土壤離心機測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（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以體積百分數(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程中土壤空氣的作用和固、液而接觸角不同的影響，實測土壤水分特征曲線不是一個單值函數(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)需要通過對土壤水分特征曲線的觀測加以確定。

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)，是研究土壤水動力學(xué)性質(zhì)比不可少的重要參數(shù)，對研究土壤水運動及其溶質(zhì)運移有重要作用，在生產(chǎn)實踐中具有重要意義。

已有的土壤水分特征曲線測定方法主要包括負壓計法、砂性漏斗法、壓力儀法、離心機法等。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)，干燥的土壤對土壤水分的吸力強，濕潤的土壤對水分的吸力弱，所以用土壤對水分吸力的大小，在一定范圍內(nèi)可以表示土壤水分狀態(tài)和土壤水勢。土壤吸力一般用大氣壓表示，干燥土壤的吸水極強，可達幾千甚至上萬個大氣壓，為了書寫方便起見，一般用與大氣壓相當?shù)乃叨鹊睦迕讛?shù)（負值）對數(shù)來表示，稱pF。

檢測土壤水分特征pF曲線高速冷凍離心機HR21M

怎樣用離心機法測土壤水分特征曲線?

用土壤離心機測土壤水分特征曲線方法：去取原狀土或者擾動土,在不同轉(zhuǎn)速和時間下測量含水量做水分特征曲線即可。根據(jù)離心機實測試驗數(shù)據(jù),分析不同質(zhì)地土壤水分特征曲線變化趨勢。相同離心力下，隨著黏粒含量增加,最佳離心時間變長。

用離心機法測土壤水分特征曲線意義：
土壤水分對植物的有效程度最終決定于土水勢的高低，而不是自身的含水量。如果測得土壤的含水量，可根據(jù)土壤水分土特征曲線查得基質(zhì)勢值，從而可判斷該土壤含水量對植物的有效程度。
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。曲線的斜率倒數(shù)稱為比水容量，是用擴散理論求解水分運動時的重要參數(shù)。曲線的拐點可反映相應(yīng)含水量下的土壤水分狀態(tài)，如當吸力趨于0時，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，用負壓水頭表示的吸力值約相當于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量減少微弱時，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動、調(diào)節(jié)利用土壤水、進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.進行基質(zhì)勢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，依據(jù)基質(zhì)勢可判斷土壤水分對作物的有效度。也可將基質(zhì)勢換算成含水量，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，是衡量土壤水分對植物的有效性和反映土壤持水性能的一個重要重要指標。
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，是衡量土壤水分對植物的有效性和反映土壤持水性能的一個重要重要指標。
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管，那么S和毛細管直徑d的關(guān)系可簡單的表示為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)物理方法對土壤中的水運動進行定量分析時，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。
曲線的拐點可反映相應(yīng)含水量下的土壤水分狀態(tài)，如當吸力趨于0 時，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，用負壓水頭表示的吸力值約相當于支持毛管水的上升高度；吸力增加而含水量減少微弱時，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動、調(diào)節(jié)利用土壤水、進行土壤改良等方面的最重要和最基本的工具。

土壤離心機脫水轉(zhuǎn)子

土壤pF曲線檢測離心機性能指標：

型號	赫西HR21M 土壤pF曲線離心機
最大容量	4×100 ml
最高轉(zhuǎn)速（r/min）	10000
最大離心力（×g）	14530
測量范圍	pF值2.0-4.2 (0.1bar-15bar)
測量樣品	4個/次
轉(zhuǎn)速精度	±50r/min
控制及驅(qū)動系統(tǒng)	交流變頻電機，微機控制
壓縮機	高效壓縮機組、無氟制冷劑R404a
運行程序	16個
溫控范圍	-20℃～+40℃
溫控精度	±1℃
定時范圍	1-99h59min，具備連續(xù)離心及瞬時離心
總功率	4.0W
電源	AC220V 50Hz/30A
噪音	≤65 dB
外形尺寸（長×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	最大相對離心力	容器個數(shù)	容器尺寸
土壤脫水轉(zhuǎn)子	4×100 ml	10000	14530	脫水容器4個	φ50×51mm

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