[发明专利]测定不同土壤水势和容重下土壤相对气体扩散系数的方法

说明书

本发明公开了一种测定不同土壤水势和容重下土壤相对气体扩散系数的方法，属于土壤水势和相对气体扩散系数测定技术领域。该方法包括以特定土壤水势测定装置分别测定不同预设容重的土核对应的水势，并通过特定土壤相对气体扩散系数测定装置分别测定不同预设容重的土核对应的氧气扩散系数；从而获得每个预设容重的土核对应的土壤水势与土壤相对气体扩散系数数值。该方法能够在室内条件下模拟不同的土壤容重状态对应的田间土壤水势和土壤相对气体扩散系数，可衡量土壤通气性，有利于预测温室气体N₂O等的排放。

技术领域

本发明涉及土壤水势和相对气体扩散系数测定技术领域，具体而言，涉及一种测定不同土壤水势和容重下土壤相对气体扩散系数的方法。

背景技术

N₂O(氧化亚氮)是一种温室气体，是导致平流层臭氧消耗的主要人为排放物。农业土壤的N₂O排放在人为N₂O排放中占主导地位，但有关相对土壤气体扩散系数(D_p/D_o)和N₂O排放的相关研究与测定方法非常有限。随着土壤含水量的增加，氧气(O₂)向土壤的扩散减少。土壤中的硝化、反硝化反应，分别是好氧和厌氧过程，而土壤反硝化过程增加和土壤向厌氧状态过渡会使土壤N₂O排放增加。

土壤相对气体扩散系数(D_p/D_o)是指土壤空气的扩散系数(D_p)和自由空气的扩散系数(D_o)的比值。它是土壤通气性的重要指标。N₂O的产生和土壤水分的关系可以很好的被D_p/D_o所概括，而且D_p/D_o已被越来越多被用来描述这一关系，其也可以解释N₂O:N₂的变化。

此外，土壤容重以及土壤中水分含量是决定土壤物理性质的一大因素，其决定着土壤中植物根、土壤动物、土壤微生物等生命体的活性状态，进而影响土壤中进行的生物化学过程。

但目前还未有能够在室内条件下揭示不同的土壤容重状态对应的田间土壤水势和土壤相对气体扩散系数之间所具有的关系的方法。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定不同土壤水势和容重下土壤相对气体扩散系数的方法，以解决上述技术问题。

本申请可这样实现：

本申请提供了一种测定不同土壤水势和容重下土壤相对气体扩散系数的方法，包括以下步骤：

以土壤水势测定装置分别测定不同预设容重的土核对应的水势，并通过土壤相对气体扩散系数测定装置分别测定不同预设容重的土核对应的氧气扩散系数；从而获得每个预设容重的土核对应的土壤水势与土壤相对气体扩散系数数值；

其中，土壤水势测定装置包括水势台、支架、连接水管和储水容器；水势台包括水平底面以及沿水平底面的周缘向上并朝内弯曲的侧面，水平底面具有通孔，水平底面的内壁固定连接有覆盖于通孔的硅砂片；按由下至上的方向，水平底面的上表面还依次设有硅砂层和承重层；硅砂层将硅砂片覆盖；承重层的上表面用于放置待测土核；支架支撑于水势台的底面并使水势台整体处于水平状态；储水容器的顶部敞口，连接水管的两端分别插入水势台内以及储水容器内；储水容器还开设有用于排水和加水的开口；开口与水势台上放置的土核的中心之间具有高度差；

土壤相对气体扩散系数测定装置包括测定容器和用于盛装待测土核的土壤盛装容器；测定容器由具有底部密封且上部敞口的壳体，壳体内部形成容纳腔；容纳腔内设有氧气传感器，壳体的壳壁开设有惰性气体进孔和惰性气体出孔；土壤盛装容器的上端和下端均敞口设置，土壤盛装容器的下端与测定容器的上端连通。