田间持水量测定实验

实验九土壤最大吸湿量、田间水量
毛管持水量的测定
本实验测定的三种土壤水分含量均是重要的土壤水分性质,是反映土壤水分状况的重要指标,与土壤保水供水有密切的关系。
一、土壤最大吸湿量的测定
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风干土样所吸附的水气,称为吸湿水。土壤吸湿水的多少与空气相对湿度有关,当空气湿度接近饱和时,土壤吸湿水达到最大量,称为最大吸湿量或吸湿系数。最大吸湿量的1.25—2.00倍,大约相当于凋萎系数。凋萎系数的测定较难,故可由最大吸湿量间接计算而得。土壤最大吸湿量也可以用来估计土壤比表面的大小。
(一)方法原理
饱和K2S04在密闭条件下可使空气相对湿度达98—99%,风干土样在此相对湿度下达最大吸湿量。
(二)操作步骤
1、称取通过1mm筛孔的风干土样5—20克(粘土和有机质多的土壤5—10克,壤土10—15克,砂土15—20克),平铺于已称重的称量皿底部。
ibm as4002、将称量皿放人干燥器中的有孔磁板上,另用小烧杯盛饱和K2SO4溶液,按每克土大约2毫升计算,同样放入干燥器内。
3、将干燥器放在温度保持在20℃的地方,让土壤吸湿。
cpich4、土样吸湿一周左右,取出称重,再将其放人干燥器内使之继续吸水,以后每隔2—3天称一次,直至土样达恒重(前后二次重量之差不超过0.005克),计算时取其大者。
5、达恒重的土样置于105—110℃烘箱内烘至恒重,按一般计算土壤含水量方法计算出土壤最大吸湿量。
二、田间持水量测定
土壤田间持水量是指地下水位较深时,土壤所能保持的最大含水量。因此是表征田间土壤保持水分能力的指标,也是计算土壤灌溉量的指标。
(一)土壤田间持水量的野外测定方法
1、方法原理:通过灌水、渗漏,使土壤在一定时间内达到毛管悬着水的最大量时,取土测定水分含量,此时的土壤水分含量即为土壤田间持水量。
2、操作步骤
(1)选地:在田间地块选一具有代表性的测试地段;先将地面平整,使灌水时水不致积聚于低洼处而影响水分均匀下渗。
(2)筑埂:测试地段面积一般为4平方米,四周筑起一道土埂(从埂外取土筑埂),埂高30厘米,底宽30厘米。然后在其中央放上方木框,入土深度25厘米。框内面积1平方米为测试区。若无木框,可再筑一内埂代之,埂内面积仍为1平方米。木框或内埂外的部分为保护区,以防止测试区内的水外流。
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(3)计算灌水量:从测试点附近取土测定1米深内土层的含水量,计算其蓄水量。按土壤的孔隙度(总孔隙度)计算使1米土层内全部孔隙充水时的总灌水量,减去土壤现有蓄水量,差值的1.5倍即为需要补充的灌水量。
如果缺少土壤孔隙度的实测数据,可以下列数据计算:
粘土及重壤土孔隙度50一45%
中壤土及轻壤土                    45—40%
砂壤土                            40—35%
砂土                            35—30%
例如:设1米土层的平均孔隙度为45%,为使其全部孔隙充满水分,需要的水量是:        1000毫米(1米)×45%=450毫米
设土层现有蓄水量为150毫米,则应增加的水量即灌水量为:
(450毫米一150毫米)×1.5=450毫米
计算测试区1平方米的灌水量为:
1平方米×0.45米(450毫米)=0.45立方米
∵1立方米(水)=1000升∴0.45立方米=450升
保护区面积=(4—1)平方米=3平方米,所需灌水量为: 450升×3=1350升
这样,测试区和保护区共需灌水量1800升。
(4)灌水:灌水前在地面铺放一薄层干草,避免灌水时冲击,破坏表土结构。然后灌水:先灌保护区,迅速建立5厘米厚的水层,同时向测试区灌水,同样建立5厘米厚的水层,直至用完计算的全部灌水量。
(5)覆盖:灌完水后,在测试区和保护区再覆盖50厘米厚的草层,避免土壤水分蒸发损失。为了防止雨水渗入的影响,在草层上覆盖塑料薄膜。
(6)取土测定水分:灌水后,砂壤土和轻壤土经1—2昼夜,重壤土和粘土经3—4昼夜取土测定含水量,取土后仍将地面覆盖好。取回的土样称取20.0克,用酒精烧失法测定其水分含量,即为土壤的田间持水量。
(二)田间持水量室内测定方法
1、按容重采土的方法用环刀在野外采取原状土,放于盛水的搪瓷盘内,有孔盖(底盖)一端朝下,盘内水面较环刀上缘低1—2毫米,勿使环刀上面淹水。让水分饱和土壤。
2、同时在相同土层采土,风干后磨细过1毫米筛孔,装入环刀中(或用石英砂代替干土),装时要轻拍击实,并稍微装满一些。
3、将水分饱和一昼夜的装有原状土的环刀取出,打开底盖(有孔盖),将其连滤纸一起放在装有干土(
或石英砂)的环刀上。为紧密接触,可压上砖头(一对环刀用两块砖压)。
4、经过8小时吸水后,从环刀内取出15—20克原状土测定含水量,此值接近于该土壤的田间持水量。
5、结果计算:
湿土重—干土重
土壤田间持水量(重量%)=—————————×100
干土重
土壤自然含水量(%)
土壤相对含水量(%)=———————————×100
土壤田间持水时(%)
根据土壤比重、容重、总孔隙度和田间持水量。可计算土壤在田间持水量时的固、液、气三相体积:
土壤容重
土壤固相体积(%)=——————×100
土壤比重
土壤液相体积(%)=田间持水量(重量%)×容重
土壤气相体积(%)=总孔隙度(%)一土壤液相体积(%)
三、土壤毛管持水量测定
土壤毛管持水量是土壤的一项重要水分常数,可根据其数值换算土壤的毛管孔隙度和通
气孔隙度(或非毛管孔隙度)。
虚拟地震台网(一)操作步骤
1、按测定土壤容重的采土方法,在田间用环刀采取原状土,带回室内于盛有2—3毫米水层的瓷盘中,让土壤毛细管吸水。
2、吸水时间,砂土4—6小时,粘土8—12小时或更长,然后取出环刀,除去多余的自由水。
3、从环刀中取出4—5克湿土测定含水量,即为毛管持水量。亦可根据测定容重时环刀内的干土重换算求得,即:
环刀内湿土重—环刀内干土重
土壤毛管持水量(%)=————————————————×100
环刀内干土重
(二)土壤毛管孔隙度和通气孔隙度的计算
土壤毛管孔隙度(%) =土壤毛管持水量(%)×土壤容重薄页纸
土壤通气孔隙度(%) =土壤总孔隙度(%)一土壤毛管孔隙度(%)
四、药品配制:
饱和K2SO4溶液:称取100克K2SO4溶于1升蒸馏水中,溶液应见白未溶的K2SO4晶体,否则要适当增加K2SO4量。
五、作业题
1、列出实验数据,计算各项土壤水含量。
2、计算土壤在田间持水量时的三相比。
3、计算土壤的毛管孔隙度和通气孔隙度。
六、思考题
1、测定最大吸湿量时,让土壤在特定的温度(20℃)和相对湿度98%条件下吸湿,为什么?
2.室内测定田间持水量和毛管持水量的方法有何不同?二者结果在反映土壤水分状况上有何重要意义?

本文发布于:2024-09-21 08:49:34,感谢您对本站的认可!

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