土壤物理学作业

1、根据土壤物理学原理，简述节水种植的技术途径。

答：（1）旱地农业生产采用稀穴密株高效节水种植技术,利用集雨补灌技术,变被动抗旱为主动抗旱,可协调降雨季节的不均衡性,达到有效利用降雨的目的（2）应用改良剂(如有机肥料、蛙石、塘泥)改善沙土的持水能力,从而提高水分利用率（3）对水资源的开发利用实行全国统筹网络化的科学管理;建立节水高效灌溉农田;最大限度地收集天然降水;推广覆盖耕作技术;建立灌溉设备和灌溉系统。（4）水产的水肥综合管理技术,蓄水保墒耕作技术、适雨种植制度的合理布局,提高作物抗早能力的栽培技术,秸秆地膜覆盖的增温保墒技术、抗旱剂、保水剂应用技术等,节灌技术包括渠道衬砌防渗处理技术、低压管道输水技术、喷灌滴灌、渗灌等微灌技术,利用自然落差自压供水,倒虹吸式供水组成的田间供水工程技术,以膜上灌、细流沟灌、担水点浇、坐水种等组成的地面灌溉技术;雨水的高效利用技术除适宜的配套节灌技术外还包括土壤墒情监测,灌水预报技术,灌区输水系统的测量与自动监控技术。

2、用土壤物理原理解释间断性洗盐和连续洗盐哪种效果好？

答：洗盐就是把水灌到盐碱地里，使土壤盐分溶解，通过下渗把表土层中的可溶性盐碱排到深层土中或淋洗出去，侧渗入排水沟加以排除。间断性洗盐是就是在洗盐过程中每隔一定的时间里洗盐。而连续洗盐就是在洗盐过程中持续不断的灌水连续洗盐。而洗盐季节应在水源丰富、地下水位低、蒸发量小，温度较高的季节进行。因为地下水位低，灌水洗盐时表层盐分向下淋洗得深；蒸发量小，在洗后不致强烈返盐；温度高，则盐分易于溶解。洗盐用水量一般情况下，洗盐用水量大比用水量小好。但如果用水量过大，则不仅浪费水，还会造成地下水位高、土壤养分大量流失等副作用。一般以硫酸盐为主的土壤可大些，含氯化物为主的土壤可相对小些。一般洗盐2-3次，每次用水量80-100m3，总用水量200-300m3即可。所以间断性洗盐比连续洗盐效果好。

3、试用土壤水的能量关系分析“蒙金土”的水气状况。

答：从能量观点来看,水分运动和其它物质运动一样总是自发地从能量水平高的向能量水平低方向运动。而蒙金土含有有效水的数量较多，间质势、溶质势、压力势、温度势,以至总水势相对比较平衡，田间持水量比较高，且土壤上层的质地以砂质为主，透水通气良好，可以迅速的接纳较大的降水量，防止地面径流，减少水土流失。下层质地偏粘，起保水托肥作用，减少养分下渗流失，又有回润水分的能力。这种质地剖面即发育小苗又发育老苗，对土壤水，肥，气，热状况调节较好，适宜于作物生长。

4、解释土壤水滞后现象的机理及其在生产中的体现。

答：土壤水的容量和状态的平衡所导致的现称为滞后现象。滞后效应可以归咎于以下几种原因：1、土壤孔隙的非均匀性（它们之间彼此分开，中间有小通道连接）导致了“瓶颈理论”，2 接触角理论，由于推进过程的接触角和曲率半径比撤退过程的要大。相同水分条件下，脱湿时的吸力比吸湿时的大。在前进的半月板的情况下比后退的情况下大，给定的含水量因此将展示出在脱湿过程中比吸湿过程更大的吸力，当表面被置换的时候，（由于表面粗糙度，固体表面吸附的杂质的存在和其中液体分子吸附和解吸机理，接触角的滞后性就会增大）。

3 封装在“盲孔”或是“死胡同”孔隙中气体将会大大地减少湿润土壤的含水量。由于其不能获得真正的平衡（严格说来，不是真正的滞后性），滞后效应就不明显。

4 膨胀、收缩、或是老化现象将引起样品湿度的变化，从而导致土壤结构的变化。在土壤干湿体系中，空气缓慢溶解或是溶解在土壤中的气体的释放也会影响吸力-湿度之间的关系。在生产中主要用作制作水分特征曲线可以了解给定土类的一些土壤水分常数和特征指标。

1：M盒=50g,V=168cm3,M湿土=352-50=302g,M干土=214g,P b(湿)= M湿土/V=1.80g/cm3;P b(干)= M干土/V=1.27 g/cm3;W含水率=(M湿土- M干土)/ M干土

=0.41;

2：R=5.05/2=2.525cm，H=5cm,Vt=R2*3.14*H=100.1cm3, M盒=150g, M

=132.5g; M干土（900℃）=126g;

湿土=312.5-150=162.5g,M干土（105℃）

P b（湿）= M湿土/Vt=1.62 g/cm3, P b（干）= M干土（105℃）/ Vt=1.32 g/cm3;M有机= M

-M干土（900℃）=6.5g; W含水率=,(M湿土- M干土（105℃）)/ M干土（105℃）=0.23;M 干土（105℃）

水= M湿土- M干土（105℃）=30g;⊙=V水/ Vt= (P b（湿）- P b（干）)/Pw=0.3cm3/cm3; 4：(1)Ps=2.65g/cm3;Vt=1.0cm3.Vs=0.5cm3,Va=0.2cm3,Vw=0.3cm3;

Ms=Ps*Vs=1.325g,Pb=Vs/Vt=1.325g/cm3;Vf=Va+Vw=0.5;f=Vf/Vt=(Va +Vw)/Vt=0.5;f a=Va/Vt=0.2;S=Vw/Vf=0.6,e=Vf/Vs=1;

(2)⊙=Vw/ Vt;p水=1；

W重量含水率=Mw/Ms=Vw*p水/Vs* Ps= Vw /Vs* Ps=⊙/ Ps;

5:Pb=1.5mg/m3=1.5*10-6mg/cm3;⊙=0.2; Vt=1000cm3;

W重量含水率=⊙/Pb=0.133;W水= W重量含水率* Ms= W重量含水率*Vt*Pb=0.02mg;

6:M湿土=100g, W重量含水率=0.04, W重量含水率=Mw/Ms= =Mw/( M湿土-Ms);so, Mw=3.85g; Ms=96.15g;

7:S面积=10m2,假设H=1m,得Vt=10m3;⊙初=0.1m3/m3, ⊙总=0,2m3/m3, ⊙增加=⊙总-⊙初=0.1m3/m3,由⊙=Vw/Vt;得Vw增加=1m3,又由Vw增加=h* S面积,的h=0.1m=10cm;