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%。