水分、土壤、作物之间的关系土壤 土壤特征影响到作物种类及品种的选择，以及灌溉和水肥一体化方案的制定和实施。 土壤组成 一般来说，土壤由三部分构成：砂粒、粉粒和粘粒。这些成分的相对含量会影响到土壤质地和土壤的持水量。 在大多数的土壤类型中，小颗粒形成较大的颗粒，称为复粒。复粒相互粘结，形成土块。土壤颗粒、复粒和土块间有许多孔隙。
土壤质地 土壤中孔隙的分布非常重要。孔隙被定义为两种类型：小孔隙和大孔隙。小孔隙一般被称为“毛管孔隙”。在砂质土壤中，孔隙度持久并稳定，在粘性土壤中，孔隙度随土壤湿度的变化而变化。 土壤持水力受土壤质地和土壤类型的影响。比如：在偏砂性土壤中，15%的土壤含水量可以满足作物正常生长的需要，而中性土壤中同样的含水量只处于作物需水临界点，粘性土壤中则不能满足作物生存的需要。 水被固定在土壤孔隙中，与周围的土壤颗粒表面形成水膜。当土壤由于渗透、蒸发和根系吸收而变干时，大孔隙中的水首先被吸收，同时小孔隙中的水也被吸收。当作物需水时，首先从大孔隙中吸收水分。 土壤颗粒的保水机制主要基于颗粒表面的保水性。砂粒、粉粒和粘粒相互粘结和聚集，形成土壤结构。良好的土壤结构比紧实的结构具有更多的土壤空隙和更好的保水性。 壤土具有更好的持水性（它由很多的小颗粒组成，具有更大的表面积）。偏砂性土壤持水性较弱（其主要由大颗粒组成，表面积较小）。
土壤结构在两个方面影响灌溉方案: • 它决定了土壤吸水的快慢。因为其影响了滴头流量的选择和滴头间距的确定，因此在滴灌系统设计前就要了解。 • 它决定了根区蓄水量的多少，以及可供给作物吸收的有效水数量。
土壤含水量 了解水、土壤、作物之间的关系非常重要。以下三种状态对作物的影响很大。 饱和持水量
土壤中所有的孔隙都充满了水。
田间持水量 田间持水达到最大值。土壤达到不再随田间渗漏损失水分的平衡点。这种条件最适宜作物的生长，因为，根系很容易从土壤中吸收水分，同时，土壤通风透气性好，利于根系的呼吸。 萎蔫点
这种情况是指根系无法从土壤吸收水分的下限。超过萎蔫点，作物不能存活，作物萎蔫不可逆转。
有效水 有效水是介于田间持水量和萎蔫点之间的土壤含水量。田间持水量是指田间持水量达到最大值。萎蔫点是指田间持水量达到维持作物生存所需水量的最小值。
土壤盐碱度
在土壤溶液中的盐浓度越高，可以通过它的电流就越大。因此，饱和提取液的电导率（EC）被用作测量土壤盐分的指标。 依据土壤盐分及浓度对土壤进行分级，以评估作物对过量盐分的忍耐性，主要是基于土壤提取液在25℃时的电导率（ECe）。
过去，EC值的单位一般用mmhos/cm(毫欧姆每厘米)，但今天常用dS/m（分西门子每米）做单位。 1dS/m = 1mmhos/cm =1mS/cm = 100 mS/m.
在典型的降雨量稀少的情况下，土壤盐度高。 土壤pH值
土壤pH值被用于测定土壤酸碱度。pH值是指溶液中氢离子（H+ 或更准确的说 H3O+）浓度的负对数（以10为基数）。 在水中，pH值一般在1-14之间，7为中性。 pH值低于7显酸性，高于7显碱性。 土壤酸碱度被认为是土壤中的一个主变量，因为它控制着许多化学反应。它通过控制营养物质的化学形态，影响作物养分的有效性。大多数作物pH值的最佳范围在5.5到7之间，但许多植物在这个范围之外，也能适应并旺盛生长。
理想的土壤条件
排水良好、土层深厚、壤土层含有充足的空气（10-12%），地下水位离地表1.5-2米，土壤容重在1.4克/立方厘米，有效水含量在15%（每米的土层深度含有15厘米的水层）或更多，被认为是最佳的土壤条件。 • 土壤的化学性质，如酸碱度和低肥力，可以容易地利用滴灌系统精准施肥或注酸的方式，进行调整或控制。 • 尽管土壤质地较差的土壤很难改善，并通常被视为作物生长的限制要素，但是，滴灌系统可以通过精准灌溉、控制灌溉频率和灌溉方案来克服这种困难。
土壤分析
土壤分析对制定一个合适的灌溉和水肥一体化方案是非常必要的。通过土壤分析，可以确定滴灌管的类型（滴头间距和流量）和滴灌管的间距。
所需工具: • 2个10升（2.5加仑）容量的桶 • 一把锄头或铲子 • 一把土钻
采集土样：
• 沿地块对角线，每50-100米取一个土样点，取样点的数量取决于地块的大小； • 每个取样点取2个土样：一个取0-30厘米（0-1英尺）深度的土层，另一个取30-60厘米深度的土层（1-2英尺）； • 将所有浅土层的土样放置一个桶内，深土层的土样放入另一个桶； • 把每一桶内的土样充分混匀； • 每桶取1.5公斤（3英镑）的混合土样，分别放入密封塑料袋中； • 对两个密封袋分别标记必要的标示信息和取样深度； • 在随寄的文档中，标记需要检测的参数； • 把土样寄送至经当地相关部门认证的实验室进行检测。
必须检测的参数:
• 土壤组成 • EC和pH值 • 氮磷钾含量 • 钙含量 • 镁含量
*其它参数的分析可根据种植的需要进行测定（可咨询农艺师）。
土壤调查
在新的项目地中，土壤调查是必不可少的。这对评估土壤的持水能力和土壤水分下渗的情况非常重要。
土壤调查的内容包括： • 根据地块大小及不同的土壤特征，使用反向铲在田间选定点挖掘多个点； • 这些挖掘点需挖掘足够的深度，以便展示土壤的横截面，展现土层的变化，深度一般达到2米（7英尺），这取决于种植作物的类型； • 每个挖掘点需取3个土样——表层、中层、深层。每个土样分别装袋和鉴定； •土样寄往经权威部门认定的实验室，进行分析鉴定。
*更多的详细内容可咨询耐特菲姆的专家。
水量平衡
通过追踪每日水分的增加和损失，并保持水分平衡，来计算每天作物的水分供给量。水分损失是由作物吸收利用和土壤蒸发和渗漏（渗流）造成的。水分增加是由灌溉和降雨造成的。
维持水量平衡的目的是为了通过灌溉，补充作物消耗的水，保持土壤湿度达到最佳状态。了解作物需水量是进行水量平衡的基本要求。
作物耗水量也叫蒸散量（EVT）。蒸散量是指土壤蒸发和作物吸收用于蒸腾的水量损失之和。作物耗水量取决于作物生长时期和天气情况。通常，作物在炎热和干旱的条件下，需水量更多。风速和云量也对蒸发速率有影响。
通过水量平衡的方法灌溉相对简单，但是必须考虑作物的生长时期和环境条件，如雨水。
为更有效的灌溉，种植者需要测定蒸散量（EVTc）来统计作物用水量。作物日常需水量（EVTc）的计算是通过每个时期，参照作物的日蒸散量（EVTo），乘以作物系数（Kc）获得。参照作物的蒸散量（EVTo）可以通过气象数据或统计标有刻度蒸发盘的水分蒸发量来获得。这两种方法都是从一个特定区域的环境蒸发量给出一个近似值。实际的蒸发盘依然在很多地方被应用。然而，近年来对基于气象数据的EVTo估测越来越多，这些气象数据包括：气温、相对湿度、风速和太阳辐射，利用Penman-Montieth公式计算蒸发量时，涉及到这些变量。
实际作物的耗水量通常与参照作物的蒸散量（EVTo）并不完全一致。首先，作物通过气孔的开合（叶面的小气孔，用于维持植株体内水分在适当水平）调节作物需水量。作物的实际耗水量与蒸发盘的蒸发量的差异被称为作物系数（Kc）。作物的蒸散量，用EVTc表示，可以通过EVTo利用以下公式计算获得。 根据参照蒸散量计算所需灌溉时间：
作物某一时期的系数 (Kc) 为0.8，如果利用蒸发盘测量或通过Penman-Monteith 公式计算获得的EVTo数值为7.5毫米/天，作物需水量即为：
EVTc = 7.5 * 0.8 = 6毫米/天
4种作物的全生育期中，每个生长期的日耗水量如下：
蒸发盘
蒸发盘盛上水，以用于观察特定区域的蒸发量。这种蒸发盘有多种形状和大小，通常为圆形。最著名的蒸发盘为A级蒸发盘。通常蒸发盘配有自动水位传感器，并且附近有一个小型气象站。
圆形蒸发盘的直径为47.5英寸（120.7厘米），深度为10英寸（25厘米）。蒸发盘被小心安置在水平地面上，下部铺设木底板，通常附上铁丝网围栏，以防止有动物从中取水。 蒸发量的测定是指每日同一时间测定蒸发盘中水的深度。测量开始当天，蒸发盘盛满水，水面离蒸发盘顶部间距为2英寸（5厘米）。24小时后，统计蒸发量后再次把水补至离顶部5厘米（2英寸）。 如果在24小时内产生降雨，则在计算每日蒸发量时需考虑这部分水量。如果降雨量超过了蒸发盘容积，应倒掉容器中多余的水，重新设置蒸发盘内的水平面，以保证未来24小时的蒸发量测量。 A级蒸发盘不能应用在降雨量超过容器容积的日子里。 当蒸发盘内水结冰时，不能用A级蒸发盘测定蒸发量。
Penman-Monteith公式
Penman-Monteith公式 (由Howard Penman 和John Monteith创立) 指出，净蒸发量（EVT）需要输入日平均气温、风速、相对湿度和太阳辐射量。 Penman-Monteith公式现今被越来越多应用于蒸发量的估测，这也与气象站在农业项目的应用有关。 联合国粮食与农业组织（FAO）对应用Penman-Monteith公式计算蒸散量，建立了标准化的方法模型。
土壤张力计 当张力计埋在土中，水可以通过张力计的陶瓷头进入或移除管内。当土壤干燥时，水通过张力计的陶瓷头被吸出，张力计内部形成部分真空，可以通过真空表读数读出。当土壤由于降雨或灌溉导致比较湿润时，水回流进张力计，张力计真空度下降，真空表读数也会降低。
土壤张力计的组成
土壤张力计由多孔陶土头、集气管、真空表和其它附件组成。
土壤张力计的安装
a. 在需要测量土壤水势（墒情）的地方，用一直径20毫米的钻孔器打孔至所需深度，然后往孔中加少许泥浆，垂直插入张力计，使陶土头与土壤紧密接触，在周围填土捣实，并注入少许水，使松散土沉实，不能有间隙，保证雨水或灌溉水不会沿管壁下渗而失去代表性。 b. 除去集气管上端的螺旋盖和橡皮塞，然后由注水口加满蒸馏水，塞紧橡皮塞，拧紧螺旋盖，不能漏气。 c. 安装好的张力计经过2天时间的稳定，仪器内的水与土壤水就可产生水力联系，便可进行使用。 d. 在选择张力计埋设地点时，针对每一种主要作物或品种，以及不同的土壤类型或果园，需设置两个埋设点。避免埋设点地势过高或过低，避免水位下渗较轻的地点，避免不能代表整个地块或果园的地点。
张力计读数代表什么含义？
a. 真空表读数一般以千帕为计量单位，从0 到 -100 千帕。 b. 张力计正常操作时读数接近于-75 千帕。读数为0千帕时，表明土壤水量饱和，根系缺乏氧气。 c. 当土壤湿度在以下数值以上时，植株生长良好： • 土壤质地粗糙的土壤，-30千帕 到 -40 千帕 (砂型土壤). • 中性或粘性土壤，-50 千帕到 -60 千帕 d. 当读数超过-70千帕时，表明土壤干燥，抑制了作物生长。
土壤张力计的读数
a. 灌溉完成后，质地轻的土壤需3-4小时后、质地重的土壤需10-12小时，重力水会移动稳定，这时的读数可以代表此时的土壤张力。 b. 黄色：表示水分太多，土壤的透气性差。当指针长时间处于这个范围内时，作物不能正常生长，需要排水。 c. 绿色：土壤水分状况最佳。对于大部分温室栽培的经济作物来说，在这个范围内生长最好，不需要灌溉。 d. 蓝色：土壤水分状况良好。对于大部分露天栽培的经济作物来说，在这个范围内会生长良好，不需要灌溉；对于温室作物来说，当张力计指针到了这个范围后就需要灌溉了。 e. 红色：土壤水分状况差。对于大部分经济作物来说，都需要灌溉，否则会影响产量和品质。
土壤张力计使用的注意事项
a. 仪器的使用范围上限为0.084兆帕，超过此限度时，仪器内的水会逐渐汽化或因陶土头管壁的水膜破裂而漏气，使仪器失去作用。 b. 在使用仪器的过程中，必须注意集气管中的空气容量，不能让空气容量低于真空表的出口，否则就要重新加满水。加水时应注意不要把埋好的陶土头与土壤有松动，否则就要重新埋没。 c. 真空表与集气管连接采用螺旋与胶粘接而成，不要转动真空表避免漏气。 d. 本仪器采用水传导，当气温下降至冰点前应将仪器撤离。 e. 陶土头切忌沾油污和其它阻碍透水物质，以免堵塞微孔，仪器失灵。 f. 在向集气管注满水后，盖橡皮塞时，应缓缓按入，将多余水慢慢从陶土头渗出，切不可将橡皮塞快速按入，否则仪器内将产生强正压力。 g. 所有的土壤张力计必须有鲜明的标记，避免在田间穿梭、劳作或耕作过程中的损坏。
张力计的张力在一段时间内没有增加，可能的原因 a. 可能是根系受伤或腐烂。 b. 土壤溶液中的盐浓度过高，引起土壤中矿物质积累（可能是肥料施用量计算错误或用量过多。） c. 气体渗入到陶土头中（张力计破裂） d. 陶土头没有检查和清洁，表面被阻塞物阻挡 联系电话：400-616-5308 地址：海口市秀英区兴业路12号 网址：www.shunhejieshui.com
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