土壤離心機(jī)測(cè)量土壤水分特征曲線的方法及應(yīng)用意義

土壤水分特征曲線一般也叫做土壤特征曲線或土壤pF曲線，它表述了土壤水勢(shì)（土壤水吸力）和土壤水分含量之間的關(guān)系。通常土壤含水量Q以體積百分?jǐn)?shù)表示，土壤吸力S以大氣壓表示。由于在土壤吸水和釋水過(guò)程中土壤空氣的作用和固、液而接觸角不同的影響，實(shí)測(cè)土壤水分特征曲線不是一個(gè)單值函數(shù)曲線。

用非線性函數(shù)表示土壤水分特征曲線與滲透系數(shù)變化的理論模型有Van Genuchten模型(V-G模型)、Brooks-Corey模型等。這些理論模型的參數(shù)需要通過(guò)對(duì)土壤水分特征曲線的觀測(cè)加以確定。

土壤水分特征曲線是重要的土壤水力性質(zhì)參數(shù)之一：
土壤水的基質(zhì)勢(shì)或土壤水吸力是隨土壤含水率而變化的,其關(guān)系曲線稱為土壤水分特征曲線。該曲線反映了土壤水分能量和數(shù)量之間的關(guān)系，屬于土壤的基本物理性質(zhì)，是研究土壤水動(dòng)力學(xué)性質(zhì)比不可少的重要參數(shù)，對(duì)研究土壤水運(yùn)動(dòng)及其溶質(zhì)運(yùn)移有重要作用，在生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要意義。

已有的土壤水分特征曲線測(cè)定方法主要包括負(fù)壓計(jì)法、砂性漏斗法、壓力儀法、離心機(jī)法等。土壤的滲透系數(shù)也隨含水率變化,表現(xiàn)為曲線關(guān)系。

以土壤吸力表示土壤水分的狀態(tài)，干燥的土壤對(duì)土壤水分的吸力強(qiáng)，濕潤(rùn)的土壤對(duì)水分的吸力弱，所以用土壤對(duì)水分吸力的大小，在一定范圍內(nèi)可以表示土壤水分狀態(tài)和土壤水勢(shì)。土壤吸力一般用大氣壓表示，干燥土壤的吸水極強(qiáng)，可達(dá)幾千甚至上萬(wàn)個(gè)大氣壓，為了書寫方便起見，一般用與大氣壓相當(dāng)?shù)乃叨鹊睦迕讛?shù)（負(fù)值）對(duì)數(shù)來(lái)表示，稱pF。

檢測(cè)土壤水分特征pF曲線高速冷凍離心機(jī)HR21M

怎樣用離心機(jī)法測(cè)土壤水分特征曲線?

用土壤離心機(jī)測(cè)土壤水分特征曲線方法：去取原狀土或者擾動(dòng)土,在不同轉(zhuǎn)速和時(shí)間下測(cè)量含水量做水分特征曲線即可。根據(jù)離心機(jī)實(shí)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析不同質(zhì)地土壤水分特征曲線變化趨勢(shì)。相同離心力下，隨著黏粒含量增加,最佳離心時(shí)間變長(zhǎng)。

用離心機(jī)法測(cè)土壤水分特征曲線意義：
土壤水分對(duì)植物的有效程度最終決定于土水勢(shì)的高低，而不是自身的含水量。如果測(cè)得土壤的含水量，可根據(jù)土壤水分土特征曲線查得基質(zhì)勢(shì)值，從而可判斷該土壤含水量對(duì)植物的有效程度。
土壤水分特征曲線可反映不同土壤的持水和釋水特性，也可從中了解給定土類的一些土壤水分常數(shù)和特征指標(biāo)。曲線的斜率倒數(shù)稱為比水容量，是用擴(kuò)散理論求解水分運(yùn)動(dòng)時(shí)的重要參數(shù)。曲線的拐點(diǎn)可反映相應(yīng)含水量下的土壤水分狀態(tài)，如當(dāng)吸力趨于0時(shí)，土壤接近飽和，水分狀態(tài)以毛管重力水為主；吸力稍有增加，含水量急劇減少時(shí)，用負(fù)壓水頭表示的吸力值約相當(dāng)于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量減少微弱時(shí)，以土壤中的毛管懸著水為主，含水量接近于田間持水量；飽和含水量和田間持水量間的差值，可反映土壤給水度等。故土壤水分特征曲線是研究土壤水分運(yùn)動(dòng)、調(diào)節(jié)利用土壤水、進(jìn)行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。

土壤水分特征曲線主要有以下幾方面的應(yīng)用：
1.進(jìn)行基質(zhì)勢(shì)和含水量的相互換算。
根據(jù)土壤水分特征曲線可將土壤濕度換算成土壤基質(zhì)勢(shì)，依據(jù)基質(zhì)勢(shì)可判斷土壤水分對(duì)作物的有效度。也可將基質(zhì)勢(shì)換算成含水量，根據(jù)土壤水分特征曲線可查得田間持水量、凋萎濕度和相應(yīng)的有效水范圍。土壤水分特征曲線斜率的倒數(shù)，即單位基質(zhì)勢(shì)變化所引起含水量的變化，稱之為比水容重，是衡量土壤水分對(duì)植物的有效性和反映土壤持水性能的一個(gè)重要重要指標(biāo)。
2.表示比水容重。
土壤水分特征曲線斜率的倒數(shù)，即單位基質(zhì)勢(shì)變化所引起含水量的變化，稱之為比水容重，是衡量土壤水分對(duì)植物的有效性和反映土壤持水性能的一個(gè)重要重要指標(biāo)。
3.可以間接反映土壤孔隙的分布。
若將土壤中的孔隙設(shè)想為各種孔徑的圓形毛細(xì)管，那么S和毛細(xì)管直徑d的關(guān)系可簡(jiǎn)單的表示為S=4σd。式中σ為水的表面張力系數(shù)，室溫條件下一般為75×105N/cm。應(yīng)用數(shù)學(xué)物理方法對(duì)土壤中的水運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量分析時(shí)，水分特征曲線是不可缺少的重要參數(shù)。
4.可以判斷土壤質(zhì)地狀況和土壤水分在吸力段的分布狀況。
曲線的拐點(diǎn)可反映相應(yīng)含水量下的土壤水分狀態(tài)，如當(dāng)吸力趨于0 時(shí)，土壤接近飽和，水分狀態(tài)以毛管重力水為主；吸力稍有增加，含水量急劇減少時(shí)，用負(fù)壓水頭表示的吸力值約相當(dāng)于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量減少微弱時(shí)，以土壤中的毛管懸著水為主，含水量接近于田間持水量；飽和含水量和田間持水量間的差值，可反映土壤給水度等。故土壤水分特征曲線是研究土壤水分運(yùn)動(dòng)、調(diào)節(jié)利用土壤水、進(jìn)行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。

土壤離心機(jī)脫水轉(zhuǎn)子

土壤pF曲線檢測(cè)離心機(jī)性能指標(biāo)：

型號(hào)	赫西HR21M 土壤pF曲線離心機(jī)
最大容量	4×100 ml
最高轉(zhuǎn)速（r/min）	10000
最大離心力（×g）	14530
測(cè)量范圍	pF值2.0-4.2 (0.1bar-15bar)
測(cè)量樣品	4個(gè)/次
轉(zhuǎn)速精度	±50r/min
控制及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)	交流變頻電機(jī)，微機(jī)控制
壓縮機(jī)	高效壓縮機(jī)組、無(wú)氟制冷劑R404a
運(yùn)行程序	16個(gè)
溫控范圍	-20℃～+40℃
溫控精度	±1℃
定時(shí)范圍	1-99h59min，具備連續(xù)離心及瞬時(shí)離心
總功率	4.0W
電源	AC220V 50Hz/30A
噪音	≤65 dB
外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）	820×710×950 mm
重量	240 Kg

轉(zhuǎn)子參數(shù):

名稱	轉(zhuǎn)子容量	最高轉(zhuǎn)速	最大相對(duì)離心力	容器個(gè)數(shù)	容器尺寸
土壤脫水轉(zhuǎn)子	4×100 ml	10000	14530	脫水容器4個(gè)	φ50×51mm

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