田间持水量和凋萎系数.docx

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田间持水量和凋萎系数

田间持水量和凋萎系数

田间持水量

简介

田间持水量（fieldmoisturecapacity），指在地下水较深和排水良好的

土地上充分灌水或降水后，允许水分充分下渗，并防止蒸发，经过一定时间，土壤剖面所能维持的较稳定的土壤水含量（土水势或土壤水吸力达到一定数值）。

达到田间持水量时的土水势为-50～-350毫巴，大多集中于-100～-300毫巴间。

定义

田间土壤有一个最大的持水能力，这个指标统称为田间持水量，是水文学的专业名词，其值为25%左右，这是一个土壤持水能力的极限值。

意义

田间持水量长期以来被认为是土壤所能稳定保持的最高土壤含水量，也是土壤中所能保持悬着水的最大量，是对作物有效的最高的土壤水含量，且被认为是一个常数，常用来作为灌溉上限和计算灌水定额的指标。

但它是一个理想化的概念，严格说不是一个常数。

虽在田间可以测定，但却不易再现，且随测定条件和排水时间而有相当的出入。

故至今尚无精确的仪器测定方法。

田间持水量的计算

Φ=[（m2-m1）/m1]x100%Φ——田间持水量（%）m2——湿样土质量m1——烘干样土质量[1]

田间持水量测定

（measurementoffieldcapacity）地下水较

深时，对土壤所能保持的最大毛管悬着水量的测定。

利用田间持水t可以鉴定农田水分供给状况，对作物的有效程度和进行农田灌溉的依据。

早在20世纪20年代初，一些学者在提出田间持水量的定义时，就已确定了田间测定方法。

后来有些国家用整段土样或压力模装置在室内测定田间持水量。

50年代中期，中国制定了有关测定的技术方法。

田间持水量可以在田间测定，也可以在室内测定。

田间测定法

1.小区灌水法

2.田间测定法

测定方法

和测定装置

1.测定装置

2.专利

申请

田间测定法

小区灌水法

在有代表性的地段上，围起一定面积的小区，经过充分灌水，在排去多余的重力水后，测定土层中保持的最大悬着水量。

灌水小区的面积

3

通常是（2×2）平方米。

其地面要平整。

四周用坚实土埂围着，在中心部位楔入面积为（1×1）平方米的铁皮木框（或铁框），框内为测试区，周围为保护区。

小区的灌水量是根据欲测土层的深度和该土层现存的贮水量确定的。

区内灌水入渗后要用塑料布（或帆布）和林秸等覆盖，以防止土表蒸发和雨水落入。

开始测定的时间因土壤不同而异。

砂性土在灌水后1～2天，壤性土为2～3天，粘性土为3～4天。

测定时，在测试区内按土壤发生层次（或每10厘米厚土层）分层取土。

一般取三个重复（三角形排列）。

用称重烘干法，测其含水率，以占干土重百分数表示。

以后每天测定一次。

在同一土层上，当前后两次测得的含水率的差值不超过1.5～2.0%时，选后一次测定值为田间持水量。

在日本以测定大量降雨（100毫米以上）或灌水浸泡24小时后的土壤含水率作为田间持水量。

或用张力计测出一定土壤吸水力（多数取土壤吸力的对数值PF1.8）下的土壤含水率，作为田间持水量。

A.室内测定法威尔科克斯

（Wilcox）法也称环刀法（或土壤容重钻）:

用环刀在欲测地段上采取原状土。

同时在同一土层上取些散状土，带回室内。

将前者放入水中（水不没

环刀顶）浸一昼夜。

后者经风干，通过孔径为1毫米的土筛，装入环刀。

然后将装有湿土的环刀的有孔盖子打开，连同滤纸一起放在盛风干土的环刀上。

经过8小时吸水后，从盛原状土的环刀中取15～20克土样，用称重烘干法，测其含水率。

经过重复测重，求出同一土层含水率的平均值，即为该层的田间持水量。

B.整段标本

法:

从田间取有代表性的完整土柱，其最小横截面积为（15x15）平方厘米，深度一般比欲测深度深1倍以上。

土柱四侧淋上一层松脂。

并用木板加以封闭。

其上端高出土柱表面，以便灌水。

下端固定一孔径为0.5毫米的黄铜网，装上一个漏斗接水。

在土样的每一土层边界上插入电极，当全部定额水量渗入土样后，在其表面盖上数层能保持湿润的滤纸。

随后利用电极测定土壤导电度的变化来观察水的移动状况。

当水停止向下移动时，便打开整段土样的一测边壁，并逐层取出土样，用称重烘干法，测其含水率占干土重的百分数），即为该土壤剖面的田间持水量。

C.

压力模法:

从田间取回欲测的土样（土柱、土块或散状土）经过充分湿润后（散状土经过风干过筛），放置在压力模的多孔陶瓷板上。

在一定吸力（土

柱、土块用1/10巴、散状土用1/3巴）下，将其吸干达到平衡后，迅速地用称重烘干法，测其含水率，得出田间持水量的近似值。

田间测定法

PS：

田间测定法准确，能代表自然状况下的田间持水量。

在地下水位较高的地区或田间难取土样的情况下采用室内测定法，只能取得田间持水量的近似值。

测定方法和测定装置

一种土壤田间持水量的测定方法及其测定装置（专利）申请号/专利号：

200510126229测定装置

本发明涉及土壤田间持水量的测定方法和测定装置，其测定方法为ˇ吸渗法：

利用土壤基质势主动将水吸入土壤中，使土样的含水量达到土壤毛管所能吸持的无重力水时的最大水量，测量此时的土壤含水量即为土壤田间持水量。

其测定装置，包括：

上端与供水源相连通的供水容器；安装在供水容器下部管壁上的进气控制管和供水管；供水管的垂向下端连通一灌水器；进气控

6

制管的垂向下半部放置在一钻土锥形筒内，进气控制管的下端进气口与钻土锥形筒的管壁之间留有间隙；灌水器的底部高出所述钻土锥形筒中的所述进气控制管的下端进气口1～2cm。

本发明首次提出吸渗法测量田间持水量，并提供其测量装置，具有省时、省水，更适合粘性土壤等优点。

专利申请

申请日：

2005年11月30日

公开日：

2007年06月13日授权公

告日：

申请人/专利权中国农业大学人：

申请人北京市海淀区圆明园地址：

西路2号

发明设雷廷武；江培福；武计人：

阳；李鑫；毛丽丽专利代北京泛华伟业知识产理机构：

权代理有限公司代理人：

王凤华专利类发明专利

分类号：

G01N33/24;G01N1/28

点此查看跟该专利相关的主附图公开说明书授权说明书

凋萎系数

wiltingcoefficient

植物开始发生永久凋萎时的土壤含水率，也称凋萎含水率或萎蔫点。

一般来说，凋萎系数与田间持水量之间的土壤水，属于有效水分。

重要的土壤水分常数之一。

指生长在湿润土壤上的作物经过长期的干旱后，因吸水不足以补偿蒸腾消耗而叶片萎蔫时的土壤含水量。

最初在下午或日落后叶片尚可逐渐恢复充涨，以后在日出前也不能恢复充涨，最后甚至在灌溉或降水供给一些水分后也不能恢复。

这时的土水势一般为—15巴，大体相当于萎蔫叶片的水势。

作物在这种情况下称为永久萎蔫，此时的土壤含水量称为凋萎系数此时土壤中的水分活动已基本接近于零。

凋萎系数是个理想化的概念，因它是在水汽饱和的大气中不发生蒸腾的条件下植物不恢复充涨时的土壤含水量，而在田间除极特殊情况，作物是必须进行蒸腾的。

事实上，植物是否表现水分不足以至萎蔫，并不单纯取决于土壤含水量或土水势，还取决于植物吸水率能否满足不断蒸腾的需要和气候因素。

这个过程是动态的，而凋萎系数显然不能完全满足这个动态过程的要求。

然而对大多数土壤、植物和气候条件来说，它仍是一个很好的近似值，也是了解土壤水分状况，进行土壤改良和灌溉不可缺少的重要依据。