土壤当量孔隙容积的测定

出处：按学科分类—农业科学 农业出版社《土壤农化分析手册》第133页（2124字）

土壤当量孔隙容积是指与各级土壤吸力相当的土壤孔隙的体积。通常将0．2－0．005mm孔径的孔隙称为有效孔隙。它们取决于土壤质地和结构状况，而且与植物根系活动密切相关。土壤当量孔隙容积的测定，对于了解土壤各级有效水分数量、比例、土壤水分移动性及通气孔隙数量具有一定意义。

目前土壤当量孔隙容积的测定是用减压法进行的。各级孔隙大小是按茹林(ЖюpeH)公式计算的，

式中：d——当量孔隙直径(mm)；

H——水柱高度(cm)。

土壤当量孔隙直径吸力的真空值，用水银压力计控制，按孔隙性能将孔隙大小分成六级：＞0．2，0．2－0．1，0．1－0．05，0．05－0．01，0．01－0．005及＜0．005mm，最后一级按烘干称重法测定知，如表4－6所示。

表4-6 土壤当量孔隙及其特性

1．仪器装置 图4-3中所示的真空毛细管计可以同时测定三个或更多的土样。这种毛管计的构造，包括三个G₄型多孔平板的砂芯漏斗。漏斗与容积为50ml的滴管连接，滴管的下部有活塞，供放水之用。上部则有曲管，用以连接真空器W，与W连接的还有一水银压力计M。

图4-3 测定土壤当量孔隙容积的真空毛细管计装置示意图

在真空容器W与抽气机N之间，安插一个能防止外物进入抽气机内的吸收器P和三路旋塞K，三路旋塞能使抽气机的进气管与仪器连通(在启开抽气机时)或与外界空气连通(在关闭抽气机时)。所有接头都要紧密，不漏气。各连接用的橡皮管都要经过认真的选择和检查，各个活塞应涂上真空活塞油脂。

砂芯漏斗的多孔平板通常在真空度较高时会漏气。如有这一现象，则可在它上面涂一层薄淤泥，然后再覆上圆形的滤纸片。

在真空毛细管内，可以造成高达0．8大气压力的真空。在真空作用之下，土样内的水便被吸出，并通过多孔平板而进入滴管。

在将砂芯漏斗与滴管连接时，在50ml的滴管中装一个“滴水管”，以保证在抽气时，由样品中下渗的水都能流入滴管内。

为了防止土壤的蒸发，砂芯漏斗盖上玻片或罩子。

2．测定步骤

(1)用容积100ml环刀，采取供试原状土样，在水槽里浸泡成饱和状态(粘质土壤约24h，壤质土壤10h左右，砂质土壤6－8h左右)后取出称重。然后，把土样放置在装满1mm直径的石英砂的环刀上，滤去重力水需要一天时间。

(2)准备真空毛细管计。先用吸量管或滴量器在多孔平板上洒上层薄水层，然后开动抽气机，待水银压力计所显示的压力差达到第一级所需的吸力时，关闭抽气机，使砂芯漏斗中含水量与第一级孔隙所需压力达到平衡。平衡后，将各砂芯漏斗滴管内水的容积读数记下来。把土样称重，并依次放入砂芯漏斗中。再开动抽气机进行抽气至第一级吸力平衡后记下滴管中的读数。

(3)再依次做第二、三、四、五级。在进行前四级时，孔隙较快地把水放出，只要经过5－6h，便能达到平衡。但抽至第五级时，孔隙放出水的时间较长，约需24h。为保持其一定的真空值，抽气机需要有几次较长时间的连续抽气。每级读数次数，直到前后两次读数相差在0．1－0．2ml内即可。

(4)测定完毕后，取出土样称重，然后放入恒温箱内在105℃±2℃的温度下进行干燥处理，直至重量固定不变时为止，进行称重。

3．结果计算

(1)记录格式如表4－7所示。

表4-7 土壤当量孔隙容积测定记录表

(2)计算实例(参见表4－7)。

4．注释

(1)因茹林公式是以水温20℃为条件的。而且，气温太高时，土壤水分易蒸发，不适宜测定。

(2)试验进行前，仪器装置所有接头都要紧密，不漏气。各处连接用的橡皮管都要经过认真的检查，各个玻璃活塞应涂上真空活塞油脂，防止装置漏气。

(3)按理P_c=P₀十P₁+P₂，(表4-7)但由于水分蒸发的影响，P₀+P₁+P₂数值总是偏低。对较粘重土壤，在测各级孔隙时，亦可采用称环刀土样重量方法进行测算，误差较小。