[发明专利]测定土壤物理参数S的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种性能参数的求解方法，属于土壤特征研究领域。

背景技术

表示土壤物理性质优劣的传统参数主要包括孔隙性质、结构性、容重、水分有效性、土壤水分特征曲线、涨缩性、黏粒分散度等指标。但这些指标仅能反映土壤某一方面的物理性质，无法全面反映土壤物理性质的综合性状。土壤物理质量参数S是指土壤水分特征曲线在拐点时的斜率。S不但可以充分体现土壤在水分传导、松紧状况、耕性、水分有效性、机械阻力等方面的特征，还可以有效反映土壤物理性质对植物根系生长发育的影响程度。依据S的取值，土壤物理质量分可分为极好(S≥0.050)、好(0.050>S≥0.035)、差(0.035>S≥0.020)和极差(S<0.020)四个等级。目前，使用S作为判断和表示土壤物理质量性质的参数指标在国际上已被普遍接受。

土壤物理质量参数S的计算公式为：

S=n×(θs-θr)[2n-1n-1][1n-2]]]>

式中，θ_s和θ_r分别为饱和含水量和残余含水量，kg kg^-1；n为土壤水分特征曲线van Genuchten模型θ＝(θ_s-θ_r)[1+(αh)ⁿ]^-m+θ_r中的参数，该模型公式中，θ为土壤含水量，kg kg^-1，h为土壤水吸力，hPa(cm)；α、m、n为土壤水分曲线参数，且存在关系式m＝1–1/n。

目前，土壤物理质量参数S的测定通常先测定土壤水分特征曲线van Genuchten方程获取其参数n后再根据前述公式获取S。而土壤水分特征曲线van Genuchten方程通常采用实测方法获得，即通过压力膜仪、高速离心机、吸力平板仪等方法测定土壤不同水吸力值及其对应的土壤含水量，然后通过数学软件拟合方程。该方法的主要不足之处是耗时很长，根据土壤类型的差异，通常需要一个月到几个月不等的时间；另外，该方法需要的仪器很昂贵，如压力膜仪、高速离心机价格在十几万至几十万不等，吸力平板仪将在几万元左右，普通的土壤学实验室很少能够配备这些仪器。

发明内容

本发明目的是为了解决土壤物理质量参数S的测定依赖于土壤水分特征曲线van Genuchten方程，存在测量仪器昂贵、测量周期长的问题，提供了一种测定土壤物理参数S的方法。

本发明所述测定土壤物理参数S的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、将风干后的土样过2mm筛，并分为两份；

步骤二、利用第一份土样测定饱和含水量θ_s和田间持水量θ_fc；

步骤三、利用第二份土样测定残余含水量θ_r；

步骤四、根据公式