室内环刀法测定土壤田间持水量

袁娜娜

（黄河水利委员会府谷水文水资源勘测局，陕西 榆林 719400）

田间持水量（field capacity）是水文学的专业名词，它是指土壤中悬着毛管水达到最大量时的土壤含水量，是土壤不受地下水影响所能保持水量的最大值。田间持水量的形式上包括：吸湿水＋膜状水＋悬着毛管水。当含水量达到田持时，若继续供水，并不能使该土体的持水量在增大，而只能进一步湿润下层土壤。田间持水量长期以来被认为是土壤所能稳定保持的最高土壤含水量，也是对作物有效的最高的土壤水含量，且被认为是一个常数，常用来作为灌溉上限和计算灌水定额的指标，对农业生产及抗旱有着指导意义。

常用的田间持水量测定方法有田间测定法和室内测定法。田间测定法所得结果可靠，但工作量大，测定时间长，特别是盐碱地区，由于土壤渗透性能很差，田间测定更加困难；室内测定法较田间测定法简便易行，易于广泛采用，其测定数值也较为可靠。本文对室内环刀法测定土壤田间持水量的方法及步骤做以详细介绍：

一、仪器配置

天平（感量0.01g，精度0.0001g）、环刀（容积：100cm3）、标准筛（孔径2mm）、电热恒温干燥箱、中号铝盒、干燥器等。

二、土壤田间持水量测定步骤

1、野外取土样

在代表研究对象地点（田地原状土），使用GPS测量经纬度，记录采样地址。清除土表杂物，在采样点挖1m×1.5m左右长方形土壤剖面坑，坑深0.6m。剖面坑较窄一面向阳作为观测面，挖出的土应放在土坑两侧，不能放在观测面的上方。在开挖剖面坑至0.2m深度时，取此土层散土样装入桶中。剖面坑挖好后，在两个长边中选择一个剖面杂物较少的一面，切出平整的垂直面。使用尺子从地面向下定10cm、20cm、40cm取样点。使用皮锤、环刀手柄分别将有编号的取样环刀水平打入相应取样点。取出环刀原状土样：用切土刀将打入土层的环刀外侧切平，盖上无孔盖，剥去环刀周围土，多切出环刀口内侧土，取出环刀，切平环刀口，盖上有孔盖，擦拭干净装入环刀盒。写明采样地点、层次、环刀号、采样日期时间、采样人等。

2、土样风干

从野外采回的散土样品，取出杂物，在平整的平台上摊成薄薄一层，置于干净整洁的室内通风处自然风干，严禁暴晒，并注意防止酸、碱等气体及灰尘的污染。风干样品过程中要经常翻动土样并将大土块碾碎以加速风干，同时剔除土壤以外的侵入体。土样自然风干约3～5天，风干后土样经碾研磨碎后，通过2mm筛后，装入无孔底盖的另一组编号环刀中，轻拍、压实，保持土壤表面平整并高出环刀边缘1mm～2mm，并在上面覆盖一张略大于环刀口径的滤纸，置于水平台上。

也可不经风干，把需风干土样放入瓷盘，放入烘箱，温度设定105℃，烘8h后碾碎、过筛、装环刀。

3、铝盒称重

将实验用的铝盒编号、称重、并记录。

4、原状环刀土样浸泡

将野外用环刀采集原状土壤样品，有孔盖一面向下、无孔盖一面向上放入平底容器中，缓慢加水，保持水面比环刀上缘低1mm～2mm，浸泡24h。

5、水分下渗

将装有经水分充分饱和的原状土样环刀从浸泡容器中取出，顶部加盖，移去底部有孔盖子，把此环刀放在盖有滤纸的装有风干试样的环刀上，将上下两个环刀边缘对接整齐并用2kg左右重物压实，使其接触紧密。

6、称量湿土土样

经过8h水分下渗过程后，取各环刀上层土样20g～30g，放入已恒重有编号的铝盒中，并立即称重：记录铝盒+湿土重。

7、恒温烘干

将铝盒+湿土称重后，打开铝盒盖。放入恒温烘箱内，关闭烘干箱门，设定温度105℃，设定烘干时间12h（土样已恒重）。

8、冷却至室温

土样烘干至恒重（12h）后，取出放入干燥器冷却至室温。干燥器底部有干燥剂，器口抹有凡士林，打开、关闭干燥器只能推干燥器盖，错开、关闭器口方可使用。

9、称量干土样

按上述方法打开干燥器，取出一个铝盒土样称一个铝盒土样，并做好记录。

10、成果计算

田间持水量计算公式： X=（m1-m2）/（m2-m0）×100

式中：

X—土壤田间持水量（%）；

m0—烘干空铝盒质量，单位：g；

m1—烘干前铝盒+湿土样质量，单位：g；

m2—烘干后铝盒+干土样质量，单位：g；

平行测定结果以算术平均值表示。

三、注意事项

1、天平使用时严格按照天平使用要求操作。若使用电子天平，应将天平放置平整、稳固，使用前提前几小时加电。

2、试验用铝盒使用前应先放入烘箱，温度设定105℃，烘8h，去除铝盒中含有的挥发物质。

3、在取环刀中取湿土土样称量时，切勿取挨着滤纸的土样，应取各环刀上层土样。

结语

室内环刀法测定土壤田间持水量是对当前农业生产抗旱的有效指导方式之一，因而具有重要的意义，准确田间土壤持水量的测定能能够对灌溉量进行合理的控制，而室内环刀测定田间持水量较其他方法简便易行，便于推广使用。

[1]魏胜利.田间持水量的测定与旱情分析[J].水科学与工程技术，2005（S1）.

[2]常兴义.黑龙江省主要土壤的田间持水量经验公式推求[J].土壤，1979（03）.