[科普中国]-土壤水能态测定

电阻块法(electrical rpsistance blocks)电阻块法是将电极埋在多孔的石膏、尼龙或玻璃纤维块内·当电阻块被放置在湿土中时，会吸附一定比例的水分，当电阻块内的水势与土壤水势平衡时，水分运动停止，这时测定电阻块的电导，通过校正曲线可确定土壤的基质势。

热电偶湿度计法热电偶湿度计法(thermocouple psychrometer)将一个很小的多孔陶土室埋人土壤中，由于水汽易于通过陶土室，故陶土室内的水汽压与土壤气体水汽压保持平衡。根据热力学原理，同一系统中各相的自由能应相等，因此系统中液态水(上壤水)的自由能和陶土室中水汽的自由能相等。因为是在恒温恒压条件下进行。可忽略温度、压力势和重力势的影响。这时土壤水的自由能主要包括基模势和溶质势，所以可得：

式中，ψ是土水势，如不考虑溶质势的影响(如在非盐碱地区)，R为气体常数，T为绝对温度，Vm为水的摩尔容积(18cm3/mol)，p/po就是陶土室内的相对湿度，只要测出陶土室内的相对湿度和温度、根据公式即可计算出土水势。这样可以直接测试土壤根际(半透膜存在条件下)的土水势。1

张力计法张力计法(tensiomcters)测定基模势最常用的方法有张力计法、压力膜法两种。张力计法在田间、盆栽和室内均可使用。它的底部是一个细孔陶怀，孔径约在1.0～1.5μm之间，其上连接一塑料管或抗腐蚀的金属管，管上连一水银压力计或真空压力表。使用时把陶杯和管内都装满无气水、并使整个仪器密闭。然后埋人土中，使陶杯与土壤紧密接触，这样杯内水通过细孔与土山水相连并逐渐达到平衡，此时仪器内的水承受与土壤水相同的吸力，其数值可由真空压力表或水银压力表显示出来。特别应该注意的是，张力计的水柱内不能有气泡。整个仪器必须密闭，不能与大气相通。由于陶杯的孔径限制、一般只能制定0～-85kpa范围内的土壤基模势。超过-85kpa时就有空气进人陶杯而失效。田间植物可吸收的大部分上壤水的吸力在张力计可测范围内，因此张力计还可以作为自动灌水系统的调节器。但要注意的是，张力计的读数并非土壤基质势值，只是水银压力计或真空压力表的读数，要得到土壤基质势值还需进一步换算。1

压力膜法压力膜法(pressure membrane apparatus)用压力膜法可以测量更大范围的土壤基模势值、不过需要采集原状土样在室内进行。受压力膜装置本身设计能力的限制，它的测量范围在0～-1.5MPa之间。用压力膜法可以测定土壤的吸水(湿润)曲线和脱水(释水)曲线。1

电阻块法电阻块法(electrical rpsistance blocks)电阻块法是将电极埋在多孔的石膏、尼龙或玻璃纤维块内·当电阻块被放置在湿土中时，会吸附一定比例的水分，当电阻块内的水势与土壤水势平衡时，水分运动停止，这时测定电阻块的电导，通过校正曲线可确定土壤的基质势。1

压力势的测定压力势存在于土壤水饱和情况下。压力势的制定主要要确定地下水位或潜水水深，其值等于侧定点距地下水位或潜水水面的深度。地下水位的埋深可由抽水井或水位观测井确定。1

重力势的测定重力势的测定方法是量取被判点与参比高度的垂直距离，量纲与压力势相同。在参比高度以上的被侧点的重力势为正值，相反为负值。

土水势就是在不同条件下土壤水各个分势的代数和。因此，只要准确测得土壤水的各个分势，就可以计算出土壤的总土水势。1

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院