土壤持水能力与土壤因素的相关性

土壤持水能力与土壤因素的相关性

0土壤持水能力的现状土壤水分影响土壤的物理和化学性质，提高土壤的保水能力，改善土壤的抗旱性，促进农业的高产和稳产。近年来,土壤干旱越来越多发,已受到全世界人民的普遍关注。因此,研究影响土壤持水能力的因素,探索其影响机理,针对不同土壤,采取不同的措施提高土壤的持水能力具有重要意义。土壤持水的相关研究已有较多,主要围绕某一因素的改变对土壤持水能力的影响和某一措施对提高土壤持水的有效性等方面。但是,实际土壤持水能力受众多因素综合影响,且不同的改善措施适用于不同类型土壤,评价方法也缺乏规范。因此,笔者总结了影响土壤持水能力的因素和土壤持水能力的评价方法,比较评价了各种措施的优劣及适用的土壤类型,以期为针对不同类型土壤找到最有效的提高其持水能力的措施提供一定的理论基础。土壤吸持水分的能力被称为持水性。土壤所吸持的水分包含有两部分:土壤颗粒物的分子引力引起所吸持的水分和土壤孔隙中毛细管引力所吸持的水分。天然土壤中一个重要组成部分是水分,它不仅影响土壤的物理性质,制约着土壤中养分的溶解、转移和微生物的活动,是构成土壤肥力的一个重要因素,而且它本身更是一切植物赖以生存的基本条件1影响土壤含水量的因素影响土壤持水能力的因素众多,包括:土壤结构、土壤盐分、土壤有机质、土壤总孔隙度、土壤粘粒含量、毛管孔隙度、土壤粉粒含量等1.1土壤形态结构的变化土壤的结构决定着土壤的性质,它受到土壤管理和土地利用的影响,如土壤中有机质含量的增加和土壤颗粒受到风化的作用而改变其土壤的形态结构。正是由于土壤中有机物和矿物成分的影响,导致在不同的自然条件下,土壤的结构出现在会出现不同变化,具体来讲,就是出现层次不同且大小也不同的多孔小单元。而Dexter1.2土壤粘合剂土壤持水性与土壤粘粒含量、粘粒比表面关系密切1.3自然土壤盐分含量的测定盐分也会对土壤持水性能产生一定的影响。自然条件下,盐分含量高的土壤,一般持水能力较差。在实验室条件下,土壤盐分含量是影响土壤持水能力的一个重要因素。归秀娥1.4土壤孔隙对持水性的影响影响土壤持水性的又一个重要因素是土壤总孔隙度,即土壤孔隙占土壤总体积的百分比,而水和空气共存并充满于土壤孔隙系统中。当土壤中总孔隙度处于一个特定值(不同土壤类型,特定值是不同的),土壤的持水性会达到最大值。王君厚在不同吸力状况下,土壤持水能力的影响因素会有所变化。王小彬2秸秆覆盖的作用目前,关于土壤持水能力的改善方法大致有3种,即:土壤免耕、秸秆覆盖,土壤混合法及使用保水剂。土壤免耕、秸秆覆盖对于保持耕地水分具有较好的效果,而且简单易行。土壤混合法就是把持水能力较强的土壤与持水能力较弱的土壤相混合,达到保水目的。保水剂其主要成分为高分子聚合物,当其施加在土壤中,一方面可以减少水分的蒸发,另一方面可以增加外来水的入渗效果。为了追求高效率的保水效果以及污染土地治理,施用保水剂是较为可行的方法之一。2.1土壤自由耕作，稻草覆盖nts韩丽文等2.2土壤混合法为了有效改善干旱少雨地区的土壤保水能力和持水能力,土壤混合法是一种较为经济实用的方法。土壤混合法就是把持水能力较强的土壤与持水能力较弱的土壤相混合,充分改善持水性差土壤的物理结构,从而达到保水的目的。庄季屏2.3土壤持水能力土壤保水剂是一种高分子聚合物,是利用保水性能力高的树脂制成。它的特点是:吸水能力相当强,一般来说,它能都吸收比自身重千百倍的水分,且能长久的保持。由此可知,土壤保水剂本身是不能溶于水的,但是它具有很强的亲水性,与水作用后就形成了水凝胶,植物可以从这种水凝胶中慢慢地吸收水分,这样就使土壤的水分不能够被无效的蒸发。在水量较少的地区,可以使用这种土壤保水剂,降低土壤水分的无效蒸发。在中国,土壤保水剂的作用不仅是保水的作用,还能够起到其他的辅助作用,这些作用有增肥,防虫等。广州安信保水农业有限公司,2010年公司自主研发一种有机保水剂,具有保水、保肥、使用寿命长、吸水速度快、性能稳定——即使是极端的干旱,也不会倒吸植物水分,无毒和安全环保的功能。唐山博亚公司研制抗旱保水复合营养剂具有新型的保水分子,同时还具有植物生长所必须的营养元素——氮磷钾。PAM的作用机理是,形成保水剂的聚合体与水作用后形成一个网状的结构,覆盖到土壤表面,这样就阻止了土壤水分的无效蒸发,提升了土壤持水能力。Shanmuganthan施加了土壤保水剂的土壤,它的物理性质和土壤持水能力都有显著性的改变。蔡典雄等根据前面对几种土壤持水能力改善方法的研究,总结了各种方法的优缺点,其结果见表1。由表1可知,土壤免耕、秸秆覆盖对于耕地的适用性更好,减少水分蒸发,有利于提高耕地的保水效果。土壤混合法由于需要对不同种类的土壤进行混合。因此,需要消耗大量人力、物力,适用于耕地以及建筑用途等,其关键在于改善土壤质地,持水能力改善效果良好。保水剂消耗人力、物力相对较小,可以适用于耕地以及受污染土壤,可以大幅度提高持水能力。3通过对土壤水分特征的曲线研究和对供水性能的评价3.1土壤水分特征土壤水分特征曲线可以反映不同土壤的持水和释水特性,也可从中了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标。目前,测定土壤水分特征曲线的方法很多,主要有直接测定法,参数估计法和间接方法,直接测定法包含有平衡水汽压法、离心机法、砂性漏斗法、张力计法、压力膜法等,而张力计法、离心机法、压力膜法这3种较为常用3.1.1参数估算方法3.1.2间接法3.2评价单-水性能的方法3.2.1采用比水容量指数法3.2.2曲线法计算水特征此外,曹红霞3.2.3计算损失的百分率4土壤水分特征曲线的测量目前,中国土壤环境逐渐恶化,主要存在2个较为严重的问题:土壤污染和土壤沙漠化。土壤沙漠化的特点是土质粗松,风蚀严重,易旱易热,漏水漏肥,瘦瘠等不良,这些情况影响当地农业发展和生态环境。因此,提高土壤的持水能力不仅增加土壤的可利用率,而且可以改善当地的环境问题。相对于通过改变土壤的理化性质,目前大量研究都偏向于寻找合适的改良剂来达到提高土壤持水能力的目的。例如,LiangRui运用土壤改良剂提高土壤持水能力已有较多的研究,但依然存在土壤改良成本高,很难大规模运用到实践中等问题。因此,继续探寻价格低廉、保水能力好,且能大量应用的土壤改良剂具有重要的意义。土壤水分特征曲线可以反映土壤理化性质和土壤持水能力之间的相互关系,但其测量方法都存在了一定的误差和适用范围。目前,高精度、高稳定性能及多功能的电测仪表的开发正在研究之中。目前,对于各种类型土壤的持水能力已有大量研究,却很少涉及粘土矿物等岩质土壤持水能力的研究,结合粘土矿物的巨大储量和较强的吸附性能,深入开展土壤改良方面的研究具有良好的前景。由干直接法在实际应用中存在诸多问题,特别是在区域尺度上进行实际问题研究时,这类方法多数是不可行的,甚至是不可能的。因此,许多土壤物理学家尝试着用数学表达(经验公式)来描述水分特征曲线,通过估计表达式中的参数来确定土壤水分特征曲线。这种方法称为参数估计法(或间接推求法)。目前,比较常用的经验公式Brooks-Corey(1964)模型、Gardner(1970)模型、vanGenuchten(1980)模型和Gardner-Russo(1988)模型。徐绍辉等夏达忠等以前,对于土壤持水性能的相关评价的一般方法都是在同一个吸力作用下,土壤含水量越高的,持水性能越强,反之亦然水分特征曲线可以用来分析土壤持水能力的强弱。上文已经分析了用直接测定法的方法可用来测定土壤水分特征曲线的一些参数。近年来,人们只对这些方法进行改进,并未出现新的测量技术。水分特征曲线法中,一般用水平土柱渗入法来测定扩散率,而直接测定土