Chương 3: Nước trong đất

Mô tả bằng ngôn ngữ riêng của bạn điều gì xảy ra đối với nước ở hình vẽ sau đây: Nước Tầng A – Đất khô... QUI LUẬT CỦA SỰ VẬN CHUYỂN NƯỚC TRONG... NƯỚC THẤM VÀO ĐẤT VÀ NƯỚC CHẢY TRÀN TRÊ

Chương 3: Nước trong đất

Sự phân bố nguồn nước

CÁC KHE HỞ TRONG ĐẤT

Đại tế khổng

Đặc điểm và chức năng Đường kính

Loại

PHÂN BỐ CỦA LỖ HỔNG

3.1.1 Nước hấp phụ (adhesion) – nước bám dính trên bề mặt keo đất

 N ướ c là phân t l ử ưỡ ng c c, ự

H H

O

H H

O

H

H H O

H H

O

H H

O

H H

O

H H

K+

Cl

-O

H H

Lực hấp phụ

N c v n chuy n xuyên qua l p màng th m th u ướ ậ ể ớ ẩ ấ

3.4

3.1.2 Nước mao quản (cohesion)

 Là d ng n ạ ướ c không liên k t ế

v i đ t, không b gi ch t ớ ấ ị ữ ặ trong đ t ấ

Nước vận chuyển bởi lực mao dẫn

TÍNH MAO DẪN THAY ĐỔI THEO KÍCH THƯỚC

CỦA CÁC KHE HỞ

3.2 Thế năng của nước

 N ướ c ch a năng l ứ ượ ng – v t ch t có khuynh h ậ ấ ướ ng di chuy n t ể ừ

ch có năng l ỗ ượ ng t do cao đ n ch có năng l ự ế ỗ ượ ng t do th p Ví ự ấ

d : n ụ ướ c ch y xu ng đ i ả ố ồ

Th năng c a n ế ủ ướ c – n ướ c đ ượ c gi trong đ t ữ ấ

b i s c căng b m t hay l c h p d n b i các ở ứ ề ặ ự ấ ẫ ở phân t n ử ướ c khác

Các dạng thế năng của

nước

 Th do l c m t cong và l c h p ph t o nên g i là “th màng” ế ự ặ ự ấ ụ ạ ọ ế θ(m) (Matrie potential), th do các ch t hòa tan t o nên g i là ế ấ ạ ọ

“th th m th u” θ(s) (Osmotic potential), th do tr ng l c t o ế ẩ ấ ế ọ ự ạ nên g i là “th tr ng l c” θ(g) (Gravitational potential), th do áp ọ ế ọ ự ế

l c bên ngoài t o nên g i là “th áp l c” θ(p) (Pressure potential) ự ạ ọ ế ự

 Th năng n ế ướ c trong đ t đ ấ ượ c tính: θ = θ(m) + θ(s) + θ(g) + θ(p)

Đơn vị tính của áp suất

cm H 2 O bars kPa

300 -0.3 -30 1,000 -1 -100 10,000 -10 -1000 15,000 -15 -1500

3.10

1 atm = 760 mm Hg = 1020 cm H2O = 1 bar = 100 KPa

 T ng th năng c a n ổ ế ủ ướ c = th năng l c h p ph + mao qu n + l c th m ế ự ấ ụ ả ự ẩ

Áp l c n c (+) hay th năng (-) ự ướ ế

0 bar

-0.33 bar

-1 bar

-15 bar

Trên mặt nước – áp suất

Dưới mặt nước – áp suất

Nước bên trong ống trên bề mặt nước chịu sức căng bề mặt và

có thế năng âm

Dưới bề mặt nước có thế năng dương.

Lực giữ nước trong đất

Điểm héo cây Điểm đồng ruộng

Bảo hòa

N c tr ng l cướ ọ ự

H2O không s ử

L u ý: m t s n c mao d n đ c liên k t b i n i ư ộ ố ướ ẫ ượ ế ở ố

Hydro trên b m t keo đ t tuy nhiên không có giá tr ề ặ ấ ị

cho cây tr ngồ

N c di chuy n t vùng có th năng cao ướ ể ừ ế (đất ẩm : -2 or -4) đ n vùng có th năng ế ế

th p ấ potential (đ t khô -8) ấ

Soil Soil Root

-7

-2

-3 -.4

-8

3.3 Sự vận chuyển của nước

Đi m bão hòa: t t c ể ấ ả

Mô tả bằng ngôn ngữ riêng của bạn điều gì xảy

ra đối với nước ở hình vẽ sau đây:

Nước

Tầng A – Đất khô

Câu h i: N u n ỏ ế ướ c trong

đ t tr ng thái bão hòa ấ ở ạ

thì s di chuy n c a ự ể ủ

n ướ c có khác không và

khác nhau nh th nào? ư ế

NƯỚC

S di chuy n c a n ự ể ủ ướ c

Nước Thịt

Cát

 Tr l i: Có S di chuy n ả ờ ự ể

ch y u h ng xu ng do tác ủ ế ướ ố

d ng c a tr ng l c ụ ủ ọ ự

Sự di chuyển của nước

Sự di chuyển của nước

QUI LUẬT CỦA SỰ VẬN CHUYỂN NƯỚC TRONG

3)      Tr ng l c và l c mao d n di n ra đ ng th i trong đ t ọ ự ự ẫ ễ ồ ờ ấ

L c mao d n làm cho các phân t n ự ẫ ử ướ c liên k t v i nhau ế ớ

Tr ng l c kéo n ọ ự ướ c di chuy n h ể ướ ng xu ng khi n ố ướ c không còn

ch u nh h ị ả ưở ng c a l c mao d n Th t s , tr ng l c ch nh ủ ự ẫ ậ ự ọ ự ỉ ả

h ưở ng t i n ớ ướ c trong tr ng thái đ t đ t đ m bão hòa ạ ấ ạ ộ ẩ

4)      Đ t cát ch a nhi u l h ng h n đ t sét, tuy nhiên t ng ấ ứ ề ỗ ổ ơ ấ ổ

th tích l h ng trong đ t sét cao h n ể ỗ ổ ấ ơ

5) Đ t cát không ch a nhi u n ấ ư ề ướ c trên m t ộ

s v n chuy n c a n ự ậ ể ủ ướ c trong đ t ấ

7) T c đ và h ố ộ ướ ng n ướ c di chuy n trong đ t ể ấ

b nh h ị ả ưở ng b i các l p đ t khác nhau S ở ớ ấ ự thay đ i đ t ng t v kích c các l h ng t ổ ộ ộ ề ỡ ỗ ổ ừ

l p này đ n l p khác cũng nh h ớ ế ớ ả ưở ng đ n s ế ự

v n chuy n c a n ậ ể ủ ướ c Khi có m t l p đ t m n ộ ớ ấ ị che ph lên l p đ t thô, s di chuy n c a ủ ớ ấ ự ể ủ

n ướ c h ướ ng xu ng s ng ng l i b m t ố ẽ ừ ạ ở ề ặ

đ t thô cho đ n khi l p đ t m n phía trên ấ ế ớ ấ ị ở

g n đ t tr ng thái bão hòa ầ ạ ạ

NƯỚC TRONG ĐẤT – CÂY – KHÍ QUYỂN

SPAC

NƯỚC THẤM VÀO ĐẤT VÀ NƯỚC CHẢY TRÀN

TRÊN CÁC LoẠI ĐẤT KHÁC NHAU

TÍNH THẤM NƯỚC THAY ĐỔI THEO THỜI GIAN

VÀ THEO TỪNG LOẠI ĐẤT

3.4 Chu trình hydro được tạo ra bởi năng lượng mặt trời – Sự bay hơi

 Các phân t n ử ướ c bay h i và ơ

làm tăng l ượ ng h i n ơ ướ c vào

khí quy n ể

Chu trình hydro – Sự thoát hơi nước

 N ướ c thoát ra kh i b m t ỏ ề ặ

c a lá ủ

 H u h t các lo i cây đang ầ ế ạ

sinh tr ưở ng có kh năng ả

thoát h i n ơ ướ c nhi u g p 5- ề ấ

3.5 Ẩm độ của đất

 Đ m đ t là khái ni m bi u th m i quan h gi a n ộ ẩ ấ ệ ể ị ố ệ ữ ướ c trong đ t ấ

v i đ t, hay nói cách khác đ m bi u th m c đ ch a n ớ ấ ộ ẩ ể ị ứ ộ ứ ướ c c a ủ

đ t ấ

Pw = (Kh i l ố ượ ng đ t m – kh i l ấ ẩ ố ượ ng đât s y khô) ấ X 100

Kh i l ố ượ ng đ t s y khô (tuy t đ i) ấ ấ ệ ố

Pw = (Kh i l ố ượ ng đ t m – kh i l ấ ẩ ố ượ ng đât s y khô) ấ X 100

Kh i l ố ượ ng đ t m ban đ u (t ấ ẩ ầ ươ ng đ i) ố

Pw = 2 D = Vsoil msoil

Vsoil

O VH

Pv = 2

Các dạng độ ẩm và sự ảnh hưởng đối với cây trồng

Độ ẩm héo cây

Độ ẩm bão hòa Độ chứa ẩm

đồng ruộng

Sức căng tăng Thiếu oxy

Lý tưởng cho cây

Tốc độ

phát triển

của cây

CÁC DẠNG ĐỘ ẨM TRÊN MỘT SỐ LOẠI ĐẤT

CÁC DẠNG ĐỘ ẨM TƯƠNG ỨNG VỚI

LỰC GIỮ NƯỚC KHÁC NHAU

Cân bằng nước trong đất

http://wwwcimis.water.ca.gov/cimis/infoIrrBudget.jsp

Irrigation (Tưới tiêu)

Run off (Chảy tràn)

3.7 Cách tính trữ lượng nước trong đất

 Câu h i: Có bao nhiêu mm n ỏ ướ c trong m t đ n ộ ơ

Y u t nào nh h ế ố ả ưở ng t i n ớ ướ c h u ữ

hi u cho cây Available Water Capacity ệ (AWC)? Đ sâu c a r ộ ủ ễ

more water entering soil, more will be stored )

 Sa c u đ t ấ ấ – kích th ướ c và s l ố ượ ng các l ỗ

sét pha limon

Độ cao nước hữu hiệu trên một số loại đất

Cát Thịt pha cát Thịt mịn Thịt pha

limon

Thịt pha sét Sét

Độ cao nước hữu hiệu của một

số loại đất

 Sa c u ấ H N ướ c h u hi u H N ữ ệ ướ c h u hi u ữ ệ Inches/Foot cm/m

 Cát thô (Coarse Sands) 0.25 - 0.75 1.88 – 5.63

 Cát m n (Fine Sands) ị 0.75 - 1.00 5.63 – 7.50

 Cát pha th t (Loamy Sand) ị 1.10 - 1.20 8.25 – 9.00

 Th t pha cát (Sandy Loams) ị 1.25 - 1.40 9.38 – 10.50

 Th t pha cát m n (Fine Sandy Loam) ị ị 1.50 - 2.00 11.25 – 15.00

 Th t m n (Loam) ị ị 1.80- 2.00 13.50 – 15.00

 Th t pha limon (Silt Loams) ị 2.00 - 2.50 15.00 – 18.75

 Th t pha sét (Clay Loam) ị 1.80-2.00 13.50 – 15.00

 Th t phá sét, limon(Silty Clay Loams) ị 1.80 - 2.00 13.50 – 15.00

 Sét pha th t (Silty Clay) ị 1.50 - 1.70 11.25 – 12.75

 Sét (Clay) 1.20 - 1.50 9.00 – 11.25

Bài tập 2: Tính toán độ cao nước hữu hiệu

trong đất

 Kh i l ố ượ ng c a đ t trong Ring đã s y khô = 240g ủ ấ ấ

 Kh i l ố ượ ng c a đ t trong Ring t i đ ch a m đ ng ru ng =350g ủ ấ ạ ộ ứ ẩ ồ ộ

 Kh i l ố ượ ng c a đ t trong Ring t i đ m héo cây = 300g ủ ấ ạ ộ ẩ

 Kh i l ố ượ ng c a đ t trong Ring t i m t th i đi m ngày 8 tháng 4 = 320 ủ ấ ạ ộ ờ ể

55-30 = 25% & ( % n c h u hi u x cm đ t = cm n c) ướ ữ ệ ấ ướ

Bài tập 3: Tính lượng nước thấm vào đất.