田间持水量

土壤能稳定保持的最高土壤含水量
田间持水量(field capacity,θfc)是在不受地下水影响的自然条件下,土壤剖面所能保持较稳定的土壤含水量的最大值。它是土壤毛管悬着水达最大值时的土壤含水量,通常出现在匀质土壤降水或灌溉后的2到3天。田间持水量是土壤学研究中重要的土壤水分常数,也是土壤水分状况和土壤水分运动的一个重要转折点。田间持水量是土壤有效水的上限,它与有效水的下限(萎蔫含水量)之间构成一个植物根系可吸收的土壤有效水范围。通常,田间持水量与有效水范围越大,土壤的持水、供水能力越强。田间持水量的大小主要受土壤质地、土壤结构、松紧状况、土壤有机质的含量等因素的影响,在耕作层则受人为耕作管理方式的影响较大。田间持水量的物理定义是液压水头(或吸水压力)在−33 J/kg (即−0.33 bar)下土壤中残留的体积含水量。

简介

田间持水量长期以来被认为是土壤所能稳定保持的最高土壤含水量,也是土壤中所能保持悬着水的最大量,是对作物有效的最高的土壤水含量,且被认为是一个常数,常用来作为灌溉上限和计算灌水定额的指标。但它是一个理想化的概念,严格说不是一个常数。虽在田间可以测定,但却不易再现,且随测定条件和排水时间而有相当的出入。故至今尚无精确的仪器测定方法。田间持水量是Lyman Briggs提出的持水当量这一概念的改进,由Israelson和West,Frank Veihmeyer和Arthur Hendrickson首次提出。Veihmeyer和Hendrickson发现田间持水量受太多因素的影响,以至于它对于某一特定土壤来说根本不是一个常数,虽然它在测量土壤蓄水容量方面仍然是一个比较常用的指标。

影响因素

土壤质地、有机质含量、土壤剖面结构以及地下水埋深等因素均能对田间持水量产生影响,只有在大田现场测定田间持水量,才能得到较可靠的数值。测定田间持水量时,首先在有代表性的田块选定测试区,面积约为4 平方米,然后向测试区灌水,直至一定厚度土层(一般为1米厚)达到充分饱和。停灌后给土壤表面加覆盖物以防止蒸发,同时每隔一段时间在不同深度处测定土壤含水量,并算出整个土层总贮水量。当该土层总贮水量不再显著减少时,土层内的平均土壤含水量即为田间持水量。Lorenzo A. Richards和Weaver发现在-33 kPa(即-0.33 bar)的势能下土壤的含水量与田间持水量非常接近(对于砂土来说是-10 kPa)。