土壤水分和孔隙度计算
给水度持水度孔隙度三者之间的关系
给水度持水度孔隙度三者之间的关系
给水度、持水度和孔隙度三者之间的关系
一、定义：
1．给水度是指土壤由于吸水力的作用，能够吸收和持住的水分总量，即土壤中潜水的总量。
2．持水度是指土壤中可持水的量，它是给水度中结构水的量的表示。
3．孔隙度是指土壤中孔隙容积与土壤总容积比
二、三者之间的关系
1．给水度是由持水度与孔隙度共同决定的，即
给水度=持水度×孔隙度
2．孔隙度越大，可持水量越多，给水度就越大。
3．反之，孔隙度越小，可持水量越少，给水度就越小。
4．给水度的大小取决于土壤的结构状况，可持水量和孔隙度。
三、给水度、持水度和孔隙度的重要性
1．给水度对土壤的聚水性能和水质有重大影响，决定土壤对水分的吸收和释放。
2．持水度是土壤能持水量的一个表示，它决定了土壤的稳定供水量，可以反映土壤含水量稳定性、蓄积性和水文特征以及土壤的肥力水平。
3．孔隙度是表示土壤水分含量及相关聚水性能的重要指标。
土壤中孔隙度大，渗透率大，可吸收水分量多，因而有利于土壤的水肥
作用，有利于改善农田土壤健康状况和提高农作物产量。
第三章__土壤的孔性、结构性与耕性
孔隙度计算*：
非活性孔度=非活性孔容积/土壤容积*100% 毛管孔度=毛管孔隙容积/土壤容积*100% 通气孔度=通气孔隙容积/土壤容积*100% 土壤总孔隙度=非活性孔度+毛管孔度+通气孔度
小 孔 隙
大 孔 隙
三、土壤的密度和容重
土壤孔隙一般很难直接测定，常常通过土壤容重和土壤密度来 计算。同时在土壤其他性状的研究中，其应用也十分广泛。
土壤容重的在农业上的应用：
1）反映土壤松紧状况
相同质地时，疏松的土壤容重较小，紧实的土壤容重较大。 不同质地时，一般砂土〉壤土〉粘土。
2)计算土壤三相比
孔隙度＝Ｖ孔／Ｖ土体＝（Ｖ土体－Ｖ固体）／Ｖ土体＝１－Ｖ固体／Ｖ土体 ＝１－（ｗ／土壤密度）／（ｗ／土壤容重）＝１－土壤容重／土壤密度
固相率＝１－孔隙度＝土壤容重／土壤密度 液相率（土壤容积含水量）＝土壤质量含水量×土壤容重 气相率＝１－固相率－液相率＝孔隙度－液相率 土壤三相比＝固相率：液相率：气相率 适宜的土壤三相百分数为： 固相率50%左右； 容积含水率25-30%； 气相率15-25%。
4、改良耕性和有利于作物根系伸展。
团粒之间接触面积减少而大大减弱了土壤的粘结性与粘 着性，改善土壤耕性；并且团粒间疏松多孔，利用根系 伸展，而团粒内部，孔隙小利于根系的固定和支撑。
总之团粒结构使土壤孔性良好，协调土壤水肥气热的能 力强，耕性优良。
高产田并非一定要有水稳性团粒，没有也可
土壤结构性的评价
容重 孔隙度＝ 1－ 密度
土壤总孔度=孔隙容积/土壤容积*100% 旱地耕层土壤以50%～５６％适宜大多数作物生长。一般砂土孔度30%-45%，壤 土40%-50%，粘土45%-60%。
孔隙比=孔隙容积/土粒容积=孔度/（1-孔度） 1，稍大
(三)土壤水分含量及其有效性
土壤耕性是土壤在耕作时所表现的综合性状，如 耕作的难易、耕作质量的好坏、宜耕期的长短。
土壤粘结性：土粒与土粒之间由于分子引
力而相互粘结在一起的性质。
土壤粘着性：土壤在一定含水量范围内， 土粒粘附在外物上的性质。
塑性：土壤在外力作用下变形，当外力撤 销后仍能保持这种变形的特性。
计算土壤蓄水量
单位面积一定厚度的土体内所含的水量。
⑴土壤蓄水量（mm）=土层深度（mm）*土壤容积含水
量
⑵土壤蓄水量（立方米/亩）=面积（平方米）*土层 深度*土壤容积含水量
2、土壤水的有效性
▲
吸湿系数：干燥土壤吸附气态水分子的最大含
量
萎蔫系数：植物因根系无法吸水而发生永久萎
蔫时的土壤含水量（土壤有效水的下限） 田间持水量：土壤毛管悬着水达到最多时的含 水量（土壤有效水的上限）
五、土壤空气
（一）土壤空气的数量及其影响因素
来源：大气的渗透及土壤内部生物化学过 程产生的气体；
土壤空气的数量取决于土壤孔隙状况及含 水量
在土壤总孔隙度不变的情况下，土壤的空 气数量与土壤水分含量是相互消长关系 轻质土壤的大孔隙较多，具有较大的容气 能力和较强的通气性；粘质土壤大孔隙少， 相应地降低了容气能力和通气性
(1)随粒径由大到小，SiO2含量由多到少； (2)R2O3( 即 Fe2O3 与 Al2O3 的总称 ) 与 SiO2 相反， 随粒径由大到小，R2O3含量由少到多； (3)CaO、MgO、P2O5、K2O随土粒由大到小，含 量增加。
(4)土粒由大到小，保水能力增加，但通透性 降低。随着土粒由大到小,土壤湿胀性和可塑 性增加，对耕作带来不利影响。
土壤孔隙度的计算公式
土壤孔隙度的计算公式土壤孔隙度是指土壤中孔隙的总体积与土壤总体积之比，它是土壤中空气和水分的存储空间。
土壤孔隙度的计算公式可以通过测定土壤的容重和基质密度来得到。
我们来看一下土壤的容重和基质密度的定义。
土壤的容重是指单位体积的土壤的质量，通常用g/cm³或kg/m³来表示。
而土壤的基质密度是指土壤中固体部分的质量与固体部分的体积之比，通常也用g/cm³或kg/m³来表示。
土壤孔隙度的计算公式如下：土壤孔隙度 = (1 - 容重 / 基质密度) × 100%在实际测定中，我们首先需要采集土壤样品，并将其干燥至恒定重量，以确定土壤的容重。
然后可以通过容器法或气体置换法来确定土壤的基质密度。
最后，根据上述公式，就可以计算得到土壤的孔隙度。
土壤孔隙度的大小对土壤的透气性、保水性和养分的存储都有重要影响。
一般来说，孔隙度越大，土壤的透气性就越好，有利于植物根系的呼吸和生长。
而孔隙度过大也可能导致土壤保水性下降，影响植物的生长。
因此，在实际的土壤管理和农业生产中，合理控制土壤的孔隙度是非常重要的。
除了通过计算公式来确定土壤的孔隙度，还可以通过土壤质地、土壤结构和土壤剖面来初步判断土壤的孔隙度。
比如，砂质土壤通常孔隙度较大，而粘质土壤孔隙度相对较小。
另外，土壤的孔隙度还受到土壤中有机质含量、根系的分布和土壤团聚体的影响。
因此，在进行土壤管理和改良时，也需要考虑这些因素对孔隙度的影响。
总的来说，土壤孔隙度的计算公式可以帮助我们更准确地了解土壤的物理性质，为合理的土壤管理和农业生产提供依据。
通过控制土壤的孔隙度，可以改善土壤的透气性和保水性，提高土壤的肥力，促进植物的生长和发育。
因此，在实际的土壤管理中，我们应该重视土壤孔隙度的测定和控制，以实现可持续的农业发展和生态环境保护。
常用土壤容重、比重测定及孔隙度计算方法
土壤容重、比重测定及孔隙度计算一、目的要求土壤容重、比重和孔隙度是土壤松紧状况的反映，而土壤的松紧状况与土壤一系列理化性质，耕作情况等密切相关，因此测定土壤容重、比重与孔隙度的大小，可以作为判断土壤肥力高低的一项重要指标。
二、说明土壤容重是指土壤在自然情况下，单位体积内所具有的干土重量，包括土壤孔隙在内，通常以（克/立方厘米）表示。
通过土壤容重测定可以大致估计土壤有机质含量多少，质地状况以及土壤结构好坏。
土壤比重是指单位体积内固体干土粒的重量与同体积水重之比，不包括土壤孔隙在内，决定土壤比重大小的主要因素是土壤有机质含量和土壤矿物组成。
土壤孔隙度是指单位体积内土壤孔隙所占的百分数，土壤孔隙的数量与大小，密切影响着土壤透水、透气与蓄水保墒能力，它可由土壤容重、比重及土壤田间持水量计算而得。
三、方法（一）容重测定：环刀法1、在欲测容重地块挖坑，长、宽约1尺左右，坑深视土层情况而定，通常1.5尺左右即可并将取土坑壁垂直切平。
2、将环刀垂直压入各层土壤中，如土壤紧实时，可在环刀上端垫一块木板，用铁锤击入土壤。
环刀进入土层时勿左右摇摆，以免破坏土壤自然状态，影响容重。
3、用铁铲将环刀从土壤中挖出，小心削平下端，然后将上部钢环去掉，再削平上端，环刀内的土壤体积为100立方厘米，同样取三份，两份求其平均值，一份测定土壤毛管孔隙度。
4、将环刀内的土壤无损移入铝盒中，带回室内称重，土壤如在大铝盒中直接烘干时可不称重。
5、将大铝盒打开盖放入105℃烘箱中烘8小时，或取其中的土壤15—20克，放入小铝盒中，用酒精烧失法，求出土壤含水百分数。
6、计算：V——环刀内容积（厘米3）W——样品含水百分数（不带%）（二）比重测定：1、将比重瓶加水至满、外部擦干，称重为A。
2、将比重瓶中水分倒出约1/3把10克烘干土小心倒入瓶中，加水至满，注意不使水溢出，擦干，称重为B。
3、10克（干土重）+ A（比重瓶重+ 水重）- B（比重瓶重+ 10克干土重+ 排出10克干土体积后的水重）= C（10克干土同体积的水重）。
土壤饱和含水量计算公式
土壤饱和含水量计算公式在我们的生活中，土壤饱和含水量这个概念可能听起来有点专业，但它其实与很多方面都息息相关。
比如说，农民伯伯种地时需要考虑土壤的饱和含水量，来决定浇水的量；搞园艺的人也得清楚这个，才能让花草长得更好。
那到底啥是土壤饱和含水量呢？简单来说，就是土壤在被水充分浸泡，达到再也吸不进水的状态时，所含水分的量。
而要计算这个量，就得用到特定的公式。
土壤饱和含水量 = 土壤孔隙度 ×水的密度。
这里的土壤孔隙度，就是土壤中孔隙的体积占整个土壤体积的比例。
为了让大家更清楚这个公式，我给大家讲个我自己的亲身经历。
有一次，我去一个朋友的农场帮忙。
那时候正赶上要种一批新的蔬菜，朋友就特别纠结到底要浇多少水。
我就跟他说，咱得先搞清楚这片地的土壤饱和含水量。
我们先是找来工具，在地里取了几个样本。
然后，通过一些实验和测量，算出了土壤孔隙度。
这过程可不容易，又是测量又是计算的。
特别是测量的时候，得特别仔细，稍微有点偏差，结果就不准啦。
等算出了孔隙度，再根据水的密度（这个一般是个固定的值），就能得出土壤饱和含水量了。
有了这个数据，朋友心里就有底了，浇水的时候也不再盲目，蔬菜后来长得那叫一个好。
在实际应用中，这个公式能帮我们解决不少问题呢。
比如说，如果我们知道了土壤饱和含水量，就能合理安排灌溉，既不会浇水太多导致浪费和土壤过湿，也不会浇水太少影响作物生长。
而且对于一些水利工程、地质研究啥的，这个公式也很重要。
总之，土壤饱和含水量计算公式虽然看起来有点复杂，但只要我们掌握了，就能在很多方面派上用场，让我们更好地和土地打交道。
所以啊，大家别觉得这只是个枯燥的公式，它背后可是有着实实在在的用处，能帮助我们在与土地相关的各种活动中做出更明智的决策，让土地发挥出最大的价值。
土壤总孔隙度理论公式的图解计算方法
土壤总孔隙度理论公式的图解计算方法土壤总孔隙度是指土壤中没有物质填充的空隙容积所占总容积的比例，可以用来衡量土壤中可接受水分的能力，被视为土壤水分有效性的指标。
在农业生产中，土壤总孔隙度可以反映土壤水分利用效率，直接影响农作物发育和产量。
因此，准确测定土壤总孔隙度是农业科技工作者非常重要的内容。
一般来说，土壤中的孔隙可以分为两类：非细孔隙和细孔隙，两类孔隙在某种程度上具有相反的特征，非细孔隙具有较大的通透性，它们使水、空气、有机物及矿物质得以迅速流动渗透；细孔隙具有较大的持水性，它们使水和养分长期滞留在土壤中，形成供作物生长的水、养份源。
因此，土壤总孔隙度的测定主要是对土壤中的非细孔隙和细孔隙的含量进行测定和分析。
根据《国家标准GB/T4045-2009》的规定，可以使用土壤总孔隙度理论公式计算土壤总孔隙度，其核心公式如下：T=K1*V1/(V1+ K2*V2)，其中，T为土壤总孔隙度，V1和V2分别表示非细孔隙和细孔隙的容积，K1和K2分别表示非细孔隙和细孔隙中重量百分比的水分载体的空间容积比。
计算土壤总孔隙度的方法是：首先计算土壤中非细孔隙和细孔隙的容积；然后，使用土壤总孔隙度理论公式将非细孔隙和细孔隙的容积分别与K1和K2相乘；最后，把非细孔隙和细孔隙的乘积相加，除以相加的乘积，即可求得土壤总孔隙度。
为了更准确地计算土壤总孔隙度，可以使用一种叫做“蓝灰土孔隙度分析”的实验方法测定土壤中非细孔隙和细孔隙的容积，这种方法利用抽样土壤被溶解在一定浓度的盐酸、液氘的混合物中，细孔隙的容积会随着溶液浓度的变化而减小，而非细孔隙的容积则相反，会随着溶液浓度的变化而增大。
因此，可以通过测定不同浓度的溶液抽取的土壤容积，计算出土壤中非细孔隙和细孔隙的容积比值，从而准确测定土壤总孔隙度。
此外，在实际测定中，可以使用一种叫做静电穿孔法的实验方法来估算土壤总孔隙度，这种方法依赖于土壤中的空气和水存在静电力，静电穿孔法可以测量土壤依赖于静电力的通透性，并且随着土壤总孔隙度的变化而变化，从而可以用来估算土壤总孔隙度。
土壤学实验报告
土壤实验报告1土壤比重测定土壤容重、比重测定数据记录表（一）土壤容重的测定（1）取250mL烧杯一个，称量，记下质量，记为B0.（2）到野外实验点，用100cm3采土环刀采集自然状态下土壤样品，把环刀内样品小心转入250mL烧杯内。
（3）返回实验室，称量装有样品的烧杯+湿土质量，记为B1.（4）把湿土样品放入烘箱，在105~110℃下烘烤样品6~8小时。
（5）取出样品，放入干燥皿冷却20min左右，马上称量，此为烧杯+干土质量，记为B2。
（6）计算土壤容重土壤容重（BD, g/cm3）=MV =B2−B0V式中，M为干土重量（g），V为采土环刀容积（cm3）.（7）将数据记录到表中。
（二）土壤比重的测定（1）记下容重测定时的获得的干土质量，记为M0.（2）取180mL塑料瓶瓶一个，小心注满自来水，拧紧瓶盖，用吸水毛巾吸干瓶外水滴，称量，记为M1.（3）把水倒掉约2/3，保留1/3，把容重测定完成后的干土样品倒入陶瓷研钵中，捣碎土块，研磨样品至细颗粒或粉状，把样品装入180mL塑料瓶中，再注入自来水至刚没过样品面，拧紧瓶盖，用力摇动塑料瓶，使全部被水饱和，最后加满水，拧紧瓶盖，吸干瓶外水滴，称量，记为M2。
（4）计算土壤比重土壤比重（PD, g/cm3）=M/[(M+M-M)/ρ水]式中，M为干土重量（g）;M1,M2为操作步骤介绍；ρ水为水的密度，1g/cm3(mL).(三)其他土壤物理指标计算（1）土壤孔隙度f=VVt ×100%=（1-BDPD）×100%（2）土壤孔隙比e=VfVs =f 1−f（3）质量含水量（即土壤水分含水量）W=MwMs×100（4）容积含水量θ=VwVs=W×BD(%)（5）饱和度s=VwVf =θf2土壤机械组成测定（一）土壤机械组成测定（1）制备悬液柱。
将50g样品全部洗入1000 mL，为土壤悬液柱，用于测定悬液比重。
（2）搅拌样品。
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某灌溉试验站开展冬小麦节水灌溉实验研究，已知麦田土壤田间持水量为26.5%（重量含水量），土壤平均干容重1.30g/cm3.三个生育期的已知条件如下表，请逐个生育期完成。
（1）确定各生育期是否需要灌水及其依据。
（2）如果需要灌水，计算各生育期应灌水量（m3/亩）（应灌水量以适宜含水量上限为指标。
答题要点：这个试题主要考察的是土壤水分计算，要想计算好，首先要明确几个概念：田间持水量，相对含水量，以及土壤水储量的计算。
田间持水量：土壤毛管悬着水达到最大时的土壤含水量。
相对含水量：田间实际含水量占田间持水量的百分比。
以分蘖期为例：适宜的土壤含水量上限为90%，也就是说：
分蘖期适宜的相对含水量90%=分蘖期适宜的土壤重量含水量*100/田间持水量
分蘖期适宜的土壤重量含水量=90%*26.5%=23.85%
分蘖期土壤适宜土壤含水深度（mm）=23.85%*1.3*200（耕作层厚度毫米数）=62mm 分蘖期灌前实测土壤含水量12%(mm)=12%*1.3*200=31.2mm
分蘖期应灌水深度为（mm）=62-31.2=30.8mm,
同期降水深度60mm,需灌溉水深为30.8mm,因此分蘖期不需要灌溉。
同理，拔节孕穗期。
适宜土壤含水量为26.5%
实际含水量为16.8%，
应灌水深为=26.5*1.3*400-16.8%*1.3*400=50.44mm
同期降雨量80mm,因此拔节孕穗期不需要灌水。
乳熟期适宜土壤重量含水量（%）=85%*23.5%*100=22.52
实际含水量13%
应灌水深(mm)=（22.52%-13%）*1.3*700=86.63
同期降水为0，应灌水深为86.63mm。
请问86.63mm的水平铺在666.6平方米的农田是上是多少立方米呢？（底面积乘以高等于体积，）
应灌水量（m3/亩）=666.6m2*86.63*0.001(将毫米换算成米)=57.75
（这个计算题是简单的考察学生对水分换算的算法，实际上田间灌溉量的计算不但要算
降水，还要算蒸散量，入渗量等，见教材第七章）
2 设甲、乙两土壤比重均为2.65，含水量均为40%（田持，占体积%），甲土壤容重为1.3g/cm3，而乙土壤为1.50g/cm3，求：
（1）二土样的孔隙率和孔隙比
（2）两土壤的通气孔度。
（3）说明两土样的孔隙状况优劣。
此题主要考察的是对孔隙计算的掌握程度。
土壤孔隙（%）=（1-容重/比重）*100
甲土壤总孔隙（%）=(1-1.3/2.65)*100=50.94
乙土壤总孔隙（%）=（1-1.50/2.65）*100=43.40
请问土壤田间持水量是什么概念：即毛管水达到最大时的含水量。
土壤孔隙根据其孔隙大小分为非毛管孔隙、毛管孔隙和同期孔隙。
毛管悬着水达到最大时的土壤体积含水量为非毛管孔隙和毛管孔隙的体积含量。
因此，
将总孔隙-田间持水量的体积含水量=两土壤通气孔度。
甲土壤通气孔度（%）=50.94%-40%=10.94
乙土壤气孔度（%前面有单位了，后面就不需要标出了）=43.40%-40%=3.4
甲土壤固相体积百分比（%）=1.3*100/2.65=49.06%
甲土壤液相体积百分比（%）=40%
通气孔隙百分比（%）=10.94
甲土壤固液气三相的比率为：49.06:40:10.94
乙土壤固液气三相比率根据上面的计算进行。
乙土壤固液气三相比率为：56.6:40:3.4
通气孔度计算出来了，请根据教材上通气性的那一部分说明两土壤的孔隙状况优劣。
另外经谨记：无论任何计算题，请记着各个数据的单位，并对单位进行详细的标记和换算，没有单位的数据是无意义的，单位错误的数据也是错误的。
在计算公式中，前面标有单位的，
后面不再标记，在答题时则应完整描述。