土壤密度指的是土壤的真密度,即去掉土壤孔隙后,單位體積土壤的質(zhì)量,用比重瓶法測定,一般在2.65g/cm3左右波動。
土壤容重是土壤的“假”密度,是包含了土壤孔隙的單位體積的土壤質(zhì)量,用環(huán)刀法測定,一般在1.1-1.7g/cm3之間波動。
土壤容重應(yīng)稱為干容重,又稱土壤假比重,一定容積的土壤(包括土粒及粒間的孔隙)烘干后質(zhì)量與烘干前體積的比值。(因為土壤水分受蒸發(fā)等因素而時時變化,尤其是季節(jié)更替時。因此單位體積濕土的質(zhì)量不具有完全的參考意義,故土壤容重的準(zhǔn)確稱呼應(yīng)為干容重,又稱土壤假比重)
土壤容重定義:
田間自然壘結(jié)狀態(tài)下單位容積土體(包括土粒和孔隙)的質(zhì)量或重量(g/cm^3或噸/米^3)與同容積水重比值(同容積水的質(zhì)量與此時的土壤體積在數(shù)值上相同),稱為土壤容重。當(dāng)土壤孔隙結(jié)構(gòu)改變后,單位體積的烘干土便不能被稱為土壤容重,應(yīng)當(dāng)稱為干土壤密度,即土壤容重是單位體積烘干土在土壤結(jié)構(gòu)處于自然狀態(tài)下的特殊稱呼。
由于Vt大于Vs,故ρb小于ρs。若土壤孔隙Vf占土壤總?cè)莘eVt的一半,則ρb為ρs的一半,約為1.30~1.35 g/立方厘米左右。土壤容重與土壤質(zhì)地、壓實狀況、土壤顆粒密度、土壤有機質(zhì)含量及各種土壤管理措施有關(guān)。土壤越疏松多孔,容重越小,土壤越緊實,容重越大。粘質(zhì)土的容重(1.0~1.5 g/立方厘米)小于砂質(zhì)土(1.2~1.8 g/立方厘米);有機質(zhì)含量高、結(jié)構(gòu)性好的土壤容重;耕作可降低土壤容重。
亦稱“土壤假比重”。一定容積的土壤(包括土粒及粒間的孔隙)烘干后的重量與同容積水重的比值。它與包括孔隙的1立方厘米烘干土的重量用克來表示的土壤容重,在數(shù)值上是相同的。一般含礦物質(zhì)多而結(jié)構(gòu)差的土壤(如砂土),土壤容積比重在1.4-1.7之間;含有機質(zhì)多而結(jié)構(gòu)好的土壤(如農(nóng)業(yè)土壤),在1.1-1.4之間。土壤容積比重可用來計算一定面積耕層土壤的重量和土壤孔隙度;也可作為土壤熟化程度指標(biāo)之一,熟化程度較高的土壤,容積比重常較小。
土壤容重是由土壤孔隙和土壤固體的數(shù)量來決定的。根據(jù)土壤容重可以計算出任何單位土壤的重量。其式為:土壤重量=體積×容重
例如,耕地面積667平方米,耕作層厚0.15m,土壤容重為1.34g/立方厘米(1340kg/立方米、1.34T/立方米),土壤重量為:
667×0.15×1.34×1000=134067kg。
土壤緊實已被廣泛認(rèn)為是對農(nóng)業(yè)、園藝和林業(yè)生產(chǎn)越來越具有挑戰(zhàn)性的問題。首先緊實化成為農(nóng)田土壤水土流失加劇的主要因素之一。相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)由于土壤緊實而使土壤容重增加,大孔隙減少,持水能力和水分滲透率明顯降低,導(dǎo)致水土流失加劇。在沙壤土上研究表明,隨著容重的增加,水分滲透率由12.35cmh降為3.46cm,導(dǎo)致滲入土壤水分減少,相對加重了土壤的旱情,不利于作物生長。 容重比越大,澆水越困難,容易造成種植戶對植物缺水的誤判,又導(dǎo)致過量灌溉。
應(yīng)該如何避免過量灌溉?
水體一體化技術(shù)下作物灌水量的確定是十分重要的,合理的灌水量是以作物根層土壤濕潤為原則,在實際灌溉中,挖開土壤查看濕潤的深度,根系層濕潤了,即立刻停止灌溉,記錄每次灌水量。
本人總結(jié)出避免過量灌溉的挖、看、算三步法,具體如下:(1)根系定位是避免過量灌溉的第一步,根系定位主要方法有兩種,挖(挖一個剖面看土壤中根系情況)和看(直接觀察:下根管利用專業(yè)設(shè)備定時掃描根系分布情況;間接觀察:利用水分儀根據(jù)根系吸水特征間接反應(yīng)根系深度)。(2)確定了根系分布深度后,灌溉深度控制是避免過量灌溉的第二步,相對含水量可直觀的反應(yīng)灌溉的起始含水量,常常被作為判斷是否需要灌溉和計算灌水量的依據(jù)。(3)根據(jù)相對含水量確定灌溉量的主要方法也有兩類,經(jīng)驗(根據(jù)田間持水量、土壤相對含水量等土壤水分特性,結(jié)合灌溉深度確定單次最佳灌溉量)和設(shè)備(結(jié)合根系分布特征,在土壤中預(yù)埋水分監(jiān)測設(shè)備,利用設(shè)定限,控制灌溉設(shè)備啟動與停止)。綜上滴灌施肥只灌溉根系和給根系施肥,因此一定要了解作物根系分布的深度,根據(jù)根系分布特征,然后按照土壤濕潤鋒分布特征控制單次灌溉量。