所作的第二个假设是:对于水分和盐分的萃取,其最大值通常发生在土壤剖面中某个较大的深度处,该深度恰好为植物根系最密集的那个层次(图9-15)。
有机质或腐殖质的最终均衡分布,近似于遵循有机质或腐殖质增加的分布[ψ(Z)],例如承认
那么即有
对于土壤无机质的组分来说,公式的形式也可被总结于图9-16之中。例如元素钾在土壤和植物中均有某种比较强烈的移动,图内形式(i)的曲线可以表示它。一般有机质在土壤中的分解以表面为最大,而在根系摄取带降至最小;在较大的土壤深度处,虽然仍会有通过根系的摄取而被移走,但却可能因成土基岩的风化,提供一部分进行补偿,因此它并不显得比根系吸收带的低,此即图中形式(i)曲线变化的原因。至于那些活性较小的物质组分,通常在植物中比在土壤中相对有更低的活性。例如硅元素,它有如图中形式(ii)曲线所示的分布规律:在土壤表面处最高,但其最小值却并不太小。对于那些很不活泼的成分,如铝元素,正如图上曲线(iii)所表达的那样,虽然在表面处具有最大值,但并无明显的最小值存在,所以沿土壤深度的分布是较为平缓的。
由该图还可以看出,在有机质或腐殖质中,矿物元素随土壤深度的分布是有规律可循的。
以上几个图中的分布形式,均是由一系列方程式所作出的预测,表示了均衡土壤剖面的定性关系特征。
下面很自然就会涉及到对于土壤均衡剖面的计算问题。在实践中,只要给定W的数值,均衡剖面即可被计算出来。从土壤底部未加改变的母质为起点,到达整个土壤剖面的一般计算,可以在图9-17所列出的计算程序中得到启发。对于土壤剖面中的每一层,均应用方程式9.66的形式(从顶层直到底层)。
同时得出
其中,△Pi为从底层到顶层范围内Pi的增加;F是通过该层的水分下渗总量,
在该层中第i种组分的平均溶解度。在公式9.90中等号右边第一项表示由于溶解所致的物质损失;第二项表示同有机质的互相交换或互相改变当中的净收入和净损耗。Ki的数值必须使用固定的表,并且同离子平衡方程联系起来才能获得。
根据这些资料,即可对土壤中无机质的每一种成分Pi进行实际计算,而后应用该计算程序的全过程再对另外一层重复运算,直至全部土壤剖面的计算完成为止。