1.  实验二  土壤含水量的测定

（烘干法与酒精燃烧法）

一、目的意义

进行土壤含水量的测定有两个目的：一是为了解田间土壤的实际含水情况，以便及时进行播种、灌排、保墒措施，以保证作物的正常生长；或联系作物长相长势及耕作栽培措施，总结丰产的水肥条件。二是风干土样水分的测定，是各项分析结果计算的基础。

土壤含水量的测定方法很多，如烘干法、酒精燃烧法和中子测量法等，其中烘干法是目前国际上土壤水分测定的标准方法，虽然需要采集土样，并且干燥时间较长但是因为它比较准确，且便于大批测定，故为常用的方法。

二、土壤自然含水量的测定

土壤自然含水量是指田间土壤中实际的含水量，它随时在变化之中，不是一个常数。土壤自然含水量测定的方法，介绍烘干法和酒精燃烧法。

 （一）烘干法

1．方法原理  将土壤样品放在105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，求出土壤失水重量占烘干重量的百分数。在此温度下，包括吸湿水（土粒表面从空气中吸取活动力强的水汽分子而成的一种水分）在内的所有水分烘掉，而一般土壤有机质不致分解。

2．操作步骤

（1）将铝盒擦净，烘干冷却，在1/100天平上称重，并记下铝盒号码（A）。

（2）在田间取有代表性的土样（0~20cm）20g左右，迅速装入铝盒中，盖好盒盖，带回室内（注意铝盒不可倒置，以免样品撒落），在天平上称重（B），每个样品至少重复测3份。

（3）将打开盖子的铝盒（盖子放在铝盒旁侧或盖子平放在盒下），放人105℃±2℃的恒温箱中烘6~8小时。

（4）待烘箱温度下降至50℃左右时，盖好盖子，置铝盒于干燥器中30分钟左右，冷却至室温，称重（C），如无干燥器，亦可将盖好的铝盒放在磁盘或木盘中，待至不烫手时称重。

（5）然后，启开盒盖，再烘4小时，冷却后称重，一直到前后两次称重相差不超过1%时为止（C）。

3．结果计算

土壤含水量（%）=

式中：A  —  铝盒重（g）

　B　—　铝盒加湿土重（g）

　C　—　铝盒加烘干土重（g）

4．注意事项

（1）烘箱温度以105℃±2℃为宜，温度过高，土壤有机质易碳化逸失。在烘箱中，一般土壤烘干6小时即可烘至恒重，质地较轻的土壤烘的时间可较短，约5~6小时即可。

（2）干燥器内的干燥剂（氯化钙或变色硅胶）要经常更换或处理。变色硅胶在干燥时呈蓝色，吸湿后呈红色。如呈红色后，须重新放在烘箱中烘到蓝色再放回干燥器使用。

（3）在计算时要以烘干土重为基数，因为：

①只有以烘干土重为基数，才能给土壤水变化的清晰概念。

例如：某一时期土壤含水量为20%（即烘干土重为100g，湿土重为120g，土壤水分重为120g-100g=20g）。

在水分失一半后，则土壤含水量（%）=，恰好一半。

如以湿土为基数，则先后得出：

得不出水分丢失一半的概念。

②化学分析换算要以烘干土重为基数。

如计算土壤含NO₃－N多少，取的是湿土进行分析，如何将湿土重换算成烘干土重?

③能使不同土壤的分析结果相互比较。因各地的土壤湿度不同，但烘干土的重量是不变的。

（4）本法须进行三次平行测定，取其算术平均值，以一位小数（%）表示，其平行差值不得大于1%。

（5）本法测定本身的误差取决于所用天平的精确度和取样的代表性。所以，在田间取样时，需要注意取样点的代表性，在大范围内测定时需多点重复。

5．仪器设备

铝盒、烘箱、干燥器、分析天平（1/100）、土钻、小刀。

（二）　酒精燃烧法

1．方法原理

本方法主要是利用酒精和水互相溶解和酒精在土中燃烧，使其水分蒸发，由燃烧前后土样的减重算出土壤含水量。

酒精在土面上燃烧，在未达到燃点之前即将气化，使火焰与土面保持2~3cm的距离，此时土样温度约在70~80℃之间。但是，在火焰将熄灭前的几秒钟，火焰与土面接触，使土温上升到180~200℃以后温度很快地下降到85~90℃，并缓慢地冷却。即使再度燃烧，土样最高温度也不会超过200~220℃，并且高温阶段的时间甚短，所以土样中的有机质及盐类损失甚微（有机质含量高于50g·kg^-1的样品不适用本方法）。据研究，本法较用烘干法测定土壤含水率的差值一般在0.5~0.8%左右。

用酒精燃烧法测定土壤含水量，全过程只需20分钟，它是一种快速测定方法，很适合于田间进行。

2．操作步骤

（1）　将烘干冷却的铝盒用1/100分析天平称重（A）。

（2）　用铝盒称土样10g左右，注意操作迅速，取样均匀。称重（B）。

（3）　用滴管向铝盒滴加酒精，至盒中呈现自由液面时为止（约用7mL酒精）稍加振荡，使土样均匀分布于盒中。

（4）　点燃酒精（注意勿使火柴屑掉入土样中），经数分钟后熄灭，待土样冷却后，再滴加酒精（2~3mL）进行第二次燃烧。一般情况下，样品经3~4次燃烧后，即可达恒重。然后称重（C），精确到0.01g。

3．结果计算

土壤含水量（水分%）=

式中： A——铝盒重（g）；

B——湿土加铝盒重（g）；

C——干土加铝盒重（g）。

4．仪器与试剂

天平（感量0.01g）、蒸发皿、酒精（纯度96%以上）、火柴、滴管、量筒（10mL）。

二、土壤吸湿水的测定（烘干法）

（一）方法原理  与土壤自然含水量测定相同。

（二）　操作步骤

1．取洗净的有编号的铝盒，放在105℃±2℃的烘箱中烘之恒重，带手套取出放入干燥器中冷却，在分析天平（感量0.0001g）上称得其恒重（A）。

2．用铝盒称5g左右的风干土样均匀地平铺于盒中，准确称重（B）。

3．将铝盒放入105℃±2℃的恒温烘箱中烘6小时左右，铝盒盖放在铝盒旁则或倾斜放在铝盒上。

4．带手套将铝盒取出，盖上盖子，置铝盒于干燥器中20~30分钟，使冷却至室温，称重。启开铝盒盖，再烘2小时，冷却，称至恒重（C），前后两次称重之差不大于3mg。

（三）　结果计算

土壤含水量（水分%）=

　式中：A　—　铝盒重（g）

B　—　风干土加铝盒重（g）

C　一　烘干土加铝盒重（g）。

（四）样品吸湿水含量的应用

若分析某成分时称取的风干土样重量为，已知该土样的吸湿水含量为p%，则称样所相当的烘干土重xg，可按下式算出：

因为　　 （ l十p% ）：l=: x

所以　　　　x =（g）

（五）仪器

分析天平（感量0.0001g）、角勺、铝盒、烘箱、手套、干燥器。

思　考　题

1.在计算土壤含水量时，为什么要以烘干土重为基数?

2.在烘干土样时，为什么温度不能超过110℃?

 

第二篇：土壤含水量的测定(烘干法)

土壤含水量的测定（烘干法）

进行土壤水分含量的测定有两个目的：一是为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水，以保证作物的正常生长；或联系作物长相、长势及耕栽培措施，总结丰产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。二是风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。前一种田间土壤的实际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同，在土壤物理分析中有详细介绍，这里指的是风干土样水分的测定。

风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。它不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。

测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。下面引用国家标准《土壤水分测定法》。

2.3.1适用范围

本标准用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。

2.3.2方法原理

土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量。

2.3.3仪器设备

①土钻；②土壤筛：孔径1mm；③铝盒：小型直径约40mm，高约20mm；大型直径约55mm，高约28mm；④分析天平：感量为0.001g和0.01g；⑤小型电热恒温烘箱；⑥干燥器：内盛变色硅胶或无水氯化钙。

2.3.4试样的选取和制备

2.3.4.1风干土样  选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1mm筛，混合均匀后备用。

2.3.4.2新鲜土样  在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g，捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内，盖紧，装入木箱或其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，尽早测定水分。

2.3.5测定步骤

2.3.5.1风干土样水分的测定  将铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确到至0.001g。用角勺将风干土样拌匀，舀取约5g，均匀地平铺在铝盒中，盖好，称重，准确至0.001g。将铝盒盖揭开，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤6h。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约需20min），立即称重。风干土样水分的测定应做两份平行测定。

2.3.5.2新鲜土样水分的测定  将盛有新鲜土样的大型铝盒在分析天平上称重，准确至0.01g。揭开盒盖，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤12h。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约需30min），立即称重。新鲜土样水分的测定应做三份平行测定。

*注：烘烤规定时间后1次称重，即达“恒重”。

2.3.6结果的计算

2.3.6.1计算公式：                         

      水分（分析基），%=                               

      水分（干基），%=

式中：m₀——烘干空铝盒质量（g）；

            m₁——烘干前铝盒及土样质量（g）；

            m₂——烘干后铝盒及土样质量（g）。

2.3.6.2平行测定的结果 用算术平均值表示，保留小数后一位。

2.3.6.3平行测定结果的相差，水分小于5%的风干土样不得超过0.2%，水分为5%～25%的潮湿土样不得超过0.3%，水分大于15%的大粒（粒径约10mm）粘重潮湿土样不得超过0.7%（相当于相对相差不大于5%）。

2.3.6.4在粘粒或有机质多的土壤中，烘箱中的水分散失量随烘箱温度的升高而增大，因此烘箱温度必须保持在100℃～110℃范围内。

烘干法的优点是简单、直观，缺点是采样会干扰田间土壤水的连续性，甚至会切断作物的某些根并影响土壤水的运动。烘干法的另一个缺点是代表性差。田间取样的变异系数为10%或更大，造成这么大的变异，主要是由于土壤水在田间分布的不均匀所造成的，影响土壤水在田间分布不均匀的因素有土壤质地、结构、以及不同作物根系的吸水作用和根冠对降雨的截留等。尽管如此，烘干法还是被看成测定土壤水含量的标准方法，避免取样误差和少受采样的变异影响的最好方法是按土壤基质特征如土壤质地和土壤结构分层取样，而不是按固定间隔采样