田间持水量测定是指在地下水较深的情况下,对土壤所能保持的最大毛管悬着水量的测定。这一指标对于评估农田水分供应情况、作物有效性和指导农田灌溉具有重要意义。自20世纪20年代以来,科学家们已经提出了田间持水量的概念,并发展出了相应的测定方法。在中国,自50年代中期起,已经制定了相关
技术标准。田间持水量既可以现场测定,也可以在实验室条件下进行测定。
选择一块代表性地块,划定一个面积约为2平方米的小区,确保地面平整,并使用坚实的土埂围绕四周。在小区中央设置一个面积为1平方米的铁皮木框,用于测试区域。根据待测
土层的深度和现有贮水量,计算出所需的灌水量。灌水完成后,使用塑料布或其他覆盖物保护土壤免受蒸发和雨水影响。根据不同土壤类型,开始测定的时间会有所不同,通常砂性土在灌水后1-2天,壤性土2-3天,黏性土3-4天。在测试区域内,按照土壤发生层次或每10厘米厚度的土层分层
抽样,每次取样至少三次,采用称重烘干法测定含水率,并以干土重量的百分比表示。当相邻两次测定的含水率差异小于1.5%-2%时,选取最后一次测定值作为田间持水量。
在无法在现场取样或地下水位较高时,可以采用室内测定法获得田间持水量的近似值。其中,威尔科克斯法(Wilcox法),又称环刀法,是常用的一种方法。通过环刀采集原状土样,并在室内进行处理和测定。整段标本法则是从田间采集完整的
土柱样本,经过特殊处理后,通过监测土壤导电度变化来判断水的运动状态,最终测定各
土层的田间持水量。压力模法则是在实验室条件下,通过对土样施加特定的压力,使其达到稳定状态后再进行含水率测定。
田间持水量的测定方法还包括一项名为“吸渗法”的专利技术,该方法利用土壤基质势主动吸收水分,直至达到土壤毛细管所能维持的最大无重力水量,从而实现对田间持水量的精确测定。这种测定方法不仅节省时间和水资源,而且特别适用于黏性土壤。
为了支持吸渗法的实施,还开发了一种专门的测定装置,包括连接水源的供水容器、进气控制管和供水管,以及用于灌水的灌水器。此外,还有钻土锥形筒和进气控制管之间的间隙设计,以及灌水器底部的高度设定,这些都旨在提高测定的准确性。