土壤水分的测定(吸湿水和田间持水量)
田间持水量是土壤排除重力水后,本身所保持的毛管悬着水的最大数量。它是研究土、水、植物的关系,研究土壤水分状况,土壤改良、合理灌溉不可缺少的水分常数。吸湿水是风干土样水分的含量,是各项分析结果计算的基础。
1,土壤吸湿水的测定
1.1 测定原理
风干土壤样品中的吸湿水在105±2℃的烘箱中可被烘干,从而可求出土壤失水重量占烘干后土重的百分数。在此温度下,自由水和吸湿水都被烘干,然而土壤有机质不能被分解。
1.2 测定步骤
(1)取一干净又经烘干的有标号的铝盒 (或称量瓶)在分析天平上称重为A。
(2)然后加入风干土样5—10g(精确到0.0001g),并精确称出铝盒与土样的总重量B。 (3)将铝盒盖斜盖在铝盒上面呈半开启状态,放入烘箱中,保持烘箱内温度105±2℃,烘6小时。
(4)待烘箱内温度冷却到50℃时,将铝盒从烘箱中取出,并放入干燥器内冷却至室温称重,然后再启开铝盒盖烘2h,冷却后称其恒重为C。前后两次称重之差不大于3mg。
(5)结果计算
该土样吸湿水的含量(%) =[ (B-A)-(C-A)/(C-A)×100%
=[ (湿土重-烘干土重)/烘干土重×100%
1.3 注意事项:
(1)要控制好烘箱内的温度,使其保持在105±2℃,过高过低都将影响测定结果的准确性。
(2)干燥器内所放的干燥剂要在充分干燥的情况下方可放入烘干土样。否则干燥剂要重新烘干或更换后方可放入干燥器中。
1.4 主要仪器:
铝盒、分析天平(0.0001g)、角匙、烘箱、坩埚钳、干燥器、瓷盘。
2,田间持水量的测定
2.1 测定方法(铁框法)
(1)在田间选择具有代表性的地块,面积不少于0.5m2,仔细平整地面。
(2)将铁框击入平整好的地块约6—7cm深,其中大框(50×50cm2)在外,小框(25× 25cm2)在内,大小框之间为保护区,其之间距离要均匀一致。小框内为测定区。
(3)在上述地块旁挖一剖面,测定各层容重及其自然含水量。从而计算出总孔隙度及自然含水量所占容积%,然后根据总孔隙度与现有自然含水量所占容积%之差,求出实验土层(一般为1m左右)全部孔隙都充满水时应灌水的数量,为保证土壤充分渗透,实际灌水量将为计算需水量的1.5倍。按下式计算测试区和保护区的灌水量:
灌水量(m3)=H(a-w)×d×s×h
式中:a—土壤饱和含水量(%);
w—土壤自然含水量(%);
d—土壤容重(g/cm3);
s—测试区面积(m2);
h—土层需灌水深度(m);
H—使土壤达饱和含水量的保证系数。
H值大小与土壤质地、地下水位深度有关,通常为1.5—3,一般粘性土或地下水位浅的土壤选用1.5,反之,选用2或3。
(4)灌水前在测试区和保护区各插厘米尺一根,灌水时,为防止土壤冲刷,应在灌水处铺上草或席子。
(5)灌水时先往保护区灌水,灌到一定程度后,立即向测定区灌水,使内外均保持5cm厚的水层,一直到灌完为止。
(6)灌水完毕,土表要用草或席子以及塑料布盖严,以防蒸发和雨淋。
(7)取样时间,一般为砂土类、壤土类在灌水后24h取样,粘土类必须在48小时或更长时间以后方可采样测定。
(8)采样于测定区按正方形对角线打钻,每次打3个钻孔,从上至下按土壤发生层分别采土15—20g(精确到0.01g),放入铝盒,测其含水量。以后每天测定一次,直到前后两天的含水量无显著差异,水分运动基本平衡为止。
2.2 结果计算
重量田间持水量%= (湿土重-烘干土重)/烘干土重×100
容积田间持水量=重量田间持水量×容积
2.3 注意事项
因地下水位的高低可影响所测得的田间持水量的数值,因此在报所测田间持水量的结果时必须注明地下水的深度。
2.4 主要仪器
铁锨、锤子、铁框(50×50cm2和25×25cm2各1个)、草席、塑料布、水桶、土钻、铝盒、天平(0.01g)、厘米尺。
田间持水量是土壤排除重力水后,本身所保持的毛管悬着水的最大数量。它是研究土、水、植物的关系,研究土壤水分状况,土壤改良、合理灌溉不可缺少的水分常数。吸湿水是风干土样水分的含量,是各项分析结果计算的基础。
1,土壤吸湿水的测定
1.1 测定原理
风干土壤样品中的吸湿水在105±2℃的烘箱中可被烘干,从而可求出土壤失水重量占烘干后土重的百分数。在此温度下,自由水和吸湿水都被烘干,然而土壤有机质不能被分解。
1.2 测定步骤
(1)取一干净又经烘干的有标号的铝盒 (或称量瓶)在分析天平上称重为A。
(2)然后加入风干土样5—10g(精确到0.0001g),并精确称出铝盒与土样的总重量B。 (3)将铝盒盖斜盖在铝盒上面呈半开启状态,放入烘箱中,保持烘箱内温度105±2℃,烘6小时。
(4)待烘箱内温度冷却到50℃时,将铝盒从烘箱中取出,并放入干燥器内冷却至室温称重,然后再启开铝盒盖烘2h,冷却后称其恒重为C。前后两次称重之差不大于3mg。
(5)结果计算
该土样吸湿水的含量(%) =[ (B-A)-(C-A)/(C-A)×100%
=[ (湿土重-烘干土重)/烘干土重×100%
1.3 注意事项:
(1)要控制好烘箱内的温度,使其保持在105±2℃,过高过低都将影响测定结果的准确性。
(2)干燥器内所放的干燥剂要在充分干燥的情况下方可放入烘干土样。否则干燥剂要重新烘干或更换后方可放入干燥器中。
1.4 主要仪器:
铝盒、分析天平(0.0001g)、角匙、烘箱、坩埚钳、干燥器、瓷盘。
2,田间持水量的测定
2.1 测定方法(铁框法)
(1)在田间选择具有代表性的地块,面积不少于0.5m2,仔细平整地面。
(2)将铁框击入平整好的地块约6—7cm深,其中大框(50×50cm2)在外,小框(25× 25cm2)在内,大小框之间为保护区,其之间距离要均匀一致。小框内为测定区。
(3)在上述地块旁挖一剖面,测定各层容重及其自然含水量。从而计算出总孔隙度及自然含水量所占容积%,然后根据总孔隙度与现有自然含水量所占容积%之差,求出实验土层(一般为1m左右)全部孔隙都充满水时应灌水的数量,为保证土壤充分渗透,实际灌水量将为计算需水量的1.5倍。按下式计算测试区和保护区的灌水量:
灌水量(m3)=H(a-w)×d×s×h
式中:a—土壤饱和含水量(%);
w—土壤自然含水量(%);
d—土壤容重(g/cm3);
s—测试区面积(m2);
h—土层需灌水深度(m);
H—使土壤达饱和含水量的保证系数。
H值大小与土壤质地、地下水位深度有关,通常为1.5—3,一般粘性土或地下水位浅的土壤选用1.5,反之,选用2或3。
(4)灌水前在测试区和保护区各插厘米尺一根,灌水时,为防止土壤冲刷,应在灌水处铺上草或席子。
(5)灌水时先往保护区灌水,灌到一定程度后,立即向测定区灌水,使内外均保持5cm厚的水层,一直到灌完为止。
(6)灌水完毕,土表要用草或席子以及塑料布盖严,以防蒸发和雨淋。
(7)取样时间,一般为砂土类、壤土类在灌水后24h取样,粘土类必须在48小时或更长时间以后方可采样测定。
(8)采样于测定区按正方形对角线打钻,每次打3个钻孔,从上至下按土壤发生层分别采土15—20g(精确到0.01g),放入铝盒,测其含水量。以后每天测定一次,直到前后两天的含水量无显著差异,水分运动基本平衡为止。
2.2 结果计算
重量田间持水量%= (湿土重-烘干土重)/烘干土重×100
容积田间持水量=重量田间持水量×容积
2.3 注意事项
因地下水位的高低可影响所测得的田间持水量的数值,因此在报所测田间持水量的结果时必须注明地下水的深度。
2.4 主要仪器
铁锨、锤子、铁框(50×50cm2和25×25cm2各1个)、草席、塑料布、水桶、土钻、铝盒、天平(0.01g)、厘米尺。