土壤孔隙度
土壤孔隙容积占土体容积的百分比
土壤孔隙容积占土体容积的百分比。土壤中各种形状地粗细土粒集合和排列成固相骨架。骨架内部有宽狭和形状不同的孔隙,构成复杂的孔隙系统,全部孔隙容积与土体容积的百分率,称为土壤孔隙度。水和空气共存并充满于土壤孔隙系统中。
释义
土壤是多孔体,土粒、土壤团聚体之间以及团聚体内部均有孔隙存在。单位体积内土壤孔隙所占的百分比,称为土壤孔隙度。
分类
土壤孔隙根据其粗细又分为3种类型,即无效孔隙、毛管孔隙和非毛管孔隙
(1)无效孔隙
孔隙直径小于0.001毫米,保持在这种孔隙中的水分被土粒强烈吸附,不能被植物利用。这类孔隙与土粒的大小和分散程度密切相关,即土粒越细或越分散,无效孔隙越多。无效孔隙增加,透水透气困难,土壤耕性恶化。
(2)毛管孔隙
孔隙直径在0.001~0.1毫米,具有毛细管作用,水分可借毛管弯月面力储存并保持在其内,并靠毛管引力向上下左右移动,是对作物最有利的水分状态。毛管孔隙度是毛管孔隙体积占土壤体积的百分比。
直径大于0.1毫米的孔隙,毛管作用明显减弱,保持储存水分能力逐步消失,是水分与空气的通道,经常被空气所占据,故又称空气孔隙或大孔隙。它的多少直接影响着土壤透气与渗水能力。从农业生产需要来看,旱作土壤耕层非毛管孔隙应保持在10%以上,大、小孔隙之比为1: 2~4较合适。
特性
性土壤孔隙是水分运动和储存的场所,是影响土壤渗透性能、决定地表产流量和产流时间的关键要素。土壤的孔隙状况用土壤孔隙度描述,土壤孔隙度是指土壤中孔隙体积与土壤总体积之比。描述孔隙度的指标有三类,分别是毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度。毛管孔隙度是土壤中毛管体积与土壤总体积之比,非毛管孔隙度是土壤中非毛管体积与土壤总体积之比,总孔隙度是土壤中所有孔隙体积与土壤总体积之比。
测定
土壤孔隙度通常用环刀法进行测定:
测定时需要在野外选择有代表性的地段挖土壤剖面,在挖开的土壤静面上根据土壤发生层次分层或机械分层,在每层用环刀取样3~5个。土壤孔隙度测定过程如下。
(1)将环刀取下顶盖、底网、底盖后垂直放置在地表,用土壤刀或锋利刀片沿环刀外壁四周轻轻切割土壤,并轻轻按压环刀,使环刀慢慢进入土壤,如遇根系阻碍,用剪刀剪断根系。当环刀进入土壤1~2cm后,用土壤铲将环刀周围的土壤去掉,然后再用土壤刀或锋利刀片沿环刀外壁四周轻轻切割土壤,并轻轻按压环刀,使环刀慢慢进入土壤,直至环刀充满土壤为止。如果在按压环刀的过程中发生扭动,环刀内可能就会出现裂纹,这将会使测定的孔隙度增加,因此,应该将发生扭动的环刀放弃,重新取样。
(2)当环刀内全部被土壤充满后,用土壤刀或锋利刀片沿环刀上沿轻轻刮去多余土壤,使环刀中的土壤面与环刀上沿平齐。刮平过程中不要太急,以免将环刀内土体带出,尤其是当有植物根系时,一定要先用剪刀将根系剪断,然后再用刀片刮平。如果在刮平过程中不小心环刀内的土壤被根系带出,应该重新取样。刮平后在环刀上加盖滤纸和顶盖。
(3)用土壤铲将加盖滤纸和顶盖的环刀从土壤中挖出,使环刀底面朝上,用土壤刀轻轻刮去多余土壤,使环刀中的土壤面与环刀下沿平齐后,加盖滤纸、底网和底盖。用宽胶带包裹环刀,以防环刀盖脱落。取样过程中切忌左右晃动环刀或用重物将环刀砸人土中。每层取3~5个环刀样品。
(4)在记录表中记录取样层次和环刀号。
(5)将野外带回的环刀去除胶带后称湿重,并在记录表中根据环刀号将湿重记录在相应的层次。
(6)将称重后的环刀去掉上盖和底盖(一定要保留底网),并将其放在平底塑料盆或其他容器内,在容器内加水至环刀上沿(水面一定不能超过环刀上沿),并注意加水以保持水位,放置数小时,环刀内土壤充分吸水直至饱和后,将环刀从容器内拿出,迅速擦干环刀外面的水分后加盖顶盖和底盖,称饱和重,并在记录表中根据环刀号记录在相应的层次。
(7)打开环刀顶盖和底盖(一定要保留底网),将环刀放置在支架上让土壤中的重力水排出,在此过程中应将环刀顶盖虚盖在环刀上,以防止环刀内水分的蒸发,但不能将顶盖盖严。静置12h后,加盖顶盖和底盖并称重,并在记录表中根据环刀号记录在相应的层次。
(8)称重后将环刀顶盖和底盖打开,一并放入105℃烘箱中烘干至恒重,干燥后待烘箱中的温度降到室温时,打开烘箱,拿出环刀,加盖顶盖和底盖后称干重,并在记录表中根据环刀号记录在相应的层次。
设环刀重为,环刀的体积为V,则土壤容重、土壤孔隙度用下面公式计算:
土壤容重=(一)/V
土壤总孔隙度=(一)/V X 100%
土壤毛管孔隙度=(一)/V×100%
土壤非毛管孔隙度=(一)/V×100%
土壤毛管孔隙度=总孔隙度一非毛管孔隙度
参考资料
最新修订时间:2023-08-18 22:37
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