土壤水分参数的测定

海南大学环境与植物保护学院 唐文浩
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3土壤中几种水分常数的测定

将野外用环刀取回的土样在室内进行如下处理： （1）将环刀上、下盖取下，一端换上有网孔并垫有滤纸 的底盖后，称量此环刀加湿土质量。 （2）将装有湿土的环刀取去上盖使其带有网孔并垫有滤 纸的一瑞向下放入瓷盘（或平底盆）中，注入并保持瓷盘 中水层的高度至环刀上沿为止，使其吸水达12h（质地粘 重的土样放置时间可稍长），此时环刀土壤中所有非毛管 孔隙及毛管孔隙都充满了水分，盖上上盖，水平取出，立 即倒置，进行称量（A），即可算出最大持水量。
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（5）将上述称量（C）后的环刀中的土壤，取出其中有代表性的一部 分土样（20g左右)放入铝盒中，测定土壤水分含量。用此土壤水分含 量将环刀中的湿土换算成烘干土重，由此计算各种土壤水分常数。 结果计算： 最大持水量％＝（A-W）/(W-W环）×100％ 毛管持水量％＝（B-W）/(W-W环）×100％ 田间持水量％＝（C-W）/(W-W环）×100％ 式中：A浸润12小时后环刀＋湿士重g B在干砂上放置12小时后环刀＋湿士重g C在干砂上放置一昼夜以上后环刀＋湿士重g W环刀中的干土重g W环环刀重g 最佳含水量下限％＝田间持水量（％）×0.7 排水能力＝最大持水量一最小持水量(田间持水量)
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结果计算：
饱和渗透速度V：
V（mm／min）＝10Qn/STn 式中Qn——为达到稳渗时单位时间内渗出的水量ml
S——为环刀的面积cm2
Tn——为单位时间min 饱和导水率Ks=V×L/(h+L) 式中L——为土层的厚度（即环刀的高度）cm h——为土层上水头高cm
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6土壤含水量的测定




仪器设备：烘箱，铝盒，土钻，天平（感量0.01g）。 测定步骤：在野外土壤水分观测点用土钻取样装入铝盒，每个观测 点应作三次重复。在室内将装有土样的铝盒称重，称量出铝盒加湿土 的质量W湿。揭开铝盒盖，放人烘箱中，在105℃下烘至恒重（约 12h），从烘箱中取出铝盒，盖好盒盖，称量，即铝盒加烘干土的重 量W干。 结果计算： 重量含水量％=(W湿-W干)/( W干-W)×100% 式中：W湿——湿土＋铝盒重g W干——干土＋铝盒重g W——铝盒重g 体积含水量％＝重量含水量％×土壤容重（g/cm3） 测定土壤含水量的误差主要在于采样的代表性、天平的精确度以及在 烘干过程中有机质氧化分解而损失的重量，同时粘粒仍能吸附部分水， 因此，测定土壤含水量时，必须注意采样的代表性，为此可以增加采 样的重复次数来弥补其代表性的不足。另外，测定含水量很高的粘质 土壤时对土壤可以多烘烤3～4h．前后两次称重的误差不大于0.05g， 即为恒定的重量。
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5土壤饱和导水率的测定



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土壤饱和导水率是指当土壤被水分充分饱和后，在单位水头作用下单 位时间单位面积上渗透的水量。 仪器设备：环刀、（200cm3、Φ7.0cm,高5.2cm。）、量筒（100及 50ml）、烧怀（100ml）、漏斗、漏斗架、秒表等。 测定步骤：在室外用环刀取原状土，取样方法与容重测定相同。在室 内将环刀下端换上有网孔且垫有滤纸的底盖并将该端浸入水中，同时 注意水面不要超过环刀上沿。一般砂土浸1～6h，壤土浸8～12h，粘 土浸24h。到预定时间将环刀取出，在上端套上一个空环刀，接口处 先用胶布封好，再用熔蜡粘合，严防从接口处漏水，然后将结合的环 刀放在漏斗上，架上漏斗架，漏斗下面承接有烧杯。在上面的空环刀 中保持恒定水头5cm。加水后从漏斗滴下第一滴水时开始计时，测定 单位时间内渗入烧杯中的水量，测定到在单位时间内渗出水量相等时 为止,即达到稳渗时为止。
实验五： 土壤水分常数的测 定
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1土壤最大吸湿水量的测定



在空气湿度接近饱和的条件下，干燥士壤所能吸收的气态 水分称为土壤最大吸湿水。其含量决定于空气的相对湿度、 土壤质地以及土壤中有机质含量。 测定土样为风干土。 测定仪器及试剂：天平（感量0.01及0.001）、称量瓶 （Φ5cm、高3cm）、干燥器、烘箱、饱和硫酸钾（或10 ％硫酸）构成相对湿度接近饱和的空气。 最大吸湿水含量＝(M湿－M干)/ M干×100％ M干——为干土重量g, M湿——为空气湿度接近饱和时的湿土重量g
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2土壤凋萎含水量的测定


土壤凋萎含水量（凋萎系数）是指植物开始永久凋萎时的 土壤水分含量，是土壤中植物能利用的水分下限。 土壤凋萎含水量可根据最大吸湿水含量计算 凋萎含水量（％）＝最大吸湿水（％）×1.5（1.3～25之 间） 凋萎含水量也可根据生物法进行测定，在容器中栽培植物， 至植物因缺水而开始永久凋萎时，测定土壤含水量，即得 凋萎系数。
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测定步骤：

①称取通过lmm筛孔的风干土样5～20g（粘士和有机质含量多的土壤 为5～10g，壤士和有机质含量较少的土壤为10～15g，砂土和有机质 含量极少的土壤15～20g），放人已知质量的称量瓶中，平铺在称量 瓶底。 ②将称量瓶放人干燥器中有孔瓷板上。打开瓶盖，勿使贴近器壁。干 燥器下部盛有饱和硫酸钾溶液（每lg土样约放入3ml饱和硫酸钾溶 液）。将干燥器盖好后，放置在温度较稳定的地方或保持恒温20℃。 ③在土壤开始吸湿后一星期左右，将称量瓶加盖从干燥器中取出，立 即在天平上称量，然后重新放入干燥器中，使其继续吸水，以后每隔 2～3天按前法称量一次，直至达到恒重或前后两次称量之差不超过 0.005g为止，计算时可取其最大数。 ④将最大吸湿水达到恒重的土样，置于105C的烘箱中烘干至恒重， 按一般计算土壤含水量的方法，计算土壤最大吸湿水。
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（3）将上述称量后的环刀，使带有网孔并垫有滤纸的一 端向下放置在铺有干砂的平底盘中12h，此时环刀中土壤 非毛管孔隙中的水分已全部流出，但环刀中土壤的毛细管 仍充满水分，立即称量（B），即可计算出毛管持水量。 （4）再将上述称量（B）后的环刀继续放置在铺有干砂的 平底盘中，保持一定时间（砂土一昼夜，壤土2～3昼夜， 粘土4～5昼夜），此时环刀中土壤的水分为毛管悬着水， 立即称量（C）即可算出田间持水量。
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4土壤孔隙度的测定



仪器设备：200cm3环刀（高5．2cm，半径3．5cm）或其他规格的环刀、 天平（感量0.0lg及0.lg）、小刀、铁锹、烘箱、铝盒、瓷盘、滤纸 等。 测定步骤：取样方法与容重测定相同，在室内将环刀的上、下盖取下， 一端换上带网孔并垫有滤纸的底盖，并将该环刀放入盛薄层水的瓷盘 中，盘内水深保持在 2 ～ 3mm 之间，浸人时间，砂土 4 ～ 6h ，粘土 8 ～ 12h 或更长时间。然后擦干环刀外的水分并立即称重 W1 。称重后将此 环刀连同湿土放水中浸泡，水面高度至环刀上沿，浸泡时间以环刀上 面的滤纸充分湿润为止，此时重新擦干环刀外面的水分称重 W2, 然后 将环刀连同土样一起放在105℃的烘箱中烘至恒重W3 结果计算:毛管孔隙度％＝(W1-W3)/V×100 总孔隙度％＝(W2-W3)/V×100 非毛管孔隙度＝总孔隙度－毛管孔隙度 式中V——环刀容积cm3 土壤通气度（容积％）＝总孔隙度（容积％）一体积含水量％