[发明专利]一种土壤质量含水量检测方法

说明书

本发明一种土壤质量含水量检测方法，涉及土壤特征研究领域。本发明为解决现有技术中测量仪器昂贵，测量周期长的问题。本发明的一种土壤质量含水量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：取风干后的土样过筛，并均分成两份；步骤二：取第一份土壤，测定多个不同容重土壤下的饱和含水量w_s(g g^‑1)；步骤三：取第二份土壤，测定多个不同容重土壤下的毛管持水量w_MC(g g^‑1)。

技术领域

本发明涉及土壤特征研究领域，尤其涉及一种土壤质量含水量检测方法。

背景技术

土壤水分特征曲线是指土壤水吸力随土壤含水量变化的关系曲线。其反映了土壤水的能量和数量之间的关系，是研究土壤水分保持与运动的基本参数，具有重要的理论和实用价值。目前，土壤水分特征曲线的表述方法有van Genuchten方程、Brooks-Coren方程和Garden方程等。这些水分特征曲线方程通常采用实测方法获得，即通过压力膜仪、高速离心机、吸力平板仪等方法测定土壤不同水吸力值及其对应的土壤含水量，然后通过数学软件拟合方程。该方法的主要不足之处是耗时很长，根据土壤类型的差异，通常需要一个月到几个月不等的时间；另外，该方法需要的仪器很昂贵，如压力膜仪、高速离心机价格在十几万至几十万不等，吸力平板仪在几万元左右，普通的土壤学实验室很少能够配备这些仪器。

发明内容

本发明提供了一种土壤质量含水量检测方法，以解决现有技术中测量仪器昂贵，测量周期长的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案实施如下：一种土壤质量含水量检测方法，包括以下步骤：

步骤一：取风干后的土样过筛，并均分成两份；

步骤二：取第一份土壤，测定多个不同容重土壤下的饱和含水量w_s(g g^-1)；

步骤三：取第二份土壤，测定多个不同容重土壤下的毛管持水量w_MC(g g^-1)；

步骤四：根据毛管持水量w_MC和饱和含水量w_s的直线回归方程[1]，计算出经验系数λ；

w_s＝λw_MC [1]

步骤五：根据饱和含水量w_s与土壤容重D_b关系方程[2]，计算出经验系数m和n；

w_s＝mD_b+n [2]

步骤六：将步骤五中测得的经验系数λ代入方程[3]中，求解出参数k；

步骤七：建立土壤水分特征曲线方程，

w＝(klnh+1)(mD_b+n) [4]。

式中，w为土壤质量含水量(g g^-1)，h为土壤水吸力(cm)。

进一步地，步骤二中利用第一份土样测定其饱和含水量w_s的过程为：

将第一份土样按一定容重装入100cm³环刀中，盖好该环刀的上、下孔盖，放于盛水的搪瓷盘内，下孔盖一端朝下，搪瓷盘内水面较环刀上孔盖边缘低1～2毫米，让水分饱和土壤24小时；取出装有土样的环刀，取掉环刀上孔盖，从环刀内取出15～20克土样，放入已知重量w₁的铝盒中，称重为w₂，然后放入烘箱在105℃烘干至恒重，再称重为w₃；采用公式计算获得土壤获取饱和含水量w_s。