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土壤水分含量测定实验

作者：钟紫

来源：《农村经济与科技》2016年第04期

[摘要]实验实习是土壤地理学的重要教学环节之一，土壤水分含量测定实验室土壤地理学课程的基础性实验，介绍了土壤水分含量测定实验的目的与要求、实验原理、实验步骤、实验数据记录与计算和实验分析与总结。 [关键词]土壤；水分含量；测定 [中图分类号]s152.7 [文献标识码]A

土壤地理学是以土壤机器与地理环境系统的关系作为研究对象，它是研究土壤的发生发育、土壤分类及时空分异规律，进而为调控、改造和利用土壤资源提供科学依据的学科。实验实习是土壤地理学的重要教学环节之一，土壤地理学的基础实验项目主要有：土壤水分含量测定、土壤容重比重测定、土壤机械组成分析与土壤质地的确定、土壤有机质测定、土壤PH测定、土壤交换性能测定、土壤有效氮测定、土壤速效磷测定和土壤速效钾测定实验。 水分是土壤最重要的组成部分之一，土壤水分含量多少及其存在形式对土壤形成发育过程及肥力水平高低与自净能力都有重要的影响。作为土壤组成物质，水分是土壤物质迁移和运动的载体，也是土壤能量转化的重要物质基础。土壤水分的运动，使有机质和无机质在土壤剖面中不断地迁移与转化，使土壤中的营养元素向植物根际迁移，被植物吸收利用；同时水分也会影响土壤物质的分解与转化过程。认识土壤水分状况是土壤研究的重要指标之一，土壤水分含量的测定是土壤地理学的一项基础实验。另外土壤理化分析中，都以“烘干土”作为计算标准，因此，每个实验都有必要测定土壤吸湿水含量。 1.实验目的与要求

土壤水分是土壤的重要组成部分和肥力因素，不同气候生物条件下，其水分状况类型与动态都有很大的差异。研究土壤水分状况类型与动态，对掌握土壤的形成、分类、分布、肥力状况以及进行田间土壤水分调节等方面，都有十分重要的理论和实践意义。通过实验获取土壤吸湿水含量和自然含水量，掌握烘干法测定土壤风干样品和新鲜采集样品的含水量的方法，了解土壤水分含量的意义。 2.实验原理

土壤水分的测定方法可以归结为三大类：即质量分析法、核技术法和电磁技术法。其中质量分析法包括经典烘干法、红外线烘干法、微波炉烘干法以及酒精燃烧法等，其优点是操作简

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单、价格低廉，缺点是难以现场观测、观察精度不高。目前我国常用的水分测定的方法是烘干法。计算用土壤失水量占烘干土重的百分数表示。本实验采用烘干法测定土壤的吸湿水含量。 新鲜的土壤样品都含有一定的水分。将新鲜土晾置于室内，土壤中的水分会因为不断地向空气中蒸发而损失，当土壤中的水分与空气中的水分达到平衡时（一般需要数天），称此时的土壤为“风干土”。风干土中仍含有一些被土壤颗粒紧紧吸附的不能进入空气中的水分，这称为吸湿水。吸湿水可在高温环境下被烘干。此时的土壤称为“烘干土”。由于风干土和烘干土的重量差值，即可计算土壤吸湿水的含量。 3.实验步骤

3.1采集土壤分析样土

采集土壤样土前需要先进行土壤野外调查，通过调查选取一定的典型地区选择有代表性的耕作地点，观察该区域的土壤形成环境及了解其土壤类型，为土壤分析做好数据搜集工作。如选取河漫滩阶地耕作土壤，挖一个深度为1米左右的土壤剖面，在土壤剖面的耕作层、犁地层、心土层和底土层进行土壤剖面调查，观测各层土壤特性，并将观察结果进行记录，如表1，为土壤分析提供参考。

观察记录完土壤剖面各层的特性后，进行采集样土，其中样土采集数量数多少可根据实验项目选的多少来确定，一般各层采集3～5个样土。可用环刀法和土铲采集样土。

用环刀进行取样。在环刀内壁涂抹凡士林，将环刀刀口垂直压入土中。环刀另一端套上环刀托，用铁锤敲打环刀托，使环刀插入土层中，直至土壤充满环刀筒内，刀托背面到达地层表面，即停止敲打环刀把，以免环刀进入土层太深而压实了已进入环刀筒内的土壤结构；用铁铲和切土刀小心挖出环刀，切去环刀两端多余的泥土，擦干净环刀外环的土壤，往环刀两端加套，以免水分蒸发。如还需进行土壤容重比重测定实验最好采用环刀取土法。用铁铲进行取样，需按第一、二、三、四层的顺序分别采集样土，采集好样品需贴上标签，放进塑料袋，用于土壤水分含量的测定。 3.2制备土壤分析样土

将新鲜采回的样品放在平整的木板上，挑拣石块、植物根系等；

取合适大小容器，如铝盒，在105℃下烘2h，取出冷却，用电子天平称量干燥而洁净的铝盒重量，记为w。

在铝盒中放人5g新鲜采集的土样，称量，此为铝盒+新鲜土重量，记为W1。 将装入铝盒的样品放置通风的实验室内5天，其风干后进行称量，此为铝盒+风干土重量，记为W2。

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将装着风干后的土样的铝盒放入烘箱，盒盖斜放在盒皿上，以留出一定空隙，便于水分蒸发，在105～110℃烘6～8h，取出放入干燥皿，冷却20min，带棉纱手套取出铝盒，马上称量，此为铝盒+烘干土重量，记为w3。

4.实验数据记录与计算实验中的各项数据可填人下表。 5.实验分析与总结

实验操作完成后，将各项测定数据对照公式进行计算，得出土壤的自然含水量与吸湿水含水量。在实验过程中通过不同取样地点和不同土层样品的测定数据，对照采土区域土壤剖面的各层特性，分析土壤含水量与土壤颗粒大小组成和含量的密切关系，掌握影响土壤含水量大小的因素，掌握分析土壤特性和土壤含水量变化的规律，达到实验效果。