2.1: 在土壤中的水分含量的测定

1. 权衡两者铝盘子。
2. 分装约 50 克的潮湿的土壤，到每个铝盘和机油的菜肴。因此，目前所知的潮湿土壤样品的重量。
3. 一夜之间在 105 ° C 在烤箱里土壤变干。
4. 从烤箱中取出盘子，放凉。
5. 机油的菜肴，加上烘箱干燥的土壤。现在所知的干燥的土壤重量。

土壤中的水量是生物和生态过程的重要组成部分，用于农业、防侵蚀、防洪和干旱预测等应用。

土壤通常含有有限量的水，可以表示为土壤含水量。水分存在于土壤中，土壤团聚体之间的孔隙空间（称为团聚体间孔隙空间）和土壤团聚体本身的孔隙内（称为团聚体内孔隙空间）。如果孔隙空间完全被空气占据，则土壤完全干燥。如果所有孔隙都充满水，则土壤饱和。

测量土壤中的水分含量或土壤水分含量，对于了解土壤特性以及居住在其中的植物和微生物的类型至关重要。

本视频将介绍土壤水分含量的基础知识，并演示在实验室中测定水分含量的程序。

在室外环境中，水分是通过降雨或有意通过植物灌溉自然添加到土壤中的。当土壤中的孔隙以空气为代价充满水分时，土壤水分会增加。当所有孔隙都充满水时，土壤就会饱和。如果地表的土壤饱和，多余的水会通过孔隙向下渗入更深的土壤。浸出会继续进行，直到没有足够的水来饱和所有孔隙空间。此时，毛孔中含有一些空气和薄薄的水分膜。孔隙内的水膜由土壤胶体的表面张力保持，因此水停止浸出。

浸出停止后，多余的水从土壤中排出，土壤被描述为处于田间容量。田间土壤的孔隙部分充满空气，周围环绕着水膜。田间容量的土壤最适合植物生长和好氧土壤微生物，因为空气和水都可用。相比之下，所有孔隙都充满水的饱和土壤将产生厌氧环境，可以杀死植物并抑制好氧土壤微生物。

潮湿土壤的质量由干燥土壤颗粒的质量加上土壤中水的质量组成。土壤颗粒的干质量是固定的，而潮湿土壤中的水量可以变化。因此，水分含量是根据干质量而不是总质量计算的，以确保一致性。土壤的含水量被描述为土壤中持有的水质量与干燥土壤的质量之比。水的质量由干燥土壤前后的差异决定。

以下实验将演示如何使用这些原理在实验室中测量土壤水分含量。

首先，收集土壤样本并将其转移到实验室。可以使用土壤螺旋钻或抹子在田间收集土壤样本。使用土壤螺旋钻可以将土壤采样到特定深度。将它们转移到实验室。称量两个铝盘，并准确记录每个盘子的重量。将大约 20 克湿润的土壤分装到每个铝盘中，然后重新称重培养皿。从整个培养皿中减去空培养皿的重量，得到湿润的土壤重量。

接下来，在设置为 105 °C 的烤箱中将土壤干燥过夜。第二天，用钳子小心地从烤箱中取出土壤样品。将土壤样品放在工作台上冷却。当干燥土壤样品冷却时，重新称重并记录总重量。减去铝盘的重量，记录干土的重量。

通过从潮湿土壤的重量中减去干燥土壤的重量，然后除以干燥土壤的重量来计算土壤的含水率。

虽然测量很简单，但为了更好地了解土壤特性，确定土壤水分含量很重要。

土壤水分含量在环境问题中起着重要作用，尤其是在考虑可能含有化肥和杀虫剂的土壤径流时。在这个例子中，使用模拟降雨研究分析土壤径流，以确定化合物在潮湿土壤中的保留。

含有尿素的土壤被装入土箱中，并在降雨模拟器下组装。收集土壤径流，并计算径流水中尿素的浓度。对于含水率较高的土壤，土壤径流中的尿素含量较高，这表明尿素在较干燥的土壤中比在潮湿的土壤中更容易吸收。

土壤中化学物质的归宿也可以通过使用溶度计直接对孔隙水采样来分析，如本例所示。在这个实验中，将溶度计或长金属管安装在带有草坪草的土壤中，以分析营养土壤中的孔隙水。

然后安装孔隙水采样器，在土壤中施用化学品后，从溶度计中抽水。然后分析收集的水，施用化学品的浓度与土壤深度和水分含量相关。

结果表明，除草剂砷酸甲酯 （MSMA） 的浓度在土壤顶部 2 cm 处最高。

您刚刚观看了 JoVE 对土壤水分含量的介绍。您现在应该了解如何在实验室中准确测量土壤水分含量。感谢观看！