土壤水文特性测定方法

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土壤水文常数的测定方法

土壤农业水文特性是反映:土壤物理性质的特征值;是衡量土壤水分对作物供应及有效程度的标准; 它标志着土壤水分保持程度和运动状态,也是农业生产正确掌握灌溉时间和灌溉定额的重要依据,

因此土壤农业的水文特性对农业生产有着重要的意义。土壤水文特性包括:最大吸湿量、凋萎湿度、最大分子持水量 田间持水量、毛管持水量、土壤容重等这些数值的大小,主要决定于土壤的质地及结构状况,质地结构相同的土壤,它们数值的变化很小或基本一致,所以又称其为土壤水文常数,但对于不同质地、结构的土壤其数值则有较大的变化。

1、 土壤容重的测定方法与计算。

土壤容重单位以克/立方厘米表示,它是在没有遭到破坏的自然条件下,单位体积的绝对干土重。土壤容重是计算土壤湿度绝对值,土壤有效水分贮存量及土壤水分总贮存量等不可缺少的常数,它能反

映土壤疏松与紧密程度,直接影响作物根系的发育及土壤的透水透气状况。

① 测定方法:采用特制的容积为l10平方方厘米的容重钻,容重钻由固定器、钢圈和推进器组成,这套仪器体积小,重量轻,携带方便。在选好的测定地点上把固定器平放在平整过的地面上, 用钢圈取其0—5、5—10、10—20⋯ ⋯4O—50或直至100厘米各层次的完整土层,每层取4个重复,在取土时一定要使土柱保持自然状态, 钢圈口沿一定要垂直平齐,然后秤其重量, 秤完后取出30—4O克土样装入

士盒, 以备测定土壤湿度,每层还要取一定数量的土以备测各层次的凋萎湿度用(取土层,根据培养指示作物容器的大小而定)。

② 按下列公式计算土壤容重

M × 100

dv= ———————

v(100+w )

dv:土壤容重

v: 钢圈容积

M: 钢圈内湿土重

w: 土壤湿度百分数(土壤重量含水率)

2、凋萎湿度测定方法与计算

在土壤中膜状水还未被全部消耗完时,植物就会呈现萎蔫状态,当植物吸收不到水分而使细胞失去蟛压,发生永久萎蔫时的土壤含水量百分数,称为萎蔫系数或叫凋萎湿度。凋萎湿度是植物有效水分的

下限,也是计算田间有效水分贮存量的必须参数。它的测定对研究作物水分供应和制订管理措施有着重要的意义,凋萎湿度的测定采用栽培法,把指示作物栽种到土表封闭的玻璃器皿中,当指示作物的所有叶片出现凋萎且空气湿度接近饱和,蒸腾最小的情况下,仍不能恢复时,测定容器中的土壤湿度即为凋萎湿度。其步骤如下

① 将测容重时留下的土样,加以处理压碎, 挑出草根杂物,石块等,有条件可将士样过筛;

②装土:装土的容器采用10厘米左右口径花盆, 将花盆按层次顺序编好号码,每个土层两个重复,每盆土不能装的过满也不能过少,

以保证作物正常生长为宜;

③ 选好指示作物。选择普遍种植的小麦、玉米两种作物,烟区站采用烤烟,播种前对种籽进行催芽。

④ 播种与管理: 为了一次成功,在每个装好土的花盆中播下2—3粒已发芽的种籽,并浇入适量的水,待全部出苗后拔掉l一2株, 留一株健状的幼苗,放在室内弱光下进行生长,在三叶前可以浇水,达到三叶期停止浇水,使其达到自然凋萎,当发现植株凋萎后,将盆移到温凉阴暗处,经l2—14小时看植株是否能恢复生长,若能恢复生长则使其继续生长, 如不能恢复则此时的土壤湿度为凋萎湿度。

⑤测定土壤湿度: 当植株达到完全 周萎对,每盆取30—4O克土装入土盎,两个重复,两个盆共4个重复,测其土壤湿度,取平均即为该土层凋萎湿度。采用培养植株的器皿定高10cm左右,口径l0cm左右的花盆,容积大,装的土壤多,可以满足幼苗生长发育的需要,这样就减少了配制营养液和百腊封口等复杂麻烦的手续, 同时也弥补了田间测定法时间长和不易控制自然降水的不足, 这种方法比较简便易行。

田间持水量的测定

3、田间持水量测定

田间持水量是在地下水位较低(毛管水不与地下水相连接)情况下,土壤所能保持的毛管悬着水的最大量,是植物有效水的上限。田间持水量是衡量土壤保水性能的重要指标,也是进行农田灌溉的重要参数。田间持水量的测定多采用田间小区灌水法,当土壤排除重力水后,测定的土壤湿度即为田间持水量。

一、仪器及工具

1、烘干称重法测定土壤湿度所需的工具一套。

2、米尺、水桶、秤。

二、测定程序

1、测定场地的准备:在所测定的地段上量取面积为4平方米(2米×2米)的平坦场地,拔掉杂草,稍加平整,周围做一道较结实的土埂,以便灌水。

2、灌水前土壤湿度的测定:在离准备好的场地1—1.5米处,根据当地应测定田间持水量的深度,取2个重复的土样测定土壤湿度,并求出所有测值的平均。

3、灌水与覆盖:小区灌水量一般按下式求算:

Q=2•(a-w)ρ•S•h/100

Q:灌水量,单位为立方米。a:假设的所测深度土层中的平均田间持水量,一般沙土取20%,壤土取25%,粘土取27%,以百分值表示。w:灌水前所测深度的各层平均土壤湿度,以百分值表示。ρ:所测深度的平均土壤容重,一般取1.5。S:灌水场地面积,以平方米为单位。h:所要测定的深度,以米为单位。2:保证小区需水量的的保证系数。

干旱地区可适当增加灌水量。所有水应在一天内分次灌完,为避免水流冲刷表土可先在小区内放一些嵩草再灌水。当水分全部下渗后,再盖上草席和塑料布,以防止蒸发和降水落到小区内。

4、测定土壤湿度:灌水后当重力水下渗后,开始测定土壤湿度。第一次测定土壤湿度的时间,根据不同土壤性质而定,一般沙性土灌后1—2天,壤性土2—3天,粘性土3—4天以后。每天取一次,每次取4个重复,下钻地点不应靠近小区边缘。土壤湿度测定:按烘干称重法测定土壤湿度的方法。

5、确定田间持水量:每次测定土壤湿度后,逐层计算同一层次前后两次测定的土壤湿度差值,若某层差值≤2.0%,则第二次测定值即为该层土壤的田间持水量,下次测定时该层土壤湿度可不测定。若同一层次前后两次测定值>2.0%,则需继续测定,直到前后两次测定值之差≤2.0%时为止。

6、要求田间持水量的测定深度:50厘米

三、测定前应对地段作如下记载:

1、地段土壤田间持水量测定日期;

2、地段名称、号码。

3、土壤面在观测地段中的位臵极其离道路、河流、林缘等自然体和建筑物的距离。

4、地势和地段小地形。

5、地段植被种类及其生长状况。