作物直接吸收的水分主要来自土壤。土壤缺水,作物吸收不到足够的水分去补偿蒸腾的消耗,就会发生干旱。
土壤水分状况常用土壤含水量或土壤有效水分贮存量来表示。土壤含水量一般以土壤水分的重量占干土重的百分数或以土壤水分的容积占土壤总容积的百分数来表示。土壤中水分含量不同,土壤对水分的束缚力也就不一样,土壤水分的运动状态及其对作物的有效性就有明显差异;田间持水量是土壤水分对植物可给性的上限。当土壤含水量减少到一定限度时,水分移动变得非常慢,毛管水的连续状态开始断裂,这时的土壤含水量叫做毛管联系断裂湿度。它是作物适宜土壤含水量的下限,当土壤含水量低于毛管联系断裂湿度时,作物开始缺水,生长受阻。土壤含水量进一步减少,土壤对水分的束缚力逐渐增强,土壤水分运动受到的阻力更大,作物吸水更加困难。当作物吸收的水分不足以补偿蒸腾耗水时,作物就会因不能维持膨压而开始凋萎。作物开始凋萎时的土壤含水量叫做暂时凋萎系数。土壤水分再继续减少,当减少到作物在夜间或补充水分后也不能恢复膨压而表现出永久凋萎时,这时的土壤含水量叫做永久凋萎系数。它是土壤有效水分的下限,在这样的土壤水分条件下,作物会严重受旱并逐渐死亡。
从上述可知,土壤毛管联系断裂湿度是旱与不旱的指标,但不同作物及其不同生育时期对缺水的敏感程度不同。因此,常针对不同生育期定出具体的指标。例如春旱对春播出苗影响很大,很多调查材料证明,春播时土壤含水量能达到凋萎系数的1.5~2.0倍,就可以基本上保住全苗。表5-3是几种作物种子春播出苗的最低土壤湿度。
对于冬小麦来说,春旱的土壤水分指标应该高些。因为3—5月正是小麦起身、拔节、抽穗等需水较多,对缺水相当敏感的时期。这个时期轻壤土的含水量应保持在15%~18%,如果耕层的土壤含水量小于13%~15%,旱象就会露头。
以土壤有效水分储存量做干旱指标,其值随考虑的土层厚度和作物生育期而不同。如谷类作物从分蘖到拔节,0~20cm土层中有效水分储存量不足20mm,作物就会因缺水而影响生长。不足10mm,就会明显受旱;从拔节到开花,0~100cm土层的有效水分储存量少于80mm,作物就会因水分不足而出现受旱的症状。