田间持水量和凋萎系数.docx

1、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( field moisture capacity )，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

2、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=(m2 -m1)/m1 x 100% 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(measurement of field capacity) 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

3、 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

4、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 12 天，壤性土为 23 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 1.52.0% 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

5、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 1520 克土样，用称重烘干法，测其含水 率。经过重

6、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

7、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

8、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 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

9、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wilting coefficient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

10、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。