土壤水是土壤重要的组成部分之一，也是发挥土壤肥力的关键因素之一。土壤水的数量变化和运动特性，不仅影响土壤的形成、物理化学性质，还影响土壤内部多种物质的转化过程,如矿物质的风化和有机质的分解与合成。土壤水是植物吸收水分的来源，也是自然界水循环的一个重要环节。土壤水不是纯水，而是一种溶有无机物﹑有机物及含有胶状颗粒悬浮物等多种物质的溶液，当然这些物质的浓度比较低。植物在吸收土壤水的过程中，同时也摄取了各种矿物质养分。许多学者对《土壤水》的基本性质﹑运动规律做了大量的研究，许多成果是有趣的和有益的。

  1  土壤水的类型和主要的物理性质

我国早期土壤学研究沿袭了前苏联的原理和方法，土壤水的研究长期以来也一直采用数量法。该方法根据土壤水分所受的力的作用把土壤水分为如下几类：一吸附水或称束缚水，受土壤颗粒吸附力作用所保持，其中又可分为吸湿水和膜状水；二毛细管水，受毛细管力的作用而保持；三重力水，受重力支配，向土壤剖面深层运动的水。前苏联学者A.A罗戴教授著《土壤水》一书对土壤水有详细论述。土壤中上述各种水分类型，彼此密切联结，很难严格划分。在不同土壤中，其存在的形态也不尽相同。

 1  吸湿水

吸湿水是由土粒表面吸附力所保持的水分，其中最靠近土粒表面的由范德华力保持的水称为吸湿水，又称紧束缚水，吸湿水的含量称为土壤吸湿量。由于吸湿水是土粒表面分子吸附水汽分子，当然也可来自液态水的结果，土壤吸湿水实际上是土壤自然风干时所保持的水量，其大小主要决定于土壤颗粒的比表面积和空气大气层的相对湿度。土粒愈细，比表面积愈大，空气大气层相对湿度愈高，则土壤吸湿水量愈大，当空气大气层相对湿度达到饱和时，土壤的吸湿水达到最大量，这时吸湿水占土壤干重的百分数称为土壤最大吸湿量或土壤吸湿系数，它是土壤水分常数之一。一般土壤的最大吸湿量，因质地不同而异，质地愈黏，最大吸湿量愈大，质地愈粗，最大吸湿量愈小，所以最大吸湿量的大小顺序是黏土＞壤土＞沙土。

吸湿水具有与纯自由水不同的特点。首先，在于它所受土粒表面的吸附力很强，最内层可达10⁹Pa，最外层约在3 × 10⁶Pa，具有固态水的性质，不能流动，要在105～110℃高温下烘几个小时，使之汽化后才能从土壤中逐出一部分。其次，它的比重很大,约为1.5g·cm^-3，无溶解能力，并在干土吸湿时放热。最后，因为它所受的吸力远大于植物根的吸水力，平均为1.5×10⁶Pa，植物无法吸收利用，属于土壤水中的无效水，对生产的直接意义不大。但它可用于帮助分析土壤水的有效性，一般土壤中无效水总量约为最大吸湿量的1.5～2.0倍。

 2  膜状水

土壤水分达到最大吸湿量时，土粒表面还有剩余的吸附力，虽不能再吸收水汽，但可以吸附液态水，这部分水被吸附在吸湿水的外层,定向排列为水膜称为膜状水。膜状水达到最大时的土壤含水量，称为土壤最大分子持水量。膜状水比吸湿水所受的吸附力小得多，在0.6×10⁶～3×10⁶Pa之间，已具有液态水的性质，可以移动，但因黏滞度较大，移动速率非常慢，一般是由水膜厚处向水膜薄处移动。膜状水的内层所受吸力大于根的吸力，植物根无法吸收利用，为无效水，而它的外层所受吸力小于根的吸力，植物可以吸收利用，但数量极为有限。

植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量, 称为萎蔫系数或萎蔫点，它因土壤质地、植物和气候的不同而不同。一般土壤质地愈黏重，萎蔫系数愈大。表5.1给出了不同质地土壤的萎蔫系数参考范围。萎蔫系数是植物可以利用的土壤有效水含量的下限。

表1不同质地土壤的萎蔫系数

 3  毛细管水

土壤中粗细不同的毛细管孔隙连通一起形成复杂的毛细管体系。当土壤含水量逐渐增大，超过最大分子持水量的那部分水，在毛细管力的作用下，保持在土壤的毛细管孔隙中，不受重力作用的支配，这种靠毛细管力保持在土壤毛细管孔隙中的水就称为毛细管水。毛细管水是土壤中最宝贵的水。它不受重力支配而流失，所受力为8×10³～633×10³Pa，比植物根的吸水力小得多，是植物所需水分的主要来源。毛细管水移动性大，能较迅速地移动，一般向消耗点移动，即向根系吸水点和表土蒸发面移动，毛细管水是土壤养分的溶剂和输送者，毛细管水的移动，受毛细管力的制约。毛细管水运动方向总是由毛细管力小的地方向毛细管力大的地方移动，在毛细管孔范围内，孔径愈细，毛细管作用愈强。一般认为孔径0.10～1.00mm毛细管作用渐显，孔径0.05～0.10mm毛细管作用明显，孔径0.005～0.05 mm毛管作用最强烈，孔径＜0.001mm ，因孔径过细毛细管作用消失。

   根据毛细管水在土体中的分布，又可将它分为毛细管悬着水和毛细管上升水。

   ﹙1﹚毛细管悬着水

在地下水较深的情况下，降水或灌溉水等地面水进入土壤，借助毛细管力保持在上层土壤毛细管孔隙中的水分，与来自地下水上升的毛细管水并不相连，而是悬在半空中，故称之为毛细管悬着水。毛细管悬着水是山区、丘陵、岗坡地以及平地上地势较高的地方植物吸收水分的主要来源。土壤毛细管悬着水达到最多时的含水量称为田间持水量。在数量上它包括吸湿水、膜状水和毛细管悬着水。当一定深度的土壤含水量达到田间持水量时，继续供水并不能使土壤的持水量增大，只能进一步湿润下层土壤。田间持水量是确定灌水量的重要依据，是农业生产上十分有用的水分常数。田间持水量的大小，主要受质地、有机质含量、土壤颗粒组合排列状况等的影响。不同质地和耕作条件下的田间持水量有很大不同，表5.2给出了一些大致范围。

表2不同质地条件下的田间持水量

当土壤含水量达到田间持水量时，土壤表面蒸发和作物蒸腾损失的速度开始很快，后来逐渐变慢。当土壤含水量降低到一定程度时，较粗毛细管悬着水的连续状态出现断裂，但较细毛细管中仍充满水，蒸发速率明显降低，此时土壤含水量称为“毛细管水断裂量”。在壤质土壤中它大约相当于该土壤田间持水量的75%左右。

   当土壤水达到毛细管水断裂量后，毛细管悬着水运动显著缓慢下来，如果这时正值植物生长旺盛时期，蒸腾速率很快，植物虽能从土壤中吸到一定水分，但因补给减缓，也可能出现水分入不敷出，暂时出现萎蔫现象，应注意及时补墒。

   ﹙2﹚毛细管上升水

毛细管上升水指借助于毛细管力由地下水上升进入土壤上层的水。毛细管上升水的最大含量称为毛细管持水量。从地下水面到毛细管上升水所能到达的绝对高度叫毛管水上升高度。毛细管水上升的高度和速度与土壤孔隙的粗细有关。在一定的孔径范围内，土壤孔隙孔径愈粗，毛细管上升水上升的速度愈快，水量多，但上升高度低；反之，土壤孔隙孔径愈细，上升速度愈慢，水量少，上升高度则愈高，不过孔径过细的土壤，则不但上升速度极慢，上升的高度也有限。沙土的孔径粗，毛细管上升水上升速度快，高度低。黏土，孔径细，上升速度慢，高度也有限。在毛细管水上升的高度范围内土壤含水量的多少也不相同。靠近地下水面处土壤孔隙几乎全部充水，称为毛细管水封闭层。从封闭层至某一高度处，毛细管上升水上升慢，含水量低，称为毛细管水强烈上升高度。毛细管水上升高度和强烈上升高度，因质地不同而异，见表5.3。一般的趋势是沙土最低，壤土最高，黏土居中。

表3不同质地土壤的毛细管水上升高度和强烈上升高度参考范围

毛细管水上升高度特别是强烈上升高度，对农业生产有重要意义。如果它能到达根系活动层，就为作物源源不断的利用地下水提供了有利条件。但是若地下水矿化度较高，盐分随水上升至根层或地表，也极易引起土壤的盐渍化，危害植物，这是必须加以防止的。其主要的防止办法就是利用开沟排水，把地下水位控制在临界深度以下。所谓临界深度是指含盐地下水能够上升到达根系活动层并开始危害作物时的埋藏深度，即由地下水面至地表的垂直距离。在盐碱土改良的水利工程上，计算临界深度，往往采用毛细管水强烈上升高度﹙或毛细管水上升高度﹚加上超高﹙即安全系数30～50 cm﹚。

临界深度﹙m﹚= 毛细管水强烈上升高度十安全系数。

一般土壤的临界深度为1.5～2.5 m，沙土最小，壤土最大，黏土居中。

 4  重力水

如果进入土壤的含水量超过田间持水量，则多余的水便在重力作用下，通过较大孔隙向下流动，湿润下层土壤或进入地下水，这一部分不被土壤保持而受重力支配向下流动的水，称为重力水。土壤全部孔隙都充满水时的土壤含水量称为全持水量或饱和持水量。重力水是植物可以利用的，特别是在水田。但是在旱地，重力水只是短时间通过土层而已，而且当它在土壤中存留时间较长的情况下，植物虽可吸收却往往因水分过多，土壤空气不足造成内涝，反而有害于植物生长。