田間持水量能被準確測量嗎？

田間持水量是土壤科學中一個重要概念。它是指在地下水較深和排水良好的土地上充分灌水或降水后，允許水分充分下滲，并防止其水分蒸發(fā)，經(jīng)過一定時間，土壤剖面所能維持的較穩(wěn)定的土壤水含量。

簡言之，田間持水量是土壤飽和含水量減去重力水后土壤所能保持的最高水分含量，是植物可利用的水分上限。因重力水基本上不能被植物吸收利用，此時土壤水勢為-0.33巴，pF值在2.5左右。

那么，田間持水量能被準確測量嗎？

“精確”測量只能是相對的

這個定義本身就包含了幾個不確定因素：

1. “重力水完全排出”的時間點難以精確界定：排水過程是一個漸近線，理論上需要無限長時間才能完全停止。因此，在實際操作中，我們必須人為規(guī)定一個時間標準（通常是48小時或72小時），認為此時排水“基本停止”。這個時間標準的選擇會影響結果。

2. 土壤的空間變異性：即使在很小的一塊田里，土壤的質地、結構、孔隙分布和有機質含量也可能存在差異。在一個點測量的值，可能無法完全代表整個田塊。

3. 測量方法的差異：不同的測量方法會得到略有差異的結果。

如何測量？

為了獲得可比性和一致性高的數(shù)據(jù)，科學家們建立了標準化的測量方法。以下是兩種最常用和公認的“精確”測量方法：

（1） 田間原位測量法

這是經(jīng)典、也是較接近定義的方法。

• 選地與圍擋：在田間選擇一塊有代表性的區(qū)域，用鐵圈或隔離板圍出一塊約1m2的樣方，防止水分側向滲流。

• 飽和土壤：在圍擋區(qū)內灌入大量的水，讓土壤完全飽和。

• 自然排水：移去覆蓋物，讓土壤在重力作用下自然排水。

• 防止蒸發(fā)：在土壤表面覆蓋塑料薄膜或多層干沙，以完全阻止地表蒸發(fā)。這是關鍵，因為定義中只排除重力水，不包括蒸發(fā)損失。

• 等待與測量：等待規(guī)定的時間（通常是48小時或72小時）。時間一到，立即在圍擋區(qū)內多個點、分層采集土樣。

• 實驗室測定：將土樣帶回實驗室，用烘干法（105°C烘至恒重）精確測定土壤重量含水量。

這是相對直接、理論上相對準確，結果能反映田間的真實情況。不過耗時耗力（至少需要2-3天），受天氣影響大。

（2）實驗室測定法（壓力膜/壓力板法）

利用一個稱為“壓力膜儀”的設備，對飽和的原狀土樣施加一個特定的壓力（通常是1/3巴或0.33巴，相當于約33千帕），這個壓力被模擬為土壤中排出重力水的“田間重力”。當施加該壓力且不再有水排出時，土壤中所含的水分就被認為是田間持水量。

步驟：

1. 用環(huán)刀在田間取原狀土樣。

2. 在實驗室中使土樣飽和。

3. 將飽和土樣放入壓力膜儀，施加1/3巴的壓力。

4. 等待水分平衡（通常需要1-2天）。

5. 取出土樣，用烘干法測定其含水量。

此方法條件可控，重復性好，不受天氣影響，可以同時處理大量樣品。不過需要昂貴設備；對于某些質地較粗的土壤，1/3巴的張力可能偏高，導致結果略低于田間實測值。

總結：

我們可以用非常精確的方法（如烘干法）去測量一個在明確定義和標準操作程序下的田間持水量。這個測量結果對于我們的生產(chǎn)和管理目的來說，是足夠精確和有用的。