本研究试图解决应用精确控制土壤含水量相关的一些理论和应用基础问题。通过精确控制供水头吸力为负值,实现了对土壤含水量的精确控制。主要内容包括:1、介绍了负水头控制装置的原理与操作步骤,为土壤学水分控制方面的试验提供了一种新的途径,具有一定的推广意义。2、研究采用土壤电导率与基模吸力的关系判断和测定了土壤的进气值,采用改进后的砂型漏斗装置测定了土壤的发泡点。对脱水过程中3个不同剖面层次土壤进气值和发泡点的测定结果表明,耕作表层(Ap)土壤的进气值和发泡点分别为1.343和5.880kPa;淋溶淀积过渡层(AB)土壤的进气值和发泡点分别为2.597和4.116kPa;埋藏表层(Ab)土壤进气值和发泡点分别为0.451和6.076kPa。由此可见,土壤的进气值与发泡点的数值明显不同,进气值与发泡点是2个不同的概念。3、进行了负水头灌溉的基础技术研究,装置田间运行良好。对渗管周围土壤含水量和小麦苗期含水量的研究表明本装置初步解决了灌水均匀度的问题。4、负水头控制原理与多孔膜材料相结合提供了一种测定土壤水分特征曲线的新装置和新方法。该方法既能测定土壤脱水曲线,也能测定土壤吸水曲线。用自制的装置测定了四个剖面层次土壤的水分特征曲线。本装置可用于测定0～-800 hPa基质势范围内扰动土和原装土的水分特征曲线。5、在盆栽条件下,以京绿2号小白菜作为试验材料,研究了四个非表层土壤剖面层次(AB,Ab,Bk,Bg)在不同的肥料处理下对作物根系发育和养分水分吸收的影响,以评价其生长障碍因子。综合分析结果表明,正常情况下,只要补充氮肥和磷肥,作物耕层以下的各土壤剖面层次对作物生长并无明显的阻碍作用,并进行适当的耕作和灌溉,可使非耕层土壤的生产力状况得到改善,不需要对其长时间的撂荒以待其熟化。6、土壤学试验中水吸力的测定常用的张力计的关键部位陶土头随着使用时间的延长会出现堵塞等原因而影响使用。本试验中用膜材料代替陶土头实现土壤吸力的测定。且具有平衡时间短,无堵塞和易于更换等优点,已经申请专利。通过一年多的试验证明,负水头控制装置可以实现对土壤含水量的精确和持续控制,有理由相信本原理在土壤学研究中具有广泛的应用价值和推广前景。