土壤田間持水量測定方法

土壤田間持水量測定方法

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1、室內環(huán)刀法測定土壤田間持水量袁娜娜(黃河水利委員會府谷水文水資源勘測局)摘要:田間持水量常用來作為灌溉上限和計算灌水定額的指標,對農業(yè)生產及抗旱有著指導意義。室內環(huán)刀測定田間持水量較其他方法簡便易行,容易掌握,有利于廣泛采用,其測定數值也較為可靠。關鍵詞:環(huán)刀法;測定;田間持水量田間持水量(fieldcapacity)是水文學的專業(yè)名詞,它是指土壤中懸著毛管水達到最大量時的土壤含水量,是土壤不受地下水影響所能保持水量的最大值。田間持水量的形式上包括:吸濕水+膜狀水+懸著毛管水。當含水量達到田持時,若繼續(xù)供水,并不能使該土體的

2、持水量在增大,而只能進一步濕潤下層土壤。田間持水量長期以來被認為是土壤所能穩(wěn)定保持的最高土壤含水量,也是對作物有效的最高的土壤水含量,且被認為是一個常數,常用來作為灌溉上限和計算灌水定額的指標,對農業(yè)生產及抗旱有著指導意義。常用的田間持水量測定方法有田間測定法和室內測定法。田間測定法所得結果可靠,但工作量大,測定時間長,特別是鹽堿地區(qū),由于土壤滲透性能很差,田間測定更加困難;室內測定法較田間測定法簡便易行,易于廣泛采用,其測定數值也較為可靠。本文對室內環(huán)刀法測定土壤田間持水量的方法及步驟做以詳細介紹:一、儀器配置天平(感量0

3、.01g,精度0.0001g)、環(huán)刀(容積:100cm3)、標準篩(孔徑2mm)、電熱恒溫干燥箱、中號鋁盒、干燥器等。二、土壤田間持水量測定步驟1、野外取土樣在代表研究對象地點(田地原狀土),使用GPS測量經緯度,記錄采樣地址。清除土表雜物,在采樣點挖1m×1.5m左右長方形土壤剖面坑,坑深0.6m。剖面坑較窄一面向陽作為觀測面,挖出的土應放在土坑兩側,不能放在觀測面的上方。在開挖剖面坑至0.2m深度時,取此土層散土樣裝入桶中。剖面坑挖好后,在兩個長邊中選擇一個剖面雜物較少的一面,切出平整的垂直面。使用尺子從地面向下定10c

4、m、20cm、40cm取樣點。使用皮錘、環(huán)刀手柄分別將有編號的取樣環(huán)刀水平打入相應取樣點。取出環(huán)刀原狀土樣:用切土刀將打入土層的環(huán)刀外側切平,蓋上無孔蓋,剝去環(huán)刀周圍土,多切出環(huán)刀口內側土,取出環(huán)刀,切平環(huán)刀口,蓋上有孔蓋,擦拭干凈裝入環(huán)刀盒。寫明采樣地點、層次、環(huán)刀號、采樣日期時間、采樣人等。2、土樣風干從野外采回的散土樣品,取出雜物,在平整的平臺上攤成薄薄一層,置于干凈整潔的室內通風處自然風干,嚴禁暴曬,并注意防止酸、堿等氣體及灰塵的污染。風干樣品過程中要經常翻動土樣并將大土塊碾碎以加速風干,同時剔除土壤以外的侵入體。土

5、樣自然風干約3~5天,風干后土樣經碾研磨碎后,通過2mm篩后,裝入無孔底蓋的另一組編號環(huán)刀中,輕拍、壓實,保持土壤表面平整并高出環(huán)刀邊緣1mm~2mm,并在上面覆蓋一張略大于環(huán)刀口徑的濾紙,置于水平臺上。也可不經風干,把需風干土樣放入瓷盤,放入烘箱,溫度設定105℃,烘8h后碾碎、過篩、裝環(huán)刀。3、鋁盒稱重將實驗用的鋁盒編號、稱重、并記錄。4、原狀環(huán)刀土樣浸泡將野外用環(huán)刀采集原狀土壤樣品,有孔蓋一面向下、無孔蓋一面向上放入平底容器中,緩慢加水,保持水面比環(huán)刀上緣低1mm~2mm,浸泡24h。5、水分下滲將裝有經水分充分飽和的

6、原狀土樣環(huán)刀從浸泡容器中取出,頂部加蓋,移去底部有孔蓋子,把此環(huán)刀放在蓋有濾紙的裝有風干試樣的環(huán)刀上,將上下兩個環(huán)刀邊緣對接整齊并用2kg左右重物壓實,使其接觸緊密。6、稱量濕土土樣經過8h水分下滲過程后,取各環(huán)刀上層土樣20g~30g,放入已恒重有編號的鋁盒中,并立即稱重:記錄鋁盒+濕土重。7、恒溫烘干將鋁盒+濕土稱重后,打開鋁盒蓋。放入恒溫烘箱內,關閉烘干箱門,設定溫度105℃,設定烘干時間12h(土樣已恒重)。8、冷卻至室溫土樣烘干至恒重(12h)后,取出放入干燥器冷卻至室溫。干燥器底部有干燥劑,器口抹有凡士林,打開、

7、關閉干燥器只能推干燥器蓋,錯開、關閉器口方可使用。9、稱量干土樣按上述方法打開干燥器,取出一個鋁盒土樣稱一個鋁盒土樣,并做好記錄。10、成果計算田間持水量計算公式:X=(m1-m2)/(m2-m0)×100式中:X—土壤田間持水量(%);m0—烘干空鋁盒質量,單位:g;m1—烘干前鋁盒+濕土樣質量,單位:g;m2—烘干后鋁盒+干土樣質量,單位:g;平行測定結果以算術平均值表示。三、注意事項1、天平使用時嚴格按照天平使用要求操作。若使用電子天平,應將天平放置平整、穩(wěn)固,使用前提前幾小時加電。2、試驗用鋁盒使用前應先放入烘箱,溫

8、度設定105℃,烘8h,去除鋁盒中含有的揮發(fā)物質。3、在取環(huán)刀中取濕土土樣稱量時,切勿取挨著濾紙的土樣,應取各環(huán)刀上層土樣。

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