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(nèi)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(biāo),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及抗旱有著指導(dǎo)意義。室內(nèi)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(shù)值也較為可靠。關(guān)鍵詞:環(huán)刀法;測定;田間持水量田間持水量(fieldcapacity)是水文學(xué)的專業(yè)名詞,它是指土壤中懸著毛管水達(dá)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(dāng)含水量達(dá)到田持時,若繼續(xù)供水,并不能使該土體的持水量在增大,而只能進(jìn)一步濕潤下層土壤。田間持水量長期以來被認(rèn)為是土壤

2、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(rèn)為是一個常數(shù),常用來作為灌溉上限和計算灌水定額的指標(biāo),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及抗旱有著指導(dǎo)意義。常用的田間持水量測定方法有田間測定法和室內(nèi)測定法。田間測定法所得結(jié)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(nèi)測定法較田間測定法簡便易行,易于廣泛采用,其測定數(shù)值也較為可靠。本文對室內(nèi)環(huán)刀法測定土壤田間持水量的方法及步驟做以詳細(xì)介紹:一、儀器配置天平(感量0.01g,精度0.0001g)、環(huán)刀(容積:100cm3)、標(biāo)準(zhǔn)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

3、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(jīng)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(yīng)放在土坑兩側(cè),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10cm、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(yīng)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(cè)切平,蓋上無孔蓋,剝?nèi)キh(huán)刀周圍土,多切出環(huán)刀口內(nèi)側(cè)土,取出環(huán)刀,切平環(huán)刀口

4、,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(fēng)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(nèi)通風(fēng)處自然風(fēng)干,嚴(yán)禁暴曬,并注意防止酸、堿等氣體及灰塵的污染。風(fēng)干樣品過程中要經(jīng)常翻動土樣并將大土塊碾碎以加速風(fēng)干,同時剔除土壤以外的侵入體。土樣自然風(fēng)干約3~5天,風(fēng)干后土樣經(jīng)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(jīng)風(fēng)干,把需風(fēng)干土樣放入瓷盤,放入烘箱,溫度設(shè)定105℃,烘8h后碾碎

5、、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(jīng)水分充分飽和的原狀土樣環(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(fēng)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(jīng)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

6、內(nèi),關(guān)閉烘干箱門,設(shè)定溫度105℃,設(shè)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、關(guān)閉干燥器只能推干燥器蓋,錯開、關(guān)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(zhì)量,單位:g;m1—烘干前鋁盒+濕土樣質(zhì)量,單位:g;m2—烘干后鋁盒+干土樣質(zhì)量,單位:g;平行測定結(jié)果以算術(shù)平均值表示。三、注意事項1、天平使用時嚴(yán)格按照天平使

7、用要求操作。若使用電子天平,應(yīng)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(yīng)先放入烘箱,溫度設(shè)定105℃,烘8h,去除鋁盒中含有的揮發(fā)物質(zhì)。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(yīng)取各環(huán)刀上層土樣。

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