田间土壤水势含水量的测定
土壤水势 (2)
土壤水势简介土壤水势是指土壤中水分分子在重力和毛细力的作用下所处的状态。
它反映了土壤对水分的保存能力以及水分在土壤中的分布情况。
土壤水势在农业生产、生态环境保护等方面具有重要的意义。
本文将介绍土壤水势的定义、影响因素以及测量方法等内容。
土壤水势的定义土壤水势（Soil Water Potential）是指土壤中水分分子由高浓度向低浓度自由扩散的趋势，是水分的势能状态。
土壤水势的大小决定了水分在土壤中的分布情况和植物对水分的获取能力。
影响土壤水势的因素1. 土壤颗粒组成土壤颗粒组成会影响土壤的质地和孔隙结构，进而影响土壤水势。
比如，粘土颗粒较多的黏土质土壤具有较高的毛细力，可以吸引更多的水分，使土壤水势降低。
而砂质土壤的水势较低，水分容易在土壤中下渗。
2. 土壤含水量土壤的含水量也是影响土壤水势的重要因素。
当土壤的含水量增加时，毛细力也增强，土壤水势降低。
但当土壤的含水量接近饱和状态时，水势会逐渐变为正值。
3. 重力作用重力是影响土壤水势的重要因素之一。
重力可以使水分向低处流动，使土壤水势降低。
在较陡的坡面上，重力对土壤水势的影响更为显著。
4. 水分运动方式土壤水分的运动方式也会影响水势的分布情况。
若水分主要以毛管力驱动，则土壤水势随水分流动方向逐渐降低。
而如果水分主要以重力驱动，则土壤水势随着水分下渗逐渐增大。
土壤水势的测量方法1. 直接测量法直接测量法是通过仪器设备直接测定土壤中的水势值。
常用的直接测量方法有： - 饱和抽吸法：利用含有不同水分势的瓮中水连接土壤组织，通过测量水位差和水分势的关系来确定土壤水势； - 压板法：利用节流管和压板间的压差来测量土壤水势； - 感应法：利用感应电极在土壤中测量电势差，从而计算出土壤水势。
2. 间接测量法间接测量法是通过测量土壤水分的物理或化学属性来推测土壤水势。
常用的间接测量方法有： - 土壤含水量法：通过测量土壤重量的变化来计算土壤含水量，进而推测土壤水势； - 土壤含水率法：通过测量土壤的电导率或介电常数来推测土壤水势； - 气孔阻力法：通过测量植物气孔内外的水势差来推测土壤水势。
中子法测定土壤含水量简介
中子法测定土壤含水量简介土壤含水量会直接影响土壤中固、液、气的比例以及土壤是否适宜耕作和作物生长发育。
在栽培作物时，需要经常了解田间含水量等土壤墒情状况，以便及时灌溉排水，方便耕作，保证作物生长的需水量，实现高产丰收。
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进行土壤水分含量的测定有两个目的：一是了解田间土壤的实际含水量，以便及时灌溉、保墒或排水，保证作物的正常生长；或结合作物外观、生长和栽培措施总结高产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。
二是风干土样中水分的测定，这是各种分析结果计算的基础。
目前测量前田间土壤实际含水量的方法很多，仪器也不尽相同，在土壤物理分析中有详细介绍。
在这里，它是指测量风干土壤样品的含水量土壤含水量测量方法称重法也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分方法，也是目前国际上的标准方法。
用土钻采取土样，用0.1g精度的天平称取土样的重量，记作土样的湿重m，在105℃的烘箱内将土样烘6~8小时至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干重ms张力计法也称负压计法，它测量的是土壤水吸力测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率电阻法多孔介质的电导率与其含水量和介电常数有关。
如果忽略盐的影响，则含水量与其电阻之间存在确定的关系。
电阻法是将两个电极埋在土壤中，然后测量两个电极之间的电阻。
但是在这种情况下，电极和土壤之间的接触电阻可能比土壤的接触电阻大得多。
因此，电极被嵌入多孔介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中。
)形成阻力块来解决这个问题中子法中子法是用中子仪测量土壤含水量。
土壤含水量测定标准
土壤含水量测定标准土壤含水量是指土壤中所含水分的含量，是土壤的重要物理性质之一。
土壤含水量的准确测定对于农业生产、土壤保护和环境监测具有重要意义。
因此，制定土壤含水量测定标准对于保障土壤质量、促进农业可持续发展具有重要意义。
一、测定方法的选择。
1. 干重法。
干重法是指通过将一定质量的土壤在一定温度下干燥，然后测定土壤的干重和湿重，从而计算土壤含水量的方法。
这是一种简便易行的方法，适用于一般的土壤含水量测定。
2. 气态法。
气态法是通过将一定质量的土壤放入密闭容器中，利用容器内的气体与土壤中水分的相互作用来测定土壤含水量的方法。
这种方法对土壤样品的要求较高，但可以减小土壤样品在测定过程中的变化。
二、测定标准的制定。
1. 样品的采集。
对于不同类型的土壤，其含水量的测定方法和标准可能会有所不同。
因此，在制定土壤含水量测定标准时，需要考虑不同土壤类型的特点，确定合适的样品采集方法和测定方法。
2. 测定条件的确定。
测定土壤含水量需要确定合适的温度、湿度和时间等条件。
这些条件的选择应当考虑到土壤样品的特点，以及测定的准确性和重复性。
三、标准的应用。
1. 农业生产。
土壤含水量对于农业生产具有重要意义。
合理控制土壤含水量可以提高土壤的保水保肥能力，促进作物生长，提高农作物的产量和品质。
2. 土壤保护。
过高或过低的土壤含水量都会对土壤的结构和性质产生不利影响，甚至导致土壤的退化和生态环境的恶化。
因此，制定合理的土壤含水量测定标准对于土壤保护具有重要意义。
3. 环境监测。
土壤含水量的测定也是环境监测的重要内容之一。
合理控制土壤含水量可以减少土壤中的污染物迁移，保护地下水资源，维护生态平衡。
四、标准的完善。
土壤含水量测定标准的制定应当与实际生产和科研工作结合，不断进行修订和完善。
同时，还应当加强对于土壤含水量测定方法的研究和推广，提高测定方法的准确性和适用性。
在实际工作中，需要根据不同的情况选择合适的土壤含水量测定方法和标准，并严格按照标准进行操作，确保测定结果的准确性和可靠性。
土壤饱和含水量 标准
土壤饱和含水量介绍土壤饱和含水量是指土壤中完全饱和状态下所含的水分量。
它是土壤水分管理和灌溉设计的关键参数之一。
不同土壤类型的饱和含水量会影响植物生长和土壤水分透过性。
因此，了解土壤饱和含水量的测量方法、影响因素及其在农田和生态系统中的重要性是非常重要的。
测量方法土壤饱和含水量可以通过多种测量方法来获得，常用的方法包括盆栽法、剖面采样法和土壤特性曲线法。
盆栽法盆栽法是一种简单直观的测量方法，适用于一些对土壤湿度要求较高的植物。
它的原理是将一定重量的土壤填充到盆中，在输入一定量的水后，待土壤完全饱和后，再称量盆中的土壤与水的总重量。
剖面采样法剖面采样法是一种较为常用的土壤饱和含水量测量方法。
它的原理是在土壤剖面中设置不同深度的采样点，在采样点取得土壤样品后，在实验室中进行加热或离心处理，以获取土壤样品中的水分。
土壤特性曲线法土壤特性曲线法基于土壤孔隙度与含水量之间的关系。
该方法通过测量土壤样品在不同土壤水势下的含水量，得到土壤特性曲线。
进而可以推算出土壤的饱和含水量。
影响因素土壤饱和含水量受到多个因素的影响，包括土壤类型、土壤质地、土壤孔隙度、排水条件等。
土壤类型不同土壤类型的饱和含水量存在差异。
例如，沙质土壤的饱和含水量较低，而粘土质地的土壤则具有较高的饱和含水量。
土壤质地土壤质地对饱和含水量的影响是由其颗粒组成和排列方式决定的。
细砂和粉砂等颗粒较小、组织较松散的土壤具有较高的饱和含水量，而含有较多粘粒和碎屑的土壤则具有较低的饱和含水量。
土壤孔隙度土壤孔隙度是指土壤中的孔隙空间所占总体积的百分比。
土壤孔隙度的大小影响土壤的通气性和液体滞留能力。
土壤孔隙度越大，饱和含水量就越高。
排水条件排水条件对土壤饱和含水量的影响较大。
排水条件好的土壤，饱和含水量相对较低，水分容易排出土壤；而排水条件差的土壤，饱和含水量相对较高，土壤容易积水。
在农田和生态系统中的重要性土壤饱和含水量是农田和生态系统中的重要参数之一，对植物生长和土壤水分管理有重要影响。
土的含水率试验
土的含水率试验1. 引言土壤的含水率是指土壤中所含水分的重量与干土重量之比，是评价土壤水分状况和土壤物理性质的重要指标之一。
土壤含水率的准确测量对于农业生产、土地规划和环境保护具有重要意义。
本文档将介绍一种常用的土的含水率试验方法。
2. 材料和设备•土样：需要采集土壤样品。
•秤：用于测量土样的重量。
•烘箱：用于控制温度，将土样干燥。
•干燥皿：用于称量和放置土样。
•玻璃容器：用于储存土样和加入试剂。
3. 实验步骤3.1 准备工作1.选择代表性的土壤样品，并将其采集到玻璃容器中。
2.在烘箱中将土壤样品干燥，以去除其中的水分。
3.2 测量土样的重量1.将一个干燥皿放在秤上，记录其质量为Mi。
2.取一定量的土壤样品放入干燥皿中，并记录干土壤和干燥皿的总质量为Mf。
3.3 烘干土样1.将装有土样的干燥皿放入事先预热好的烘箱中。
2.控制烘箱温度保持在常温下，持续烘干土样，直到其质量保持不变。
此时记录质量为Ms。
3.4 计算土的含水率1.计算土样的干质量：Md = Mf - Mi。
2.计算土样的湿质量：Ms - Mi。
3.计算土样的含水率：含水率 = (Ms - Md) / Md * 100%。
4. 注意事项•在采样和实验过程中，尽量避免土样与外界降水接触，以免影响含水率测量的准确性。
•烘箱温度过高或烘烤时间过长可能会导致土样损失过多的水分，影响含水率测量结果。
•实验过程中应注意操作安全，避免发生烧伤或其他事故。
5. 结论土壤的含水率是农业生产和环境保护中重要的指标之一。
本文档介绍了一种常用的土的含水率试验方法，通过烘干土样并计算干质量和湿质量，可以准确地计算出土样的含水率。
这种试验方法简单易行，适用于土壤水分状况的快速测量和分析。
农田水分状况
农田水分状况农田水分对于农作物的生长和发展至关重要。
适当的水分状况能够保证农作物的正常生长，高产和优质，而不恰当的水分管理则会导致产量下降和作物质量下降。
本文将介绍农田水分状况的重要性，农田水分的评估方法以及如何进行水分管理。
一、农田水分状况的重要性农田水分是农作物生长中最基本的条件之一。
水分对于作物的光合作用、营养吸收、植物体温调节等生理活动都具有重要影响。
适量的水分可保持农田土壤湿润，为植物提供所需的水分供应。
而不足的水分将导致植物缺水，限制其生长和发育。
二、农田水分的评估方法1.土壤含水量测定法土壤含水量是评价农田水分状况的重要指标之一。
常用的测定方法包括重量法、容积法和电阻法。
重量法是通过称量土壤样品的干重和湿重来计算土壤含水量。
容积法是测量土壤样品的容积以及样品在饱和状态和干燥状态下的容积来计算含水量。
电阻法主要是利用土壤导电率的变化来测定土壤含水量。
2.土壤水势测定法土壤水势是表示土壤水分状况的另一种指标。
常见的测定方法包括压力室法和湿度计法。
压力室法是通过测定土壤样品在不同压力下的含水率来评估土壤水势。
湿度计法则是利用湿度计测定土壤和空气之间的水势差异，进而推算土壤水势。
三、水分管理方法1.合理灌溉合理灌溉是保证农田水分状况的基本手段。
根据不同农作物的需水量、生育期等不同因素，采取适当的灌溉量和灌溉方式，保证水分能够充分满足农作物的需求。
2.土壤覆盖措施土壤覆盖是一种有效的保持土壤湿润的措施。
通过保持农田土壤表面的覆盖物，如秸秆、草坪等，可以减少土壤水分的蒸散和蒸发损失，提高土壤水分利用效率。
3.积极排水排水是调节农田水分状况的重要手段之一。
在高湿度地区或土壤排水不良的地方，采取排水措施能够有效减少土壤含水量过高对作物生长的影响，提高土壤透气性。
四、总结农田水分状况对于农作物生长和发展至关重要。
通过合理评估土壤水分状况，采取适当的水分管理措施，能够保证农田水分的恰当供应，提高农作物的产量和质量。
田间土壤含水率测量的几种主要方法
- 1 -田间土壤含水率测量的几种主要方法1林剑辉 孙宇瑞※ 马道坤中国农业大学精细农业研究中心，北京，100083摘 要：土壤含水率是农业生产中一重要参数，本文对土壤水分的各种测量方法进行了全面的综合介绍。
首先讨论了称重法，张力计法，电阻法，中子法，r-射线法，驻波比法，时域反射击法及光学法等的基本原理。
其次由于土壤含水率受土壤质地，容重，含盐量，温度等影响，因此各种测量方法在实地测量时均会产生误差，本文紧接着详细分析了各种方法使用过程中产生误差的主要原因，并提出了相应的补偿措施。
最后，通过对这些方法的对比分析，得出了一些结论，并提出了土壤水分测量方法进一步研究的重点。
关键词：土壤含水率、传感器、测量1. 引言水乃生命之源，对于农作物而言，土壤水更是其发育、生长的重要条件。
在古中国农业中，将湿润的土壤称为“墒”，并有丰富的关于保墒、散墒等调节土壤水分状况（墒情）的技术和作业。
在现代农业中，能否对土壤水分进行有效测量与控制，是实现“精细农业”与“精细灌溉”的关键所在。
同时在水文科学、气象科学和生态科学中，土壤水分的测量也具有相当重要的意义。
土壤中水分含量称之为土壤含水率（Soil Moisture Content），是由土壤三相体（固相骨架、水或水溶液、空气）中水分所占的相对比例表示的，通常采用重量含水率（g θ）和体积含水率（v θ）两种表示方法[1]。
重量含水率是指土壤中水分的重量与相应固相物质重量的比值，体积含水率是指土壤中水分占有的体积和土壤总体积的比值。
体积含水率与重量含水率两都之间可以换算：c g v γθθ=，其中c γ为土壤干容重。
而Reynolds（1970）指出，采用体积含水率是克服土壤变异性对土壤含水率测量的影响的一种有效方法[2]。
由于作为水载体的土壤是一种多孔介质，物理化学特性复杂，空间变异性大，这些给土壤含水率的测量提出了很高的技术要求。
半个多世纪以来，科研人员针对这种状况，采用了不同的方法进行土壤水分测量的研究，各种测量技术也层出不穷。
土壤含水量、土水势和土壤水特征曲线的测定
土壤含水量、土水势和土壤水特征曲线的测定3.1测定意义严格地讲，土壤含水量应称为土壤含水率，因其所指的是相对于土壤一定质量或容积中的水量分数或百分比，而不是土壤所含的绝无仅绝对水量。
土壤含水量的多少，直接影响土壤的固、液、气三相比，以及土壤的适耕性和作物的生长发育。
在农业生产中，需要经常了解田间土壤含水量，以便适时灌溉或排水，保证作物生长对水分需要，并利用耕作予以调控，达到高产丰收的目的。
近几十年来的研究表明，要了解土壤水运动及土壤对植物的供水能力，只有土壤水数量的观念是不够的。
举一个直观的例子：如果粘土的土壤含水量为20%，砂土的土壤含水量为15%，两土样相接触，土壤水应怎样移动？如单从土壤水数量的观念，似乎土壤水应从粘土土样流向砂土土样，但事实恰恰相反。
这说明，光有土壤水数量的观念，尚不能很好研究土壤水运动及对植物的供水，必须建立土壤水的能量的观念，即土水势的概念。
测定土壤水特征曲线（基质势与土壤含水量之间的关系曲线）需要特别的仪器设备，随着土壤科学的发展，越来越多的基层土壤工作者需要土壤水特征曲线这一基础资料，了解土壤水特征曲线的测定，对今后土壤水特征曲线（不管是自己测定还是由别的单位测定）的应用是有益的。
3.2方法选择的依据土壤含水量目前常用的方法有：烘干法、中子法、射线法和TDR法（又称时域反射仪法）。
后三种方法需要特别的仪器，有的还需要一定的防护条件。
土水势包括许多分势，与土壤水运动最密切相关的是基质势和重力势。
重力势一般不用测定，只与被测定点的相对位置有关。
测定基质势最常用的方法是张力计法（又称负压计法），可以在田间现场测定。
土壤水特征曲线是田间土壤水管理和研究最基本的资料。
通过土壤水特征曲线可获得很多土壤基质和土壤水的数据，如土壤孔隙分布及对作物的供水能力等等。
测定土壤水特征曲线最基本的方法是压力膜（板）法，它可以完整地测定一条土壤水特征曲线。
3.3土壤含水量的测定（烘干法）烘干法又称质量法，具体操作是：用土钻采取土样，用感量0.1g的天秤称得土样的质量，记录土样的湿质量m t，在105℃烘箱内将土样烘6h～8h至恒重，然后测定烘干土样，记录土样的干质量m s，根据θm＝m w/m s×100%计算土样含水量，式中：m w=m t－m s；θm表示土样的质量含水率，习惯上又称为质量含水量。
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《田间土壤水势、含水量的测定》实验指导实验类型：演示综合性实验学时：3实验要求：必修
一、实验目的
1、熟练掌握表层土壤的测量前的处理方法；熟练掌握剖面土壤的测量前钻孔方法。
2、了解并学会仪器的连接和拆卸方法。
3、掌握测定表层土壤和剖面土壤的水势及含水量的方法。
二、实验内容
平行测定表层土壤的水势及含水量。
平行测定剖面土壤的水势及含水量。
三、仪器设备
剖面水分传感器（TRIME-IPH）：圆柱式探头，PVC材料外壳
表层水分传感器（TRIME-EZ）：针状探针，用于测量土壤表层含水量
数据管理器：采用掌上电脑，功能强大，可读取探头水分测量值及绘制水分变化曲线等等其它：套管、土钻、钢钻头、套管支持柱，撞击头，钢保护管等附件组成。
采集软件：TRIME Data-pilot采集数据，系统设置管理等，用于数据管理器（掌上电脑）图中TRIME-IPH通过旋转纽扣连接至传感器；通过7针接口连接至TRIME Data-pilot。
尺子（2个，量程一大一小），小锤一个。
四、所需耗材
电
五、实验原理、方法和手段
TRIME基于TDR（Time domain Reflectometry with Intelligent MicroElements）时域反射技术。
用以直接测量土壤或其他介质的介电常数，介电常数又与土壤水分含量的多少有密切关系，土壤含水量即可通过模拟电压输出被读数系统计算并显示出来。
先将所测处土壤表层进行铲平处理，用表层水分传感器（TRIME-EZ）的针状探针找准位置，用打孔针打孔至所需深度，然后将TRIME-EZ与TRIME Data-pilot连接起来，将探针放入小孔直接测量的出数据；旋钻循环钻孔达到剖面所需深度（卷尺量），然后将TRIME-IPH 与TRIME Data-pilot连接起来，将剖面水分传感器（TRIME-IPH）圆柱式探头放入所钻孔直接测量的出数据。
六、实验步骤
（一）TRIME-IPH的T3探针使用与测量剖面含水量及水势
1.准备工作套管支持柱固定在田间水平面，撞击头套管和钢保护管如图（2--2）安装成一体，旋转钻头先用力旋转钻土（图2-2右），取出土钻，放上塑料套头，然后将套管砸入土中（图2-2左）；清洁钻头，重复前面工作，如此循环直至达到理想深度，取出钢保护管。
图2-2图2--3
2.测量记录将TRIME-IPH的T3棒行探针与掌上电脑连接（图2-1），T3探针放入所钻孔洞，
尽量贴合（图2-3）；运行TRIME Data-pilot软件，开始测量，轻轻转动探针读取数据。
轻轻转动探针，重复测量三次。
3.如希望测量不同地下深度的有关数据，重复1、2。
（二）TRIME-EZ探针使用与测量表层含水量及水势
1.准备工作
先将所测处土壤表层进行铲平处理，用表层水分传感器（TRIME-EZ）的针状探针找准位置，用打孔针打孔至所需深度。
2.测量记录
将TRIME-EZ与TRIME Data-pilot连接起来（图2-1），，将EZ探针放入小孔，尽量贴合；运行TRIME Data-pilot软件，开始测量，读取数据，重复两次。
3.如希望测量不同表层深度的有关数据，重复1、2。
七、实验结果处理
五、数据处理
姓名日期年月日同组人
表2-1田间表层土壤含水量及水势
深度编号地下cm地下cm地下cm
含水量水势含水量水势含水量水势
1
2
平均值
表2-2.田间剖面土壤含水量
深度编号地下cm地下cm地下cm
含水量水势含水量水势含水量水势
1 2
3
平均值
八、实验注意事项
1、准备工作过程，放上塑料套头，将套管砸入土中之前，确保小孔位置对好，以免将钢管砸变形。
2、将T3探头放入套管中时，要按下弹簧膨胀测波体，以免被管口卡掉。
3、实验过程中防止有水进入T3探头的套管中，注意探头的清洁。
九、预习与思考题
思考地下深度与土壤水势的关系，地下深度与土壤含水量的关系。
十、实验报告要求
1、除按报告纸格式要求填写外，实验数据处理中要体现原始数据，和简单的处理过程。
2、分析本实验所得结果的正确性都受何条件影响。
3、对本次实验后面思考题的解释。