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团聚体稳定性测定

测定土壤团聚体抵抗外力破坏程度的方法。通常有湿筛法、水滴法、浸水法和透水测定法等。湿筛法在水中筛分团聚体以测定其抗水分散的稳定性。通常将干筛时获得的各级团聚体(<0.25毫米级除外)

测定土壤团聚体抵抗外力破坏程度的方法。通常有湿筛法、水滴法、浸水法和透水测定法等。

湿筛法

在水中筛分团聚体以测定其抗水分散的稳定性。通常将干筛时获得的各级团聚体(<0.25毫米级除外)组成平均试样,放在量筒内用水浸泡,以排除试样中的闭塞空气,然后,将量筒内加满水,徐徐将试样移入预置于水中的一整套筛子上,用手或机械使筛子上下摆动数次,取出留在各筛网上的团聚体,分别烘干、称重,计算各级水稳性团聚体百分含量。本法简便易行,广为应用。但如土壤中含有较多直径大于0.25毫米的砂砾时,会影响分析结果,故必须将其去除后,再测定各级团聚体的百分含量。

水滴法和人工降雨法

用水滴或人工降雨测定团聚体水稳性。前法由苏联研究者威林斯基(Д.Г.Випенский)设计。从一定水头(通常为5厘米),以一定大小的水滴(水滴直径为0.03毫米)和数量(每秒两滴)打击直径约5毫米的风干团聚体,直至它们完全崩解为直径小于1毫米的团聚体时,计算所需的水量,以毫升表示,团聚体水稳性愈强,则破坏它所需的水量愈多,反之,则少。在西欧和非洲广泛采用人工降雨装置测定团聚体的水稳性。由凯普夫(H.Koepf)设计的装置(图2),是一只倒置的容水器,下部为一厚约8毫米的橡皮板,其中嵌有长20毫米、内径约为0.1毫米的毛细管,安置毛细管的面积为100×230毫米。其下置有一直径为100毫米、孔径为1毫米、盛有5克团聚体的筛子。人工降雨时,筛子由传动机进行水平移动。容水器内的水压、水滴大小以及与样品间的距离恒定。经一定时间人工雨打击后,测定留在筛网上大于1毫米的水稳性团聚体含量。

浸水崩解法

由俄罗斯土壤工作者安得里安诺夫(П.И.Андрианов)介绍,后由卡钦斯基(Н.А.Качинский)改进。选中等大小(3~5毫米)的风干团聚体500~100颗,置于上面盖有滤纸而孔径为2或3毫米的筛网上,将筛放在盛水槽内,由滤纸边沿吸水湿润团聚体,待其吸水饱和后,在水槽内继续加水,至水面高出团聚体0.5厘米止,进行团聚体崩解观察,以10分钟为限。按下式计算团聚体水稳性。

图1 人工降雨法测定水稳性团聚体装置

团聚体稳定性测定

式中:a,b,…j为每分钟崩解的团聚体数目;K1,K2,…K10为校正系数,分别为0.05、0.15…至0.95;A为分析时采用的团聚体总数。

澳大利亚埃默森(W.W.Emerson)的浸水消散法,广为热带亚热带地区应用。浸水过程中将土壤团聚体稳定性分为8级。其中以1级为最不稳定,8级为最稳定。

团聚体稳定性测定

透水法

较早有苏联法捷耶夫—威廉斯法,其装置如图2。在容器中放入同样粒径的风干团聚体,由下部导管加水,随着团聚体被水破坏,渗透出的水量不断减少,由此间接判断团聚体稳定性。

图2 透水法测定土壤团聚体水稳性装置(法捷耶夫—威廉斯仪)

1965年里夫(R.C.Reeve)提出用通气值和透水值的比例鉴别团聚体的水稳性。先测风干土样的通气性,再用水测定该土样的透水性。通气值(Ka)与透水值(Kw)的比值愈大,团聚体愈不稳定。Ka可按下式计算:

团聚体稳定性测定

式中:Ka为每平方厘米的通气量;L为土柱长度(厘米);V为土柱体积(厘米3);η为该测定温度时空气的滞度(达因·秒/厘米2);A为供测样品的横截面积(厘米2);Pa为大气压(达因/厘米2);S为logY对时间曲线的斜率即(logY1-logY2)/△t;Y为水压计内一端水面的移动距离(厘米);△t为水压计内水面由Y1移到Y2所需时间(秒)。

Kw按下式计算:

团聚体稳定性测定

式中:Kw为每平方厘米的透水量;Vw为△t时间内的透水量;△h为土柱中进流出流间的水头差(厘米);△tw为Vw体积水量通过土体所需的时间间隔(秒);η为该测定温度时水的滞度(达因·秒/厘米2);Pw为水的密度;g为重力加速度。