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萎蔫含水量

植物发生永久凋萎时的土壤含水量,又叫萎蔫(凋萎)系数。它是植物根系可以吸收的土壤有效水的下限,当土壤含水量低于此值,土壤中就缺少植物根系能吸收的水分,在此以前就应进行灌溉。所以,土壤萎蔫含水量是计算灌水定额及设计灌溉渠系的重要参数。在植物生长旺盛和蒸发强烈的白昼,因土壤水分供应不足,植物叶片会发生暂时性的萎蔫,待夜晚得到土壤水分补充或在灌水后,可恢复正常。

植物发生永久凋萎时的土壤含水量,又叫萎蔫(凋萎)系数。它是植物根系可以吸收的土壤有效水的下限,当土壤含水量低于此值,土壤中就缺少植物根系能吸收的水分,在此以前就应进行灌溉。所以,土壤萎蔫含水量是计算灌水定额及设计灌溉渠系的重要参数。

在植物生长旺盛和蒸发强烈的白昼,因土壤水分供应不足,植物叶片会发生暂时性的萎蔫,待夜晚得到土壤水分补充或在灌水后,可恢复正常。如土壤含水量降至萎蔫含水量以下,则植物叶片发生永久性凋萎,即使夜晚处在饱和水汽条件下或随后有降雨或灌水,仍不能恢复,因而将造成严重减产或无收成。在植物发生永久凋萎时,土壤水吸力相当于1.5兆帕或pF4.2。

影响因素

萎蔫含水量数值决定于土壤比表面及物理吸附强弱,而它们又决定于土壤组成和性质,其中,主要是土壤质地(尤其是粘粒含量)、粘土矿物种类、交换性阳离子组成等。土壤有机质、可溶性盐的数量和组成也有一定影响。表中是各种质地土壤的萎蔫含水量

各种大田作物的土壤萎蔫含水量(克/千克)

在20世纪初,美国学者布里格斯(L.J.Briggs)等对萎蔫系数作了经典性研究,近一百年来一直被普遍接受。他们测定了几十种植物的萎蔫系数,得出结论:对于不同的植物来说,每一种土壤的萎蔫含水量是相似的,而且在植物各生育期内变化很小,可看作是一个定值:因此,他们建议,可采用幼苗法测定此值。

应用

作为反映土壤水分特征的一个重要参数,可在农业、水利和土工等方面应用。①绘制土壤水分状况图。它为安排种植和水分管理提供依据。把常年的农地土壤含水量的动态监测资料,分别以萎蔫含水量毛管联系断裂含水量田间持水量为界线,按水分有效性分为若干区段,绘制成各土层中水分随时间而变化的动态图。区段包括:无效水层段,土壤含水量低于萎蔫含水量;缓(难)效水层段,含水量为萎蔫含水量毛管联系断裂含水量之间;速(易)效水层段,含水量自毛管联系断裂含水量田间持水量;多余水层段,含水量大于田间持水量。此图上方用柱状体标出降水的时间和数量。根据不同水文年的土壤水分状况图和气象预报资料,可安排作物种植(见土壤水分状况)。②作为计算灌水定额和设计灌溉渠系的依据。为了维持作物的正常生长,土壤含水量在生长期内不能降至萎蔫含水量以下,而灌水则以使土壤含水量增加至田间持水量为止,如灌水过多,多余的水将以重力水流走而造成损失。所以,一次灌水的最大定额应为:(田间持水量-萎蔫含水量)×计划灌水土层厚度。这一土层厚度相当于耕层或根系活动层的厚度。含水量均以容积百分率或小数表示,所得灌水定额为水层厚度,单位与土层厚度相同。③土工试验所需。土工试验中,常粗略地把萎蔫含水量作为束缚水与自由水的界线。为此,需要了解两者的数量及各自对土壤工程力学性质的影响,以便在施工中选择适当的土壤含水量以及土砂配比。

测定

常用的有如下几种方法:①幼苗法。这是布里格斯提出并应用至今的测定法。在盛土而封闭的小容器中种上植物幼苗(一般为向日葵或大麦),待幼苗萎蔫,移至饱和水汽室中放置过夜仍不能恢复时,测其土壤含水量。②田间调查法。在干旱时期,植株大批凋萎和枯死时测土壤含水量,取多点平均值。③定位监测资料查阅法。根据多年土壤含水量资料,选其稳定而低的“死水”层含水量。④计算法,根据实测的最大吸湿量乘以经验系数e而得,经验系数e对于黄土性土壤、钙质土及某些氢质土通常为1.2~1.5。⑤压力膜法,在1.5兆帕压力下挤出自由水后,测土样中残留水分,这是应用较多的一种方法。