1、概述
研究土壤對(duì)作物的生產(chǎn)有重要意義。土壤溫度、水分、水勢(shì)、土壤熱通量是農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本要素。
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土壤溫度
土壤溫度影響著植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和土壤的形成。土壤中各種生物化學(xué)過(guò)程都受土壤溫度的影響。土壤溫度與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系有以下兩個(gè)方面：
直接影響：在一定的溫度范圍內(nèi)，土壤溫度越高，作物的生長(zhǎng)發(fā)育越快。土壤溫度影響作物的生理過(guò)程。
間接影響：土壤溫度影響環(huán)境條件的其他因子，從而間接影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育。土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化也受土溫的影響。土壤水的移動(dòng)，土壤水存在的形態(tài)以及土壤氣體的交換等都受土壤溫度的影響。
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土壤濕度
水對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義是不言而喻的，它是農(nóng)業(yè)生物體生長(zhǎng)、發(fā)育與產(chǎn)量形成不可缺少的因素，而且也需要大量的水。水分對(duì)于作物影響的程度視作物品種而異，每種作物都有最適合的土壤含水量。作物在不同的階段也有不同的需水量。
土壤濕度是土壤含水量的一種相對(duì)度量。一般以土壤水分的重量占干土重的百分?jǐn)?shù)表示。常有兩種表達(dá)方法。
土壤質(zhì)量含水量θm：土壤中水分的質(zhì)量WW和相應(yīng)的固相物質(zhì)??干土的質(zhì)量WS之比，即：
土壤容積含水量θV ：土壤中水分所占有的體積VW和土壤的總體積V0之比，即：
質(zhì)量含水量θm和容積含水量θV之間有以下關(guān)系：
式中ρb為土壤干容重，干土質(zhì)量與土壤體積之比。
目前國(guó)內(nèi)外的土壤水分測(cè)定儀有TDR（時(shí)域反射法）、TDT（時(shí)域傳播法）、FD（頻域分解法）及SWR（駐波率法）等。
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土壤水勢(shì)
土壤中的水勢(shì)一般主要由重力勢(shì)、基質(zhì)勢(shì)、滲透勢(shì)、壓力勢(shì)、溫度勢(shì)等構(gòu)成。土壤水勢(shì)絕對(duì)值的大小反映土壤水分運(yùn)動(dòng)和植物吸水的難易。通過(guò)測(cè)量土壤的電容和電導(dǎo)率推導(dǎo)出土壤的水分和鹽分。土壤水勢(shì)可以用土壤水分特性曲線（PF曲線）表示。
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| 土壤水分特性曲線圖 |
PF 曲線圖 |
結(jié)構(gòu)對(duì)土壤水分特性曲線的影響 |
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土壤熱通量
在農(nóng)業(yè)氣象學(xué)中，通過(guò)測(cè)量土壤的熱導(dǎo)率可以科學(xué)的安排農(nóng)作物的灌溉時(shí)間，這對(duì)于缺水地區(qū)尤為重要。準(zhǔn)確的土壤熱通量測(cè)量對(duì)于進(jìn)行土壤表面溫度、結(jié)露，或者霜凍狀況研究同樣非常重要，因?yàn)橥寥乐写鎯?chǔ)的熱量對(duì)于土壤達(dá)到能量平衡至關(guān)重要。
土壤熱通量(也稱土壤中的熱量交換)表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量,它與土壤中的垂直溫度梯度成比例。從本質(zhì)上講，土壤為多相、異質(zhì)性介質(zhì)，其性質(zhì)隨時(shí)間和土壤中水分含量的變化而變化。由水分導(dǎo)致的土壤熱學(xué)性質(zhì)的變化使得土壤的性質(zhì)變得復(fù)雜，因而其熱通量的測(cè)量也變得非常重要。
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2、農(nóng)業(yè)土壤研究的意義
農(nóng)業(yè)土壤為植物提供必需的營(yíng)養(yǎng)和水分，是生物和非生物環(huán)境的一個(gè)極為復(fù)雜的復(fù)合體，土壤的概念總是包括生活在土壤里的大量生物，生物的活動(dòng)促進(jìn)了土壤的形成，而眾多類型的生物又生活在土壤之中。
土壤無(wú)論對(duì)植物來(lái)說(shuō)還是對(duì)土壤動(dòng)物來(lái)說(shuō)都是重要的生態(tài)因子。植物的根系與土壤有著極大的接觸面，在植物和土壤之間進(jìn)行著頻繁的物質(zhì)交換，彼此有著強(qiáng)烈影響，因此通過(guò)控制土壤因素就可影響植物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)，土壤是比大氣環(huán)境更為穩(wěn)定的生活環(huán)境，其溫度和濕度的變化幅度要小得多，因此土壤常常成為動(dòng)物的極好隱蔽所，在土壤中可以躲避高溫、干燥、大風(fēng)和陽(yáng)光直射。
土壤是所有陸地生態(tài)系統(tǒng)的基底或基礎(chǔ)，土壤中的生物活動(dòng)不僅影響著土壤本身，而且也影響著土壤上面的生物群落。因此，研究農(nóng)業(yè)土壤對(duì)整個(gè)國(guó)家的農(nóng)業(yè)發(fā)展乃至生物生存發(fā)展都有重要意義。
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