揭开土壤水势的神秘面纱：不是水量，而是能量
点击次数：133 发布时间：2026-04-16
土壤中水分状况可以用两种方法表述：含水量和水势。含水量是指单位体积或单位重量土壤中的水分。土壤水势是指从土壤中提取（吸取）单位水分所需要的能量。水势也称负压，其计算单位和压强相同：帕斯卡（Pa）或毫巴（mbar)。1 mbar = 1 cm 水柱 = 100 Pa因为提取水分要消耗能量，所以土壤水势一般取负值。负值越大，土壤越干旱。 一般植物生存的范围是：0到-15000 mbar（0到-15 巴）或0到-1500 000Pa（0到1500 kPa)基质水势是全部水势的主要组成部分。在非盐碱土壤中，全部水势等于基质水势。基质水势起因于土壤中毛细现象。在土壤含水量相同的情况下，土壤越粘细，水势越低。
在关于植物和水分，及土壤中水分运动的研究中，我们需要知道土壤中水分的有效性。水分的有效性和含水量的关系可用以下公式表述：土壤的干旱度=土壤水分的有效性 =土壤水势 = f (土壤含水量, 土壤性质)土壤的干旱度，土壤水分的有效性，其含义和土壤水势一致，都是指从土壤中提取（吸取）单位水分所需要的能量。如上面的公式所示，它们直接和土壤含水量及土壤性质相关。但并不等于土壤含水量。单纯用土壤含水量无法判断土壤水分的有效性。比如：一块土地的含水量为10%，你无法判断在这块土地上小麦是否可以生长。如果是沙土，小麦可以茂盛生长；如果是粘土，在这块土地上可能寸草不生。每一种植物对其适生环境都有特定要求。通过科研和实践经验，人们对每一种植物适生的温度、空气湿度、光照都有详细的了解。但对植物对土壤湿度的要求人们则知道的很少。某一植物在某一土壤土壤环境条件下否可以生长，生长的好坏，往往通过多年的实地栽培试验也难以取得确切答案。费时费力，结果极不可靠。问题的关键是我们没有判断植物对土壤水分要求的定量指标。植物对土壤水分要求的定量指标就是植物从土壤中吸取水分的能力，也就是植物能克服的低水势。所以，测定植物的对土壤水分的要求（耐旱能力）实际上就是测量土壤水势。
数十年来，每年大概有数千篇关于植物和土壤水分的关系的科研论文。今天，如果有一个农民要问，“我家麦地灌多少水最合适？"。这个简单的问题几乎谁也回答不了。原因是，好多科研人员用土壤含水量代替水势。这种土壤含水量和植物的关系只对于参与试验的土壤有效，对其他土壤不一定有效，无法推广到其他土壤类型。某某专家发现小麦在土壤含水20%时生长最好。某农民用此数值灌溉他的麦地。其结果很可能是超灌，或者是欠灌。因为在不同土壤中同一含水量形成的水势不同。可以看得出，这种以土壤含水量为基础的研究工作和实际应用脱节，是对人力、物力、水资源的一种很大的浪费。解决这个问题的方法就是以水势为基础，进行植物和水分关系的研究。建立在水势基础上的研究成果和土壤性质无关，具有普遍性，可以应用到任何土壤类型，任何国家。
