利用环刀法测定土壤水分精度的影响因素

[目的]探讨环刀法测定土壤物理性质准确性的影响因素,为批量土壤物理性质准确测定提供参考。[方法]以不同类型土壤为研究对象,采用环刀法测定持水量特性,对环刀浸泡水位、浸泡时间、置砂时间及滤纸对测定结果的影响进行讨论分析。[结果]水位高于或低于环刀上沿时,土壤均难以达到最大持水量;水位至环刀上沿且浸泡12～14 h后土壤持水量趋于最大;环刀放置在砂上2～2.5 h避免了重力水干扰,毛管水量测定准确稳定,之后环刀持续置砂72～76 h,是测定最小持水量的适宜时段。忽略环刀中滤纸的持水重量会对最大持水量及毛管持水量的测定造成一定偏差,去除其重量有利于提高测定精度。[结论]对现有环刀法测定土壤物理性质的试验条件进行优化改进,降低了误差,检测结果具有代表性及可比性,适用于批量土壤样品的检测分析。     

不同类型微型蒸发器测定土壤蒸发的田间试验研究

利用微型蒸发器(Micro-Lysimeter,简称ML)测定土壤蒸发是一种简单、有效的方法,在中国西北旱区有很大的利用价值,但目前还没有统一的ML设计标准,所以寻求适合西北旱区使用的ML类型具有重要的现实意义。该文利用不同直径、不同长度、不同材料以及不同封底情况的ML在西北旱区进行了砂土和壤土的蒸发测量试验。研究结果表明：测得的土壤蒸发量随ML直径的增大而减小,不同直径ML测得的蒸发量在0.05的水平下有显著差异,测量砂土蒸发采用直径为15 cm的ML效果较好,壤土采用10 cm的较为理想。直径较小的情况下,ML的长度对蒸发量的影响显著,直径较大时则不显著,ML的长度以20c m为宜。ML的制作材料和是否封底对蒸发测量也有显著影响,在西北旱区,采用PVC不封底的ML较好。     

西北干旱区农田土壤蒸发量及影响因子分析

为探究微型蒸渗仪在西北干旱地区农田裸土和覆膜条件下测量土壤蒸发的适用情况,深入分析影响土壤蒸发的主要因子,该研究应用多种不同的微型蒸渗仪方法对裸土和覆膜条件下的土壤蒸发进行测定,并采用茎流计-水量平衡的方法进行对比分析,采用偏最小二乘法综合评估土壤蒸发量的主要影响因素。结果表明,裸土条件下,可采用不封底（底部纱网）且不换土微型蒸渗仪测定土壤蒸发量。覆膜条件下,采用传统的“裸土微型蒸渗仪测定蒸发量乘以膜孔率”的方法测量蒸发显著偏低;“覆膜开孔”的微型蒸渗仪和裸土微型蒸渗仪测定的蒸发未见显著差异,通过与茎流计-水量平衡法对比分析发现,“覆膜开孔”的微型蒸渗仪方法测量结果为0.96 mm/d可近似的（略偏低）反映实际情况。在西北干旱地区覆膜条件下,尽管裸土面积占的比例很小（0.5%～5%）,但土壤蒸发量依然较大,均值为1.02 mm/d。影响农田土壤蒸发的最主要因素是土壤含水量和太阳辐射,相对贡献率分别为23.9%和18.3%。     

以水面蒸发量为参考推求土壤实际蒸发量的数学模型

为了准确估算土壤在实际条件下的蒸发量,该文以水面蒸发量为参考,结合能量平衡方程及微气象学方法,推导计算土壤实际蒸发量的数学模型.结果表明所建模型所需参数为水面及蒸发土壤表面的日最高温度和日平均温度、水面日蒸发量、风速等.模型的验证结果表明计算的土壤蒸发量与实测蒸发量比较吻合(R2=0.90).模型所引入的参考蒸发面使其避开了土壤蒸发复杂的物理本质,从而使得对土壤蒸发的计算变得简单易行.     

土壤渗透系数测定与计算方法的探讨

为准确地测定土壤渗透系数,采用能态学的观点,分析了双环入渗法和环刀法测定土壤饱和渗透系数时饱和土体中压力势的分布规律,根据达西定律定量研究了双环入渗法和环刀法测定土壤渗透系数的计算方法。结果表明,土壤饱和渗透系数大于双环入渗法测定的稳定入渗速率;当采用双环入渗法和环刀法测定土壤的饱和渗透系数时,土壤剖面土壤水压力势分布规律不同。因此,这2种测定方法对应的计算饱和渗透系数的公式也不同。     

砂土土壤蒸发的测定与模拟

根据１９９３年在英国Ｒｅａｄｉｎｇ大学Ｓｏｎｎｉｎｇ农场进行的试验，对直接测定土壤蒸发的ｍｉｃｒｏ－ｌｙｓｉｍｅｔｅｒ的应用进行了评价。结果表明，砂土蒸发呈阶段性特征，蒸发与表层土壤含水量有很好的相关性，因此可用表层土壤含水量来推测土壤蒸发。     

非饱和土壤导水率的原位测定

本文介绍了非饱和土壤导水率的原位测定法。测定结果表明,各土层的导水率相差很大,它们在空间上的变异也较大。     

表层有效土壤水分参数化及冠层下土面蒸发模拟

通过观测田间微气象数据、土壤表层水分变化状况及荞麦作物冠层下土面蒸发等资料,引进一个表面体积含水率的函数,构建了基于表层有效土壤水分的土壤蒸发模型。该模型包含了土面蒸发的2个过程:水蒸气从土壤孔隙中扩散到地表面及水蒸气由地表面传输到大气中。模型中表层有效土壤水分参数不仅取决于表层土壤含水状况,而且受风速影响。采用波文比能量平衡法及微型蒸发器观测荞麦地实际蒸腾蒸发量及冠层下土面蒸发的变化规律,并验证模型精度。结果表明,所构建模型可以成功预测冠层下土面蒸发,其平均相对误差为13.5%。该研究对于实现土壤蒸发及作物蒸腾的分离估算,减少无效水分消耗具有重要意义。     

杨树防护林土壤蒸发及其影响因素

[目的]研究杨树林地土壤蒸发规律,探索估算林下土壤蒸发量的方法,为林业高效用水和研究水循环规律提供理论支撑.[方法]利用20 cm蒸发皿和微型蒸发器测量杨树林下水面和土壤蒸发量,分析气象要素与林下土壤和水面蒸发的关系.测量土面温度和蒸发皿水体温度,计算两者温度差相对值(RT),以水面蒸发量为参考计算土壤相对蒸发量(RE...     

A Rapid and Sensitive Determination Method for Soil Nitrate Status

A rapid and sensitive determination method for soil nitrate status is proposed using anion exchange high pressure liquid chromatography. The effect of different extracting solutions and elution-buffer pH is investigated on the determination of NO₂ and NO₃ in standard solutions and various soil extracts in the concentration range of 0–40 ppm. A high lineair correlation is obtained between results from both the Bremner distillation method (1965) and this anion exchange HPLC-method when compared on 69 soil samples. The sensitivity, reliability and ease of handling make anion exchange HPLC a valuable method for the determination of soil nitrate.     

一种简易的土壤呼吸速率原位测定方法

[目的]结合传统静态气室密闭法的优缺点,探索一种简易静态气室土壤呼吸速率测定方法。[方法]针对传统静态气室密闭法测量过程中需补充密闭气室同体积被抽取出的气体样本、仪器设备成本比较高等缺点,设计出本测量方法所需要测量装置。装置主要由静态密闭气室底座、静态密闭气室(桶)以及泵吸式CO_2浓度检测仪组成。试验按照给定的实施步骤在野外进行,并以碱液吸收法测量值为标准验证了该方法测量结果的有效性。[结果]该方法不仅克服了传统静态气室密闭法测量过程中的缺点,且测量结果准确,成本低廉,操作更为简捷。[结论]可以运用于各种野外环境条件下的土壤呼吸速率原位测定。     

覆盖免耕土壤棵间蒸发的研究

本文以翻耕、铁茬等常规耕作为对照,采用Micro-1ysimeter对覆盖免耕夏玉米田的土壤棵间蒸发进行了较为系统地研究。同翻耕、铁茬等相比,免耕有效地减少土壤棵间蒸发,免耕土壤日蒸发量最低,铁茬其次,翻耕最高;从阶段土壤棵间蒸发量变化看,翻耕的蒸发量较高,前期与免耕和铁茬差异较大,后期差异减小,免耕最低;从蒸发占蒸散的比例看,翻耕蒸发比例高,免耕比例最低。免耕可以有效地减少土壤蒸发量,增加作物蒸腾耗水。     

Effect of Aquasorb and Organic Compost Amendments on Soil Water Retention and Evaporation with Different Evaporation Potentials and Soil Textures

Abstract

Aquasorb PR3005A, a hydrophilic polymer (a salt copolymer polyacrylamide), and garden waste compost were added to a loamy sand and a loam soil in pots to assess their impact upon soil physical properties at two different evaporation potentials. Compost was mulched and incorporated, the Aquasorb was incorporated, and their effect on temperature and amelioration of soil water content and evaporation was investigated. Mulching with compost reduced evaporation and increased soil temperature. Maize (Zea mays var. single cross 704) was sown in the same pots later, and growth indicator factors (plant height, fresh and dry weight, root weight, and leaf area) were compared. It was concluded that compost mulch application is beneficial to soil water retention whereas compost incorporation did not show these benefits. Compost mulch advances seedling emergence and enhances early growth through hydrologic soil amelioration. High rates of Aquasorb were also beneficial in advancing the emergence and early growth of maize seeded in loamy sand. The hydration capacity of Aquasorb is reduced as the electrolyte concentration and electrical conductivity are increased. Increased electrolyte concentration in soil solution, through drying, may result in gel dehydration and water release at potentials greater than field capacity, which may be lost to drainage. Furthermore, it is concluded that pot experiments with amendments fail to simulate field conditions.     

半透膜土壤渗析法盐碱地原位淡化实验研究

研究提出了一种将盐碱地原土进行淡化、原位植树绿化的新技术方法。该方法是依据半透膜的单向渗透功能实现的,用半透膜管构建成连续供水系统,连续水流携带盐分不停地向远离根区方向单向运移,最后移至根区之外,在湿润锋处富集,变成无盐害。该过程同时使湿润体内部的土壤淡化,使根区附近土壤含盐量降至正常土壤水平,实现原位淡化,局部淡化处可用于种植乔木、灌木或花丛,实现盐碱地绿化。其主要技术特点是淡化后的土体可永不返盐。该方法在解决了盐碱地利用的同时,也完成了节水灌溉。     

不同降雨强度下的草地土壤蒸发试验

在野外人工模拟了小雨至特大暴雨6级降雨强度,探讨了不同降雨条件下的草地土壤蒸发规律及土壤日蒸发量与其含水率和地温的关系,结果表明:气象条件一致时,不同降雨强度处理的土壤蒸发过程具有相同的阶段性特征,分为蒸发速率下降、波动和稳定3个阶段,天数分别为6 d,7 d和7 d。但土壤蒸发也有显著的差异性,表现在:(1)土壤蒸发量随降雨强度的增加而呈对数函数方式增长,特大暴雨处理的累计蒸发量为小雨处理的5.12倍;(2)蒸发降雨比随降雨强度的增大而减小,从小雨处理的0.89降至特大暴雨处理的0.15。土壤日蒸发量与其含水率和地温的相关关系说明,不同处理的土壤水热运移规律相同,均与浅层和深层的相关性强,而与中层的相关性弱,由此将0-120 cm土层划分为土壤水分大量散失的直接蒸发层(0-15 cm)、动态平衡的水分传输层(15-40 cm)和不断减少的间接补给层(40-120 cm)3个典型的水热耦合剖面层。     

邻啡罗啉比色法测定土壤中有效铁的条件优化

采用DTPA溶液浸提-邻菲罗啉比色法测定土壤中有效铁的含量,探讨了此方法的最佳实验条件.结果表明,以邻菲罗啉为显色剂,可在510nm处测定土壤中有效铁的含量;最适试剂用量为:每5ml待测液加入100 g/L的盐酸羟胺l ml,100 g/L的醋酸胺8 ml,100 g/L的邻菲罗啉显色剂10ml;待测液显色最适条件为温度在60℃下显色30 min;优化后的测定方法相对标准偏差RSD＜2.0％,回收率98.6％～ 100.2％.此法操作简便、灵敏度高、显色稳定、回收率高,适用于测定微碱性或碱性土壤中有效铁的含量.     

土壤中双氰胺残留量的检测方法

为检测双氰胺的残留量,在土壤样品加入自制的双氰胺-15N4内标,经超声萃取及冷冻离心处理,采用电喷雾(ESI+)正离子扫描模式,在选择离子监控模式(SRM)下,建立高效液相色谱-串联质谱法定量分析双氰胺的方法。结果表明,该方法在10~50μg·L-1的浓度范围内线性良好,标准曲线回归方程为y=0.9698 x+0.0039,r2=0.9994。方法的检出限与定量限分别为5μg·L-1和16μg·L-1,回收率为97%~104%,RSD1.2%(n=6)。采用该方法检测3类不同的土壤样品,其结果均与理论预期相符。综上,该方法简便、灵敏、准确,为科学施用含双氰胺氮肥的研究提供了一种表征手段。     

原状取土管法与经典方法测定山地土壤物理性质的比较研究

针对经典环刀法在土层浅薄,土壤紧实和粗骨土的山地土壤物理性质研究中的局限性,利用IN-SITU原状取土管对澜沧江流域典型山地的土壤容重、毛管孔隙度、饱和水、毛管水、田间持水量、初渗系数、稳渗系数等土壤物理性质进行研究,并同经典环刀法的测定值相比较。方差分析结果表明:IN-SITU原状取土管法和经典环刀法在土壤物理性质的对比研究中无显著差异。差异性分析中,7项土壤物理指标测定值间F方差相等检验的相伴概率Sig.均大于显著性水平α=0.05,方差相等时T检验结果的7项土壤物理指标相伴概率均大于显著性水平α=0.10,两法均值差的95%置信区间均跨0,表明IN-SITU原状取土管完全可用于土壤物理性质的研究,尤其在山地土壤的研究中显示出较环刀更为明显的优越性。