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第六章土壤的水、气、热葡萄生态学1土壤水分2土壤空气3土壤热量1土壤水分1.1土壤水分的类型和性质1.2土壤水分的表示方法1.3土壤水分的运动1.4土壤水对葡萄生长发育的影响1土壤水分水分是保证植物生命的根本：（1）水分是植物本身的组成成分葡萄浆果的含水量一般为70-80%。（2）水分参与植物的代谢过程光合作用；有机质的分解、合成、转化和运输；矿物养分的溶剂；蒸腾、调节体温。土壤水分的特点：（1）植物水分的主要来源；（2）存在状态:固态、液态和气态；（3）都是多种无机盐与有机物的水溶液，浓度一般为200-300mg/kg。1土壤水分1.1土壤水分的类型和性质1、土壤水分的类型根据水分受力大小和性质不同将土壤水分分为吸湿水、膜状水、毛管水和重力水四类。吸湿水：干燥土壤借助土粒表面的分子引力所吸附的大气和土壤空气中的气态水。膜状水：被吸附在吸湿水外面极薄的一层液态水膜。毛管水：存在于土壤毛管孔隙中，由毛管力作用所保持的水分。重力水：超过田间持水量的水分，在重力作用下沿着大孔隙下渗到根区以下的水分。1土壤水分根据毛管水与地下水有无联系将毛管水分为两类：（1）毛管上升水（毛管支持水）地下水随毛管上升而被毛管力保持在土壤中的水分。毛管持水量：毛管上升水的最大含量。（2）毛管悬着水在地下水位比较低的地区，自然降水或灌溉后，由于毛管引力的作用而保持在土壤上层毛细管中的水分。田间持水量：毛管悬着水达到最大时的土壤含水量。1土壤水分盐碱地形成？2、土壤水分的性质和特点植物根系的吸水力一般是1.5Mpa。类型受力状况状态性质移动性溶解性有效性吸湿水分子引力3.14Mpa气态具固态水性质不能移动无无效膜状水分子引力阳离子水化0.625-3.14液态具液态水性质较慢0.2-0.4mm/h较弱部分有效毛管水分子引力静电引力毛管力0.625-0.01液态具液态水性质快10-300mm/h强全部有效重力水重力液态具液态水性质很快强意义不大表1土壤水分的性质和特点1土壤水分已知：W=24.6g，W1=20.0g，土壤孔度=50%，土壤容重=1.2计算：土壤含水量（质量）、土壤含水量（容积）土壤空气（容积）1.2土壤含水量的表示方法1、质量含水量土壤中保持的水分质量占烘干土质量的分数，单位用g/kg表示（或%）。土壤含水量（质量）=[（W-W1）/W1]×100%W代表湿土质量，W1代表干土质量2、容积含水量土壤中水分的容积占土壤总容积的百分率。土壤含水量（容积）=土壤含水量（重量）×容重土壤空气（容积）=土壤孔隙度-土壤含水量（容积）土壤含水量（容积）=土壤含水量（质量）×容重土壤空气含量（容积）=土壤孔隙度-土壤含水量（容积）1土壤水分3、相对含水量土壤中实际含水量占田间持水量的百分率。相对含水量=[土壤含水量（质量）/田间持水量]×100%已知：土壤含水量（质量）=上述，田间持水量=30%计算：相对含水量=？在生长季节，葡萄园土壤的相对含水量以60-80%为宜。贮水量（mm）=土层（mm）×含水量（质量）×容重4、土壤贮水量（蓄水量）已知：土层=60cm，土壤含水量（质量）=上述土壤容重=1.2计算：贮水量=？（单位）1土壤水分1.3土壤水分的运动1、气态水的运动水汽的凝结主要方式：扩散。运动方向：水汽压高处→水汽压低处温度高处→温度低处为什么秋、冬季土壤会出现回潮现象？土面蒸发：土壤水分以水汽状态由表土向大气扩散而散失的现象。主要方式：扩散。运动方向：土壤表面→大气1土壤水分2、毛管水的运动土壤质地毛管水上升高度（m）砂土0.5-1.0砂壤土-轻壤土1.5中壤土-重壤土1.2-2.0粘土0.8-1.0表2土壤质地与毛管水上升高度方向：上下左右水多→水少孔粗→孔细动力：毛管力3、重力水的运动方向：上→下动力：重力上砂下粘，上粘下砂的土壤哪种耐旱性强？1土壤水分1.4土壤水分对葡萄生长发育的影响1、概述抗旱性：葡萄苹果、梨、桃。水分用途：建造细胞、组织和器官，0.2%；蒸腾消耗，99.8%。吸水动力：蒸腾拉力；根压。2、葡萄的需水量一般认为，葡萄每生产1克干物质需要水分120-400ml。欧洲种：白玫瑰423ml；美洲种：康可421ml；欧美杂种：玫瑰露182-502ml。1土壤水分3、葡萄对土壤水分需求的规律四个时期：（1）开花前（生长初期—开花前）（Ⅱ）用水较多，相对含水量60-70%。（2）开花期（Ⅲ）要求土壤水分与植株蒸发量持平。（3）浆果生长期（花后—浆果开始成熟期）（Ⅳ）用水量最大，相对含水量70-80%。（4）浆果成熟期（Ⅴ）用水量少，相对含水量50-60%。1.00.80.60.40.2ⅡⅢⅣⅤ4、土壤水分缺乏导致葡萄的生长发育不良相对含水量对葡萄生长发育的影响60-70%根系和新梢生长最快高于80%土壤通气不良；土壤温度不易上升；对根系的生长和吸收不良低于35%新梢和根系停止生长5、葡萄园灌水量的确定灌水量（mm）=hp（B2-B1）h：主要根系分布深度（灌水深度）（mm）p：土壤容重（g/cm3）B1：灌水前的土壤含水量B2：灌水后的土壤含水量已知：B1=10.0%，B2=15.0%，p=1.62，h=600mm计算：灌水量=？（单位）×（2/3）（吨/亩）2土壤空气2.1土壤空气的组成和特点2.2土壤空气与大气的交换2.3土壤通气与葡萄生长发育2土壤空气2.1土壤空气的组成和特点表3土壤空气的组成区域气体含量（容积%）O2CO2N2其它近地面大气20.940.0378.080.98土壤空气10.35-20.030.12-1.2478.80-80.240.98特点：（1）土CO2空CO2，土O2空O2（2）水汽，土空（3）土壤中有少量还原性气体，如甲烷（CH4）、H2S、H2等。2土壤空气2.2土壤空气与大气的交换气体的扩散方向：浓度大（分压高）→浓度小（分压低）CO2：土壤→空气O2：空气→土壤气体的整体流动方向：土壤温度大气温度时，气体进入空气；土壤温度大气温度时，气体进入土壤。2土壤空气2.3土壤通气性与葡萄的生长发育1、对葡萄生长的影响（1）影响杂种实生苗的播种和萌芽种子萌发的条件：水分、温度和空气。一般认为：O210%，种子萌发；5%，种子不能发芽。（2）影响根系的发育及吸收功能通气良好，根系健壮，根毛多，吸收好；O2：9-10%，根系发育受阻；5%，根系发育停止。（3）影响养分状况（4）影响抗病性O2不足，CO2过多，土壤酸度提高，有利于致病微生物的的生长。2土壤空气2、葡萄园土壤通气性的调整（1）深耕并施用有机肥料促进土壤团粒结构的形成。（2）掺砂改良土壤结构（3）合理排灌解决水、气矛盾。（4）适时中耕2土壤空气3土壤热量3.1土壤热量的来源3.2土壤的热性质3.3土壤温度的变化规律3.4土壤热量与葡萄生长发育3土壤热量3.1土壤热量的来源太阳辐射能：地面仅获得到达地球表面太阳能的10%。地球内热：是太阳能的十余万分之一。生物热：主要是有机质的分解放热，作用很小。3.2土壤的热性质（1）吸热性土壤吸收太阳辐射能的性能。土壤颜色越深、湿度越大、地面越粗糙，吸热能力越强。（2）散热性土壤向大气散失热量的性能。土壤水分越多，蒸发越强，散热越多，土温下降也越快。（3）热容量单位土壤（质量或体积）温度升高（或降低）1℃所需吸收（或释放）的热量。反应土壤得到或散失一定热量后温度升高或降低的快慢程度。主要取决于土壤水分的多少和土壤质地。3土壤热量土壤组成质量热容量（J/g.℃）容积热容量J/cm3.℃矿质土粒0.7121.930有机质1.9302.512水分4.1874.187空气1.000.0013表4土壤组成与土壤的热容量3土壤热量3.3土壤温度的变化规律（1）日变化白天上升，夜间降低；表层最高温度在正午13时左右，最低温度在清晨5-6时；下层温度变化的时间落后于表土，且变幅小；35-100cm深的土壤，温度变化逐渐消失；白天，表土温度高于下层，夜间，表土温度低于下层。（2）年变化最高月：7-8月。最低月：1-2月。3土壤热量3.4土壤温度与葡萄生长（1）影响葡萄根系的生长葡萄根系开始具吸收功能的温度：山葡萄：4.5-5.2℃；美洲葡萄：5.0-5.5℃；欧洲葡萄：6.0-6.5℃葡萄根系生长：开始生长，12-14℃（欧洲葡萄）：最适温度，25-30℃两个生长高峰：I，6月上中旬-7月中下旬；II，8月下旬-9月下旬。（2）影响葡萄的扦插育苗葡萄枝条开始扦插的时间：土壤温度达到10℃以上。（3）影响土壤养分多数微生物在土温25-27℃时活动旺盛。（4）影响浆果质量3土壤热量一、名词解释吸湿水、膜状水、毛管水、重力水；毛管悬着水、毛管上升水、田间持水量；质量含水量、容积含水量、相对含水量土壤的吸热性、散热性和热容量二、简答1、土壤水分的类型、性质与特点。2、土壤水分的运动规律。3、为什么秋冬季土壤表面会出现回潮现象？4、有一土样，湿土质量为220g,烘干土质量为180g,土壤容重为1.2，分别计算该土样的质量含水量和容积含水量？5、土壤热量的来源？三、论述题1、土壤水分对葡萄生长发育的影响？2、土壤空气对葡萄生长发育的影响？3、土壤温度对葡萄生长发育的影响？复习题土壤的水、气、热