土壤水勢能的測定- 離心機(jī)法

#土壤水勢能的測定-離心機(jī)法1.原理用離心機(jī)法測定土壤水勢，實(shí)質(zhì)就是將重力場（土柱法）搬用到離心力場。圖7.4為土柱法及離心法原理對比示意圖。在重力場中，土柱高H（從基準(zhǔn)水面）是受重力加速度（g）作用；在離心力場中，重力加速度的作用由離心加速度rω2代替（r為轉(zhuǎn)動半徑，ω為角速度）。土柱法測定土壤水勢范圍很?。?.1~0.2bar），雖然通過提高H值，能測得較高水勢值，（重力勢能Eg=mgH，如以單位質(zhì)量勢能表示時(shí)，得Eg=mgH/m=gH。式中m——質(zhì)量；g——-重力加速度；H——距離基準(zhǔn)水面土柱高），但因g基本上是常數(shù)，所以，提高其水勢就受到了限制。離心機(jī)法因rω2可隨r或ω増大而可提高若干倍，所以可測得高達(dá)20bar的勢值，離心機(jī)法測定土壤吸力范圍0?20bar。在離心場內(nèi)，把土樣底部濾紙作為基準(zhǔn)水面，其勢能為E0任意高度的水勢能E1，它們差值可由下列公式求得用下述公式可將離心力場的勢能換算成重力場的毛管勢能PgH，并以水頭表示，即設(shè)水的密度ρ為1，則當(dāng)量水頭即毫米水柱高H為即為離心機(jī)法計(jì)算勢能值的計(jì)算公式。如果知道離心轉(zhuǎn)數(shù)n、轉(zhuǎn)子半徑r1及土樣的中心高度h值，就可求出土壤水勢的毫米水柱高值。2.儀器設(shè)備可控溫離心機(jī)（5000~10000轉(zhuǎn)·min-1）、離心管（底部安放陶土材料過濾器或鋪濾紙）、1/1000天平、烘箱、稱量瓶等。3.測定步驟1） 試樣備制取過2mm篩的土樣，裝入下墊多層濾紙的離心管中，盡力加壓，以減少離心時(shí)厚度變化，其厚為l~2cm（應(yīng)以離心后為準(zhǔn)）。裝好土樣后，各管稱至等重。將稱后的盛土樣的離心管蓋一濾紙倒置于陶土板上。使之通過陶土板，借助于毛管力吸水，約2?4h毛管水可達(dá)飽和，備用。2） 離心將備好的盛土樣的離心管放于離心機(jī)上，加蓋固定。設(shè)定不同離心機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)n，在不同轉(zhuǎn)速下分別測定。開動離心機(jī)慢慢增高轉(zhuǎn)速，使之逐漸達(dá)到預(yù)定的轉(zhuǎn)數(shù)。離心時(shí)間一般需60?90min（依土壤種類，試樣厚度而定）。離心后稱重，于105°C烘箱中測定土樣含水量，即可得不同水勢H和相應(yīng)的土樣含水量，并繪制土壤持水曲線圖。注意事項(xiàng)（1） 如采用較大的離心筒（50?100mm），于水平旋轉(zhuǎn)離心機(jī)脫水測定時(shí)，由于土層厚度大（r1-r2），所以，離心脫水時(shí)間應(yīng)延長（離心2h），從不同深度取出部分土樣測定含水量。（2） 如用小型離心管離心時(shí)，可測全部試樣（1?2cm土層）的含水量。（3） 在測定黏質(zhì)土樣時(shí)，如在土粒下沉試樣上出現(xiàn)積水時(shí)，可將積水去掉，并延長離心脫水時(shí)間。（4） 由于高速離心，