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(yè)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(xù)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(wěn)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(shù)，常用來作為灌溉上限和計算灌水定額的指標，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(nèi)測定法。田間測定法所得結(jié)果可靠，但工作量大，測定時間長，特別是鹽堿地區(qū)，由于土壤滲透性能很差，田間測定更加困難；室內(nèi)測定法較田間測定法簡便易行，易于廣泛采用，其測定數(shù)值也較為可靠。本文對室內(nèi)環(huán)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(huán)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(jīng)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(cè)，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(huán)刀手柄分別將有編號的取樣環(huán)刀水平打入相應取樣點。取出環(huán)刀原狀土樣：用切土刀將打入土層的環(huán)刀外側(cè)切平，蓋上無孔蓋，剝?nèi)キh(huán)刀周圍土，多切出環(huán)刀口內(nèi)側(cè)土，取出環(huán)刀，切平環(huán)刀口，蓋上有孔蓋，擦拭干凈裝入環(huán)刀盒。寫明采樣地點、層次、環(huán)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(nèi)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(jīng)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(jīng)碾研磨碎后，通過2mm篩后，裝入無孔底蓋的另一組編號環(huán)刀中，輕拍、壓實，保持土壤表面平整并高出環(huán)刀邊緣1mm～2mm，并在上面覆蓋一張略大于環(huán)刀口徑的濾紙，置于水平臺上。

也可不經(jīng)風干，把需風干土樣放入瓷盤，放入烘箱，溫度設(shè)定105℃，烘8h后碾碎、過篩、裝環(huán)刀。

3、鋁盒稱重

將實驗用的鋁盒編號、稱重、并記錄。

4、原狀環(huán)刀土樣浸泡

將野外用環(huán)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(huán)刀上緣低1mm～2mm，浸泡24h。

5、水分下滲

將裝有經(jīng)水分充分飽和的原狀土樣環(huán)刀從浸泡容器中取出，頂部加蓋，移去底部有孔蓋子，把此環(huán)刀放在蓋有濾紙的裝有風干試樣的環(huán)刀上，將上下兩個環(huán)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(jīng)過8h水分下滲過程后，取各環(huán)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(nèi)，關(guān)閉烘干箱門，設(shè)定溫度105℃，設(shè)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(guān)閉干燥器只能推干燥器蓋，錯開、關(guān)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(zhì)量，單位：g；

m1—烘干前鋁盒+濕土樣質(zhì)量，單位：g；

m2—烘干后鋁盒+干土樣質(zhì)量，單位：g；

平行測定結(jié)果以算術(shù)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(wěn)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(shè)定105℃，烘8h，去除鋁盒中含有的揮發(fā)物質(zhì)。

3、在取環(huán)刀中取濕土土樣稱量時，切勿取挨著濾紙的土樣，應取各環(huán)刀上層土樣。

結(jié)語

室內(nèi)環(huán)刀法測定土壤田間持水量是對當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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?qū)喔攘窟M行合理的控制，而室內(nèi)環(huán)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(shù)，2005（S1）.

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