[发明专利]土壤田间持水量土样制作方法、装置和测量方法

说明书

本发明公开了土壤田间持水量土样的制作方法、制作装置和田间持水量测量方法，采用专用装置制作土壤田间持水量土样。该装置包括容器，容器侧壁上连接有进水管和排水管，进水管和排水管上分别设有阀门，进水管连接有渗水管，渗水管横向设置在容器底部，渗水管上设有渗水孔，渗水孔上覆盖有第一过滤层，排水管口覆盖有第二过滤层，容器内铺有石英砂，石英砂表面高于排水管底面。本发明可持续稳定向环刀内土壤供水，使土壤通过土壤基质势吸取吸水容器内水分直接达到田间持水量状态，避免了浸泡到饱和状态土样孔隙度变化的问题，确保土样达到标准的田间持水量状态。基于本发明测定土壤田间持水量和土壤干容重数据，结果稳定可靠，误差极低。

技术领域

本发明属于土壤墒情监测技术领域，具体涉及一种土壤田间持水量土样的制作方法、采用的制作装置以及基于该土样测量土壤田间持水量的方法。

背景技术

土壤田间持水量是重要的土壤水分常数，其含义是指：地下水较深和排水良好的土壤经过充分灌水或降水后，允许水分充分下渗并防止蒸发，经过一定时间，土壤所能维持的较稳定的重量含水量。田间持水量是土壤所能保持悬着水的最大值，是对作物有效的最高土壤含水量。

由于土壤实际的含水量占田间持水量的百分数为相对含水量，而相对含水量是评价旱情等级的重要指标，因此土壤田间持水量对于抗旱工作意义重大。此外，田间持水量的测定对灌溉也具有指导作用，当灌溉水量超过土壤田间持水量时，土壤不能维持多余的水量，这些多余的水量流失下渗，这就造成了水资源的浪费。

测定土壤田间持水量的关键步骤是制作达到田间持水量状态的土壤样品。目前的水利行业和农业行业标准中，均采用环刀法制作达到田间持水量状态的土壤样品，具体方法是将待测土样浸泡到饱和后，经过排出重力水达到田间持水量状态，然后采用烘干法测定土壤含水量，即为该土壤的田间持水量。但该方法存在很多问题：例如制作过程中浸泡时间和排水时间过长，土样经浸泡后会出现涨出环刀端口或土壤表面“液化”等情况，环刀内土样原有孔隙度发生了变化，土壤细微颗粒在排水时会沉积在环刀下部的土壤内阻塞原有孔隙，导致土样内水分下渗缓慢，从而难以掌握排水至田间持水量状态的时间，此外还存在同一环刀内土壤含水量垂向分布差异较大，吸取能力不能重现等等情况，这些都影响了测定结果的准确性。因此，基于现有方法获得的土壤田间持水量土样测得的田间持水量精确度低，同一土壤多次实验的结果往往误差较大。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了土壤田间持水量土样的制作方法，并为此设计了专用的制作装置，在实验室采用吸水法将土样从较低含水量状态直接吸水至达到田间持水量状态，土壤制作快速方便，测量结果准确。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

土壤田间持水量土样的制作方法，包括如下步骤：

步骤1，使用环刀采集若干份土样；

步骤2，令环刀内土样一端依次覆盖有第一过滤层和第二过滤层，所述第一过滤层空隙大于第二过滤层；

步骤3，采用一设有进水管和排水管的容器，容器内铺有石英砂，石英砂表面高于排水管底面，通过进水管向容器内石英砂缓慢渗水，石英砂表面保持平整，向进水管内进水，保持排水管处于有水缓慢排出的状态，在石英砂表面覆盖第二过滤层；将环刀放在石英砂上并令其具有过滤层的一端与石英砂上的第二过滤层相接触，遮盖容器口；吸水一段时间后，取出环刀进行称重，当多次称重数据没有变化时，即得土壤田间持水量土样。

进一步的，所述步骤1中采集土样后，在环刀上下两端分别覆盖顶盖和有孔底盖，所述有孔底盖内预先放入第二过滤层。

进一步的，所述步骤2包括如下步骤：取下有孔底盖后，保留土样一端的第二过滤层，并在第二过滤层上覆盖第一过滤层后进行固定。

进一步的，所述第一过滤层包括纱布，所述第二过滤层包括滤纸。

土壤田间持水量土样的测量方法，包括如下步骤：