室內環刀法測定土壤田間持水量

袁娜娜

（黃河水利委員會府谷水文水資源勘測局，陜西 榆林 719400）

田間持水量（field capacity）是水文學的專業名詞，它是指土壤中懸著毛管水達到最大量時的土壤含水量，是土壤不受地下水影響所能保持水量的最大值。田間持水量的形式上包括：吸濕水＋膜狀水＋懸著毛管水。當含水量達到田持時，若繼續供水，并不能使該土體的持水量在增大，而只能進一步濕潤下層土壤。田間持水量長期以來被認為是土壤所能穩定保持的最高土壤含水量，也是對作物有效的最高的土壤水含量，且被認為是一個常數，常用來作為灌溉上限和計算灌水定額的指標，對農業生產及抗旱有著指導意義。

常用的田間持水量測定方法有田間測定法和室內測定法。田間測定法所得結果可靠，但工作量大，測定時間長，特別是鹽堿地區，由于土壤滲透性能很差，田間測定更加困難；室內測定法較田間測定法簡便易行，易于廣泛采用，其測定數值也較為可靠。本文對室內環刀法測定土壤田間持水量的方法及步驟做以詳細介紹：

一、儀器配置

天平（感量0.01g，精度0.0001g）、環刀（容積：100cm3）、標準篩（孔徑2mm）、電熱恒溫干燥箱、中號鋁盒、干燥器等。

二、土壤田間持水量測定步驟

1、野外取土樣

在代表研究對象地點（田地原狀土），使用GPS測量經緯度，記錄采樣地址。清除土表雜物，在采樣點挖1m×1.5m左右長方形土壤剖面坑，坑深0.6m。剖面坑較窄一面向陽作為觀測面，挖出的土應放在土坑兩側，不能放在觀測面的上方。在開挖剖面坑至0.2m深度時，取此土層散土樣裝入桶中。剖面坑挖好后，在兩個長邊中選擇一個剖面雜物較少的一面，切出平整的垂直面。使用尺子從地面向下定10cm、20cm、40cm取樣點。使用皮錘、環刀手柄分別將有編號的取樣環刀水平打入相應取樣點。取出環刀原狀土樣：用切土刀將打入土層的環刀外側切平，蓋上無孔蓋，剝去環刀周圍土，多切出環刀口內側土，取出環刀，切平環刀口，蓋上有孔蓋，擦拭干凈裝入環刀盒。寫明采樣地點、層次、環刀號、采樣日期時間、采樣人等。

2、土樣風干

從野外采回的散土樣品，取出雜物，在平整的平臺上攤成薄薄一層，置于干凈整潔的室內通風處自然風干，嚴禁暴曬，并注意防止酸、堿等氣體及灰塵的污染。風干樣品過程中要經常翻動土樣并將大土塊碾碎以加速風干，同時剔除土壤以外的侵入體。土樣自然風干約3～5天，風干后土樣經碾研磨碎后，通過2mm篩后，裝入無孔底蓋的另一組編號環刀中，輕拍、壓實，保持土壤表面平整并高出環刀邊緣1mm～2mm，并在上面覆蓋一張略大于環刀口徑的濾紙，置于水平臺上。

也可不經風干，把需風干土樣放入瓷盤，放入烘箱，溫度設定105℃，烘8h后碾碎、過篩、裝環刀。

3、鋁盒稱重

將實驗用的鋁盒編號、稱重、并記錄。

4、原狀環刀土樣浸泡

將野外用環刀采集原狀土壤樣品，有孔蓋一面向下、無孔蓋一面向上放入平底容器中，緩慢加水，保持水面比環刀上緣低1mm～2mm，浸泡24h。

5、水分下滲

將裝有經水分充分飽和的原狀土樣環刀從浸泡容器中取出，頂部加蓋，移去底部有孔蓋子，把此環刀放在蓋有濾紙的裝有風干試樣的環刀上，將上下兩個環刀邊緣對接整齊并用2kg左右重物壓實，使其接觸緊密。

6、稱量濕土土樣

經過8h水分下滲過程后，取各環刀上層土樣20g～30g，放入已恒重有編號的鋁盒中，并立即稱重：記錄鋁盒+濕土重。

7、恒溫烘干

將鋁盒+濕土稱重后，打開鋁盒蓋。放入恒溫烘箱內，關閉烘干箱門，設定溫度105℃，設定烘干時間12h（土樣已恒重）。

8、冷卻至室溫

土樣烘干至恒重（12h）后，取出放入干燥器冷卻至室溫。干燥器底部有干燥劑，器口抹有凡士林，打開、關閉干燥器只能推干燥器蓋，錯開、關閉器口方可使用。

9、稱量干土樣

按上述方法打開干燥器，取出一個鋁盒土樣稱一個鋁盒土樣，并做好記錄。

10、成果計算

田間持水量計算公式： X=（m1-m2）/（m2-m0）×100

式中：

X—土壤田間持水量（%）；

m0—烘干空鋁盒質量，單位：g；

m1—烘干前鋁盒+濕土樣質量，單位：g；

m2—烘干后鋁盒+干土樣質量，單位：g；

平行測定結果以算術平均值表示。

三、注意事項

1、天平使用時嚴格按照天平使用要求操作。若使用電子天平，應將天平放置平整、穩固，使用前提前幾小時加電。

2、試驗用鋁盒使用前應先放入烘箱，溫度設定105℃，烘8h，去除鋁盒中含有的揮發物質。

3、在取環刀中取濕土土樣稱量時，切勿取挨著濾紙的土樣，應取各環刀上層土樣。

結語

室內環刀法測定土壤田間持水量是對當前農業生產抗旱的有效指導方式之一，因而具有重要的意義，準確田間土壤持水量的測定能能夠對灌溉量進行合理的控制，而室內環刀測定田間持水量較其他方法簡便易行，便于推廣使用。

[1]魏勝利.田間持水量的測定與旱情分析[J].水科學與工程技術，2005（S1）.

[2]常興義.黑龍江省主要土壤的田間持水量經驗公式推求[J].土壤，1979（03）.