土壤田间持水量测定方法

室内环刀法测定土壤田间持水量

袁娜娜（黄河水利委员会府谷水文水资源勘测局）

摘要：田间持水量常用来作为灌溉上限和计算灌水定额的指标，对农业生产及抗旱有着指导意义。室内环刀测定田间持水量较其他方法简便易行，容易掌握，有利于广泛采用，其测定数值也较为可靠。

关键词：环刀法；测定；田间持水量

田间持水量（field capacity）是水文学的专业名词，它是指土壤中悬着毛管水达到最大量时的土壤含水量，是土壤不受地下水影响所能保持水量的最大值。田间持水量的形式上包括：吸湿水＋膜状水＋悬着毛管水。当含水量达到田持时，若继续供水，并不能使该土体的持水量在增大，而只能进一步湿润下层土壤。田间持水量长期以来被认为是土壤所能稳定保持的最高土壤含水量，也是对作物有效的最高的土壤水含量，且被认为是一个常数，常用来作为灌溉上限和计算灌水定额的指标，对农业生产及抗旱有着指导意义。

常用的田间持水量测定方法有田间测定法和室内测定法。田间测定法所得结果可靠，但工作量大，测定时间长，特别是盐碱地区，由于土壤渗透性能很差，田间测定更加困难；室内测定法较田间测定法简便易行，易于广泛采用，其测定数值也较为可靠。本文对室内环刀法测定土壤田间持水量的方法及步骤做以详细介绍：

一、仪器配置

天平（感量0.01g，精度0.0001g）、环刀（容积：100cm3）、标准筛（孔径2mm）、电热恒温干燥箱、中号铝盒、干燥器等。

二、土壤田间持水量测定步骤

1、野外取土样

在代表研究对象地点（田地原状土），使用GPS测量经纬度，记录采样地址。清除土表杂物，在采样点挖1m×1.5m左右长方形土壤剖面坑，坑深0.6m。剖面坑较窄一面向阳作为观测面，挖出的土应放在土坑两侧，不能放在观测面的上方。在开挖剖面坑至0.2m深度时，取此土层散土样装入桶中。剖面坑挖好后，在两个长边中选择一个剖面杂物较少的一面，切出平整的垂直面。使用尺子从地面向下定10cm、20cm、40cm取样点。使用皮锤、环刀手柄分别将有编号的取样环刀水平打入相应取样点。取出环刀原状土样：用切土刀将打入土层的环刀外侧切平，盖上无孔盖，剥去环刀周围土，多切出环刀口内侧土，取出环刀，切平环刀口，盖上有孔盖，擦拭干净装入环刀盒。写明采样地点、层次、环刀号、采样日期时间、采

样人等。

2、土样风干

从野外采回的散土样品，取出杂物，在平整的平台上摊成薄薄一层，置于干净整洁的室内通风处自然风干，严禁暴晒，并注意防止酸、碱等气体及灰尘的污染。风干样品过程中要经常翻动土样并将大土块碾碎以加速风干，同时剔除土壤以外的侵入体。土样自然风干约3～5天，风干后土样经碾研磨碎后，通过2mm筛后，装入无孔底盖的另一组编号环刀中，轻拍、压实，保持土壤表面平整并高出环刀边缘1mm～2mm，并在上面覆盖一张略大于环刀口径的滤纸，置于水平台上。

也可不经风干，把需风干土样放入瓷盘，放入烘箱，温度设定105℃，烘8h后碾碎、过筛、装环刀。

3、铝盒称重

将实验用的铝盒编号、称重、并记录。

4、原状环刀土样浸泡

将野外用环刀采集原状土壤样品，有孔盖一面向下、无孔盖一面向上放入平底容器中，缓慢加水，保持水面比环刀上缘低1mm～2mm，浸泡24h。

5、水分下渗

将装有经水分充分饱和的原状土样环刀从浸泡容器中取出，顶部加盖，移去底部有孔盖子，把此环刀放在盖有滤纸的装有风干试样的环刀上，将上下两个环刀边缘对接整齐并用2kg左右重物压实，使其接触紧密。

6、称量湿土土样

经过8h水分下渗过程后，取各环刀上层土样20g～30g，放入已恒重有编号的铝盒中，并立即称重：记录铝盒+湿土重。

7、恒温烘干

将铝盒+湿土称重后，打开铝盒盖。放入恒温烘箱内，关闭烘干箱门，设定温度105℃，设定烘干时间12h（土样已恒重）。

8、冷却至室温

土样烘干至恒重（12h）后，取出放入干燥器冷却至室温。干燥器底部有干燥剂，器口抹有凡士林，打开、关闭干燥器只能推干燥器盖，错开、关闭器口方可使用。

9、称量干土样

按上述方法打开干燥器，取出一个铝盒土样称一个铝盒土样，并做好记录。

10、成果计算

田间持水量计算公式： X=（m1-m2）/（m2-m0）×100

式中：

X—土壤田间持水量（%）；

m0—烘干空铝盒质量，单位：g；

m1—烘干前铝盒+湿土样质量，单位：g；

m2—烘干后铝盒+干土样质量，单位：g；

平行测定结果以算术平均值表示。

三、注意事项

1、天平使用时严格按照天平使用要求操作。若使用电子天平，应将天平放置平整、稳固，使用前提前几小时加电。

2、试验用铝盒使用前应先放入烘箱，温度设定105℃，烘8h，去除铝盒中含有的挥发物质。

3、在取环刀中取湿土土样称量时，切勿取挨着滤纸的土样，应取各环刀上层土样。