土壤水分含量
土壤含水量最大可以是多少
土壤含水量最大可以是多少土壤含水量(watercontentofsoil)是土壤中所含水分的数量.一般是指土壤绝对含水量,即100g烘干土中含有若干克水分,也称土壤含水率.土壤水分状况又叫墒情.
在农业生中,及时掌握封墒情情很重要.利用感官检验土壤墒情,具有简便、快速度等特点.
饱墒含水量18.5%~20%,土色深暗发黑,用手捏之成团,抛之不散,可搓成条,手上有明显的水迹.饱墒为适耕上限,土壤有效含水量最大.
适墒含水量15.5%~18.5%,土色深暗发暗,手捏成团,抛之破碎,手上留有湿印.适墒是播种耕作适宜的墒情,有效含水量较高.
黄墒含水量12%~15%,土色发黄,手捏成团,易碎,手有凉爽感觉.黄墒适宜耕作,有效含水量较少,播种出苗不齐,需要灌溉.
干土含水量在8%以下,土色灰白,土块硬结,细土松散.干土无作物可吸收的水分,不适宜耕作和播种.
1。
土壤水分及其测定方法
土壤水分及其测定方法土壤是植物生长的重要基础，而水分是土壤中最基本的成分之一，对植物的生长和发育有着重要的影响。
因此，准确测定土壤水分含量对于合理施肥、科学种植以及保护环境具有重要的指导意义。
本文将重点介绍土壤水分的测定方法。
一、土壤水分的种类1.吸附水：当土壤中含有一定量的水分时，其分子以氢键的形式吸附在细小颗粒及土壤颗粒表面的毛细孔之间。
该部分水分通常是植物吸收的主要部分。
2.凝聚水：当吸附水逐渐减少时，吸附水分子之间的化学吸附水解离，形成自由水。
这部分水分被土壤颗粒层包裹，形成颗粒间或颗粒内的凝聚水。
3.自由水：当土壤饱和或过饱和时，水分分子可占据土壤毛细孔空间，以自由状态存在。
二、土壤水分的测定方法1.重量法：根据土壤样品的干燥前后重量的变化来测定土壤水分含量。
具体步骤如下：（1）取土壤样品，经过精确称量得到初始重量。
（2）将土壤样品放入恒温恒湿箱中，控制温度和湿度一定时间后，取出。
（3）将土壤样品置于低温烤箱中干燥，直至重量不再变化。
（4）根据干燥后土壤样品的重量和初始重量的差值，计算得出土壤水分含量。
2.容积法：根据土壤样品吸水或排除水的体积变化来测定土壤水分含量。
常用的容积法有重力抽滤法、贴层烘箱法和层式吸水法。
（1）重力抽滤法：将土壤样品放入滤纸上，利用重力通过滤纸往下排水，排水后根据土壤样品的体积变化计算水分含量。
（2）贴层烘箱法：将土壤样品粘贴在烘箱内壁上，通过加热使水分汽化，然后根据初始和最终土壤样品的质量计算水分含量。
（3）层式吸水法：将土壤样品分层放入容器中，底层加水，根据下层土壤的膨胀情况来计算水分含量。
3.电阻法：土壤含水量与土壤电阻的关系成正比，利用电阻仪测量土壤电阻来间接测定土壤水分含量。
（1）两针电阻法：将两根针插入土壤中，测量针与土壤之间的电阻值，通过电阻值与水分含量的对应关系来计算。
（2）频率域电磁法：通过外加交变电场，测量土壤电容和电阻的变化，从而推测土壤水分含量。
土壤水分测定实验报告
土壤水分测定实验报告一、实验目的土壤水分是土壤的重要组成部分，对植物生长、土壤微生物活动以及土壤物理化学性质等都有着重要的影响。
本次实验的目的是掌握常见的土壤水分测定方法，了解土壤水分含量的变化规律，为农业生产、土壤改良和环境保护等提供科学依据。
二、实验原理土壤水分含量的测定方法多种多样，本次实验采用烘干法和酒精燃烧法。
烘干法的原理是将土壤样品在 105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，通过烘干前后的质量差计算土壤水分含量。
土壤水分含量（％）＝（烘干前质量烘干后质量）／烘干前质量 × 100%酒精燃烧法的原理是利用酒精燃烧时产生的高温，使土壤中的水分迅速蒸发，通过燃烧前后的质量差计算土壤水分含量。
三、实验仪器与材料1、仪器电子天平：精度 001g烘箱：能保持温度在 105℃±2℃铝盒：若干干燥器酒精：浓度 95%量筒玻璃棒2、材料不同类型的土壤样品：如砂土、壤土、黏土四、实验步骤（一）烘干法1、取适量的新鲜土壤样品，放入已知质量的铝盒中，用电子天平称取湿土质量，记录为 M1。
2、将装有湿土的铝盒放入烘箱，在 105℃±2℃的条件下烘 6 8 小时，直至恒重。
3、将烘干后的铝盒取出，放入干燥器中冷却至室温，用电子天平称取干土质量，记录为 M2。
（二）酒精燃烧法1、取适量的新鲜土壤样品，放入已知质量的铝盒中，用电子天平称取湿土质量，记录为 M3。
2、向铝盒中倒入适量的酒精，使土壤充分浸润，点燃酒精，待火焰熄灭后，重复燃烧 2 3 次，直至土壤颜色变浅。
3、冷却后，用电子天平称取干土质量，记录为 M4。
五、实验数据记录与处理｜实验方法|土壤类型|湿土质量（g）｜干土质量（g）｜水分质量（g）｜水分含量（％）｜｜｜｜｜｜｜｜｜烘干法|砂土|M11|M21|M11 M21|（M11 M21）／ M11 × 100%｜｜烘干法|壤土|M12|M22|M12 M22|（M12 M22）／ M12 × 100%｜｜烘干法|黏土|M13|M23|M13 M23|（M13 M23）／ M13 × 100%｜｜酒精燃烧法|砂土|M31|M41|M31 M41|（M31 M41）／ M31 ×100%｜｜酒精燃烧法|壤土|M32|M42|M32 M42|（M32 M42）／ M32 ×100%｜｜酒精燃烧法|黏土|M33|M43|M33 M43|（M33 M43）／ M33 ×100%｜六、实验结果分析1、不同土壤类型的水分含量差异砂土的孔隙较大，透气性好，保水能力相对较弱，水分含量较低。
(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。
测定土壤水分含量的方法
土壤水分含量的测定方法
土壤水分含量是土壤的重要物理性质之一，对于农业、水利和环境保护等领域具有重要意义。
下面介绍几种常见的土壤水分含量测定方法。
1. 重量法
重量法是一种经典的土壤水分含量测定方法。
其原理是将土壤样品在 105°C 的恒温箱中烘干至恒重，计算出土壤样品失去的水分重量与样品干重的比值，即土壤水分含量。
该方法操作简单，结果可靠，适用于各种土壤类型。
但是该方法需要破坏性取样，不能进行连续监测。
2. 电导法
电导法是利用土壤溶液的电导率与土壤水分含量之间的关系来
测定土壤水分含量的方法。
其原理是，将两个电极插入土壤中，通过测量电极之间的电阻值来计算土壤水分含量。
该方法具有快速、简便、连续监测等优点，适用于各种土壤类型。
但是该方法受到土壤溶液盐分、pH 值等因素的影响，精度受到限制。
3. 微波法
微波法是利用微波透射原理来测定土壤水分含量的方法。
其原理是将微波发射器和接收器分别置于土壤的两侧，测量微波信号的衰减量，计算出土壤水分含量。
该方法具有快速、非破坏性、连续监测等优点，适用于各种土壤类型。
但是该方法受到土壤密度、含水量等因素的影响，精度受到限制。
4. 遥感法
遥感法是利用卫星遥感技术来测定土壤水分含量的方法。
其原理是通过分析卫星遥感图像，计算出土壤表面的反射率和辐射率等参数，从而推算出土壤水分含量。
该方法具有大范围、连续监测等优点，适用于大面积土壤水分含量的监测。
但是该方法受到气候、地形等因素的影响，精度受到限制。
土壤水分的测定方法
土壤水分的测定方法土壤水分是指土壤中所含的水的量，它是土壤中最重要的一个环境要素，对于土壤的物理、化学及生物过程都具有重要的影响。
因此，准确测定土壤水分对于农业生产、环境科学及资源管理等领域具有重要意义。
下面将详细介绍常用的土壤水分测定方法。
1.干湿重法：干湿重法是目前应用最广泛的测定土壤水分的方法之一，也是一种比较简单和准确的方法。
其原理是测定土壤样品在自然状态下和完全干燥后的重量差值。
实验步骤：取一定重量的土壤样品，记录称重值为W1，然后将土壤样品在105°C的高温下干燥直到重量不再变化（通常需要12-24小时），记录最终的称重值为W2，根据公式计算土壤水分含量：土壤含水量=（W1-W2）/W2×100%2.电阻法：电阻法是利用土壤中含水量与电阻之间的关系来测量土壤水分含量的方法。
该方法是基于土壤水分与土壤的电导率之间的正相关关系。
实验步骤：在一定深度插入测量电极，并测量测量电极的电阻。
然后将一定电压通过电极，测量电阻随电压变化的曲线。
通过分析曲线的斜率，可以得到土壤的电导率，进而计算土壤水分含量。
3.小型赛珀仪法：这种方法是利用赛珀仪来测量土壤样品中的电阻和介电常数的变化来估算土壤水分含量。
实验步骤：取一定重量的土壤样品，将其放入特制容器中，并在容器上安装传感器。
然后通过测量土壤样品中的电阻和介电常数，利用已知的土壤水分与电阻之间的关系，计算土壤水分含量。
4.中子计数法：中子计数法是一种非破坏性的土壤水分测定方法，其基本原理是利用中子衰减法来测量土壤中的水分含量。
实验步骤：利用中子源产生一定能量的中子束，穿过土壤样品。
通过测量中子束经过土壤样品后的衰减率，即可计算土壤水分含量。
5.微波法：微波法是一种基于土壤材料对微波的吸收和反射特性来测定土壤水分含量的方法。
通过测量微波在土壤中传播的特性来计算土壤的水分含量。
实验步骤：利用微波源产生一定频率的微波，并将其传递到土壤样品中。
水分含量对土壤质量的影响
水分含量对土壤质量的影响水分是土壤中重要的组成部分，它对土壤质量具有重要影响。
水分含量的变化会直接影响土壤的结构、物理性质、化学性质以及土壤中微生物的生存和活动等。
因此，深入研究水分含量对土壤质量的影响，对于合理利用土壤资源、提高农田生产力具有重要意义。
一、土壤结构的影响水分含量是土壤中固体相和孔隙相之间的重要连接环节。
当土壤含水量较高时，固体相与孔隙相之间会出现接触点和细颈，固体颗粒间的粘聚作用增强，土壤结构变得较为稳定，比表面积增大，土壤孔隙度减小。
这种情况下，土壤排水性较差，根系呼吸受限，容易导致土壤中氧气的不足以及根系窒息死亡现象的发生，从而影响土壤质量。
二、土壤物理性质的变化水分含量对土壤的物理性质产生着直接的影响。
随着水分含量的增加，土壤的容重会逐渐降低，孔隙度增大，土壤的通气性、渗透性和保水能力也随之提高。
这有利于土壤中微生物的呼吸作用和根系的生长发育，同时也有利于植物养分的吸收和根系的侵扰。
因此，适宜的水分含量可以改善土壤的物理性质，提高土壤质量。
三、土壤化学性质的调节水分含量的变化还会影响土壤的化学性质，特别是土壤的盐分含量。
较高的水分含量会导致土壤中钠盐和氯化物的溶解度增加，从而增加土壤的离子强度，降低土壤的渗透性和保水能力。
此外，由于水分的蒸发作用，土壤中的阳离子浓度升高，对土壤中坏境益生菌产生抑制作用，降低土壤的肥力。
四、土壤中微生物的生存与活动水分含量对土壤中微生物的生存与活动有重要影响。
适宜的水分条件有助于细菌、真菌等微生物的繁殖和代谢活动，提高土壤的肥力。
而当水分含量过低或者过高时，微生物的活动会受到限制，导致土壤中有机质的分解速率降低，影响土壤肥力的提高。
因此，合理调控水分含量可以促进土壤中微生物的生存与活动，提高土壤质量。
总结：水分含量是土壤质量的重要指标，通过对土壤结构、物理性质、化学性质以及微生物生存与活动的影响可以看出，适宜的水分含量对于土壤质量的提高非常重要。
土壤水分含量的表示方法
土壤水分含量的表示方法
一种常见的表示方法是重量百分数。
就是说，把土壤里水的重量和烘干土重量相比，得出的百分数就是土壤水分含量啦。
比如说，取了一块湿土，称一称重量，然后把它烘干，再称干土的重量，一计算，就知道水分占了多少比例。
这就像是在算一个小蛋糕里奶油占了多少重量比例一样有趣呢。
还有一种是容积百分数哦。
这个就有点特别啦，它是把土壤水分的容积和土壤总容积相比得到的百分数。
想象一下，土壤就像一个小盒子，水在这个小盒子里占了多少空间，用这个方法就能算出来。
这就好比是在看一个装满东西的小盒子里，水这个小成员占了多大的空间份额呀。
相对含水量这个表示方法也很重要呢。
它是土壤自然含水量和田间持水量的比值。
田间持水量就像是土壤能储存水分的一个小上限，用实际的含水量和这个上限比一比，就能知道现在土壤里的水分相对来说是多还是少啦。
就像我们比较自己口袋里的钱和能装下的最多钱数的比例一样，看看自己是穷还是富，哈哈。
另外呀，还有土壤水势这个概念来表示土壤水分含量呢。
这就有点复杂啦，水势就像是水在土壤里的一种能量状态。
水总是从水势高的地方往水势低的地方跑。
如果土壤水势高，说明土壤里水分比较充足，植物就比较容易吸收到水分；要是水势低，那植物吸水就有点费劲啦。
这就好比是水在土壤里的一个小动力指标，告诉我们水在土壤里的活跃程度呢。
这些不同的表示方法都有它们自己的用处哦。
科学家们用这些方法来研究土壤和植物的关系，农民伯伯们也能根据这些来知道啥时候该浇水，啥时候土壤里水分还够呢。
宝子们，现在是不是觉得土壤里的水分也有好多有趣的知识呀 。
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Tensiometer
(a) vacuum gauge tensiometer
(b) mercury manometer tensiometer
v Diagram of a tensiometer, measuring energy state of soil
water with (a) a vacuum gauge and (b) a mercury manometer
❖ Voθluv m= e乾t水r土i之c之體w體積a積terVVcwontent(體積比例)
1
Bd
❖ ρw = 1 →θg =
θv
Question ?
θ=5% 砂土
θ=Hale Waihona Puke 0% 粘土?水分之移動
何者之水分植物較易利用?
土壤水之能量狀態(Energy Status)
Water potential (勢能) ψ= μw (soil)- μ。w (standard state)=RT ln e/e。 μw：chemical potential (free energy/ mole) of
ψ pF 2.54，-1/3bar時，土壤所含水分之百分數。
v Wilting point (凋萎係數)
植物開始凋萎時土壤所含水分之百分數 ψ pF4.2， -15bar時，土壤所含水分之百分數。
v Available water (有效水分含量)
田間容水量-凋萎係數 (即-1/3bar~-15bar間之水分)
土壤水之能量狀態 (Energy Status) (續)
Water potential單位： energy/mole (J/mole) 也可表為 energy/volume (J/m3) ∵J = N (force) × m → J/m3 = N/m2 N/m2為壓力之單位→water potential可以壓力單位表之 如bar (=105 N/m2)；或者以導水頭(hydraulic head)表之， 因壓力可以靜水壓表示
water e/e。：ratio of vapor pressure of water in the soil to
vapor pressure of water in the standard state
R：gas constant T：absolute temperature (。K)
土壤水之能量狀態 (Energy Status) (續)
土壤水分承受比大氣壓力更大之壓力，而得之正 壓力 ψp≧0
❖ Gravitational potential(重力勢能，ψg)
Measuring Soil Water Content
❖ Water content
Destructive sampling:
❖Oven-dried method
Undestructive sampling:
由於土壤基質毛細力及吸附力所產生，這些力吸 附及結合水分於土壤中，降低其勢能使之低於自 由水 ψm≦0
❖ Solute potential(滲透勢能，ψs)：
土壤水分中有溶質存在影嚮其熱力學性質並降低 其勢能 ψs≦0
土壤水之能量狀態 (Energy Status) (續)
Ψ = ψm + ψs + ψp + ψg ❖ Pressure potential(壓力勢能，ψp)：
v e.g.
凋萎係數(%) 有效水量(%)
Clay loam soil 7.1
13.1
Quartz sand 0.57
0.83
Water Movement in Saturated Soil
• 水分在土壤中之移動
– 高勢能
低勢能
• 水在飽和狀態時之移動 (e.g.水田土壤)
• Darcy’s law Q q KH K(H1 L)
濕度計(Psychrometer)
v 乾濕球溫度差
v Thermocouple Psychrometer
土壤水分特性曲線 (Moisture Characteristic Curve)
Field capacity (田間容水量)
v 田間土壤水分飽和後二至三日，自然排水(free drainage)停止，此時土壤中所含水分之百分數
❖Neutron Probe method ❖γ-ray attenuation method ❖Gypsum block (electrical resistance block) method
Measuring Soil Water Potential
❖ Tensiometer ❖ Gypsum block method ❖ Thermocouple psychrometer
土壤水(Soil Water)
❖ 土壤水分之重要性：
1. 水分為植物生長所必需
1. 原生質之組成 2. 光合作用所需 3. 維持膨壓
2. 水可作為溶劑(solvent)，影響營養元素或其他 溶質(如重金屬、農藥)在土壤中之動態
3. 影響土壤之通氣性
土壤水分含量(Water Content)
❖ Grθagv=im乾 e水t土r之ic之質質w量量aterMMcwsontent(質量比例)
定義標準狀況(standard state)為 Pure water (純的，無溶質存在) Free water (除了重力之外，沒有外力之作用) at To, Po (temp. and pressure are arbitrary) and Zo (reference elevation) →water potential ψ=0
A
L
L
• Q：單位時間流經土柱之體積
• A：土柱橫切面積
• H：水力頭降落(Hydraulic head drop)
• L：土柱長度
• q = ：單位時間通過單位橫切面積水分之
體積或稱流束(flux)
• k：水力傳導度(hydraulic conductivity)
靜水壓p=ρgh ρ：水密度h g：重力加速度 h：水柱高(head) pF= log 通常用來表示water potential (h：cm)
土壤水之能量狀態 (Energy Status) (續)
Ψ = ψm + ψs + ψp + ψg ❖ Matric potential (基質勢能，ψm)：