土壤含水率的测定

土壤水分的测定土壤水分含量的多少，直接影响土壤的固、液、气三相比例，以及土壤的适耕性和作物的生长发育。在栽培作物时，需经常了解田间含水量等土壤水分状况，以便适时灌排，利于耕作，保证作物生长对水分的需求，达到高产丰收。土壤水分大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类。自由水是可供植物自由利用的有效水和多余水，可以通过土壤在空气中自燃风干的方法从土壤中释放出来；吸湿水是土壤颗粒表面被分子张力所吸附的单分子水层，只有在105-110℃下才能摆脱土壤颗粒表面分子力的吸附，以气态的形式释放出来，由于土粒对水汽分子的这种吸附力高达成千上万个大气压，所以这层水分子是定向排列，而且排列紧密，水分不能自由移动，也没有溶解能力，属于无效水；而化学结合水因为参与了粘土矿物晶格的组成，所以是以OH-的形式存在的，要在600--700℃时才能脱离土粒的作用而释放出来。1、新鲜土样水分的测定土壤水分的测定方法很多，实验室一般采用酒精烘烤法、酒精烧失法和烘干法。(一)烘干法实验原理：烘干法是测定土壤含水量的常用方法，测定本身的误差取决于天平的精确度和取样的代表性。同时烘干过程中温度与烘干时间的控制也是影响测定结果准确度的重要因素，样品要求在105℃烘干6-8小时，以确保将土壤样品中的自由水和吸湿水驱走，而化学结合水不至于排出，有机质也只有微量的氧化分解挥发损失。对于腐殖质含量较高的土壤（＞8%）、泥炭土及盐土，温度不应超过105℃，含有石膏的土壤只能加热到80℃，以免造成样品中结晶水的损失。操作步骤：准备工作：在室内将铝盒编号并称重，重量记为W1取样：在田间用土钻钻取有代表性的土样，取土钻中段土壤样品约20克，迅速装入以编号的铝盒内，称量铝盒与新鲜土壤样品的重量，记为W2，带回室内。烘干：打开铝盒盖子（盖子放在铝盒旁边），放在105℃的恒温烘箱内烘干6小时，盖好盖子，将铝盒置于干燥器内冷却30分钟，称重。恒重：打开铝盒盖子，放在105℃的恒温烘箱内再次烘干3-5小时，盖好盖子，将铝盒置于干燥器内冷却30分钟，称重。若前后两次称重相差不超过0.05克即可认为已达到恒重。重量记为W3。结果计算：以烘干土为基准的水分百分数：以新鲜土为基准的水分百分水式中W指土壤含水量（%）W1指铝盒重量（克）W2指铝盒及新鲜土壤样品的重量（克）W3指铝盒及烘干土壤样品的重量（克）实验仪器：编有号码的有盖铝盒、托盘天平、土钻、小刀、恒温干燥箱、干燥器(二)酒精烘烤法实验原理:土壤加入酒精，在l05℃—110℃下烘箱内烘烤时可以加速水分蒸发，大大缩短烘烤时间，又不致于因有机质的烧失而造成误差。实验步骤：准备工作：在室内将铝盒编号并称重，重量记为W12330%1002320%100取样：在田间用土钻钻取有代表性的土样，取土钻中段土壤样品约20克，迅速装入以编号的铝盒内，称量铝盒与新鲜土壤样品的重量，记为W2，带回室内。烘烤样品：用滴管滴加酒精数滴使得土样充分湿润，将铝盒开盖后放入烘箱中，在105℃—110℃条件下烘烤30分钟，盖好盖子，将铝盒置于干燥器内冷却30分钟，称重。重量记为W3。结果计算：同上（三）酒精烧失速测法实验原理：酒精可与水分互溶，酒精在样品中燃烧使水分迅速蒸发干燥，燃烧前后损失的重量即为土壤含水量。酒精燃烧时，火焰距土面2-3厘米，样品温度约为70-80℃，当火焰将熄灭前的几秒钟，火焰下降，土温迅速上升到180-200℃，然后很快下降到80-95℃，缓慢冷却。由于高温阶段的时间短，所以样品中的有机质及盐类损失甚微（有机质含量高于5%的样品不适用于本法。）用酒精燃烧法测定土壤含水量，全过程只需要20分钟，这种快速测定的方法适合与田间测定。操作步骤：准备工作：在室内将铝盒编号并称重，重量记为W1取样：在田间用土钻钻取有代表性的土样，取土钻中段土壤样品约20克，迅速装入以编号的铝盒内，称量铝盒与新鲜土壤样品的重量，记为W2，带回室内。烧失样品：加酒精于铝盒中，直到土面全部浸没即可，稍加振摇，使土样与酒精混合，点燃酒精，待燃烧将尽，用小玻棒来回拨动土样，助其燃烧(但过早拨动土样会造成土样毛孔闭塞，降低水分蒸发速度)，熄火后再加酒精3毫升燃烧，如此进行2—3次，直至土样烧干为止。将铝盒置于干燥器内冷却后称重为W3(克)。计算结果：同上2、风干土样吸湿水的测定实验原理：在进行土壤理化分析时，需要在105℃下烘干，测定风干土壤样品的土壤吸湿水含量，并以烘干样品重为统一的计算基础。这是因为土壤理化常规分析常按照烘干样品重计算分析结果，这样就可使整个分析结果有一个合理的相对性数值。实验步骤：准备工作：在室内将铝盒编号并称重，重量记为W1称取样品：在分析天平上称取风干土壤样品放入已知重量的带盖铝盒内。烘干样品：打开铝盒盖子（盖子放在铝盒旁边），放在105℃的恒温烘箱内烘干6小时，盖好盖子，将铝盒置于干燥器内冷却30分钟，称重。恒重：打开铝盒盖子，放在105℃的恒温烘箱内再次烘干3-5小时，盖好盖子，将铝盒置于干燥器内冷却30分钟，称重。若前后两次称重相差不超过0.003克即可认为已达到恒重。重量级为W3。计算结果：同上项目重复1重复2铝盒号铝盒重量W1（克）铝盒及新鲜（风干）土壤样品重量W2（克）铝盒及第一次烘干土壤样品重量（克）铝盒及第二次烘干土壤样品重量W3（克）土壤吸湿水含量（%）