌溉决策、管理中的最基础数据。测定土壤含水量可掌握作物对水的需要情况,对农业生产有很重要的指导意义,对实现农业精准灌溉的作用是相当明显的。土壤含水量一般是指土壤绝对含水量,即100 g烘干土中含有若干克水分,也称土壤含水率。土壤含水量常用重量含水率与体积含水率表示,重量含水率是指土壤中水分的重量与相应固相物质重量的比值,体积含水率是指土壤中水分占有的体积和土壤总体积的比值。体积含水率与重量含水率两者之间可以通过土壤容重换算。土壤含水量表示方法有以下几种,为了描述的方便,以汉字的形式表示它的计算公式。
(1)以重量百分数表示土壤含水量:以土壤中所含水分重量占烘干土重的百分数表示,计算公式如下:土壤含水量(重量%)=(原土重-烘干土重)/ 烘干土重×100%=水重 / 烘干土重×100%
。
(2)以容积百分数表示土壤含水量:以土壤水分容积占单位土壤容积的百分数表示,计算公式如下:土壤含水量(体积%)=水分容积 / 土壤容积×100%=土壤含水量(重量%)×土壤干容重。土壤容重是指自然结构条件下,单位体积的干土重量,单位g/cm3。干土是指105~110℃的烘干土。
表4不同类型土壤容重参考值
土壤类型 | 质地 | 容重 g/cm3 | 地区 |
黑土草甸土 | 砂土 | 1.22~1.42 | 华北地区 |
壤土 | 1.03~1.39 | ||
壤黏土 | 1.19~1.34 | ||
黄绵土垆土 | 砂土 | 0.95~1.28 | 黄河中游地区 |
壤土 | 1.00~1.30 | ||
壤黏土 | 1.10~1.40 | ||
淮北平原土壤 | 砂土 | 1.35~1.57 | 淮北地区 |
砂壤土 | 1.32~1.53 | ||
壤土 | 1.20~1.52 | ||
壤黏土 | 1.18~1.55 | ||
黏土 | 1.16~1.43 | ||
红壤 | 壤土 | 1.20~1.40 | 华南地区 |
壤黏土 | 1.20~1.50 | ||
黏土 | 1.20~1.50 |
(3)以水层厚度表示土壤含水量:以一定深度土层中的含水量换算成水层深度的mm表示,计算公式如下:水层厚度(mm)=土层厚度(mm)× 土壤含水量(容积)。
(4)相对含水量:以土壤含水量换算成占田间持水量的百分数表示,即为土壤水的相对含量,计算公式如下:旱地土壤相对含水量(%)=土壤含水量/田间持水量×100%。
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