土壤透气性( 二 )


土壤透气性

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K值为比例係数 , 即为土壤透气係数 , 它的物理意义是:当气体的黏滞度为1P(1P=0.1Pa·s)时 , 在单位空气压力下 , 在单位时间内 , 透过每单位面积、单位土层厚度的空气量 。由于气体的黏滞度过小(25℃ , 相对湿度为95%时 , 黏滞度值为1.2×10P) , 因此 , 以一个泊作为透气係数标準时不够合理 , 而且 , 所得K值也太小 。为此 , 通常以某一固定温度(如25℃)的空气黏滞度作为标準进行校正 , 即
土壤透气性

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式中:?t为测定透气温度t℃时空气黏滞度 , P;?25为25℃时空气黏滞度 , P;△P为压力计水银柱高度 , cm;ΔΔ为透气过程中的时间 , min;F为通气土壤面积 , cm;h为通气土壤厚度 , cm;Q为通气量(即流水量) , mL 。?t和?25可由物理化学手册中查找 。
土壤透气性

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田间压力计法压力计法是根据计算拉平容积内外压力比降所需要的时间t来设计的 。压力计法适于田间测定土壤透气性 。测定步骤如下 。将直径10~15cm、高3~5cm套圈7置入欲测土壤表面 , 中间安放直径1cm硬质塑胶(或玻璃)管10 , 塑胶管固定在支架9上 , 塑胶管口应与土壤表面紧密接触 , 套圈7中土壤表面涂抹熔化石蜡8 。关闭开关6 , 打开开关5 , 用打气筒4向气筒1中打气 , 使气压计2中水柱升高30~40cm 。关闭开关5 , 打开开关6 , 气筒中空气经过胶管及玻璃管10进入土壤 , 经过t , 时 , 压力计返回原来位置 。将玻璃管10抽出 , 置于空气中 , 同上述步骤 , 测定玻璃管10于空气中压力计上水银柱返回原来位置所需时间 。土壤透气係数K按下式计算:K(%)=t1/t2×100%式中:K为土壤透气係数 , 无量纲;t1为向土壤排一定量的气体所需要的时间 , min;t2为向空气中排等量的气体所需要的时间 , min 。影响因素土壤透气性主要决定于土壤孔隙状况 , 其次是土壤水分、温度以及大气压和风的作用 。土壤孔隙状况土壤的气体交换是在土壤中未被水分占据的孔隙中进行的 , 因此土壤的透气性和透水性一样不仅决定于土壤的总孔隙度 , 更重要的是决定于土壤的空气孔隙度 。过小的、被阻塞的孔隙不能进行透气作用 。肥沃的土壤要求空气孔隙应高于10% 。因此 , 凡是影响土壤孔隙状况的因素(如土壤结构、质地等) , 都会影响土壤的透气性 。在结构良好的土壤里 , 大小孔隙比例恰当 , 水分进入土壤后迅速重新分配 , 小孔隙充水 , 大孔隙充气 , 所以土壤的气体交换作用几乎不会减弱 , 并能保持较多的土壤水分 。相反在无结构的粘重土壤里 , 因为空气孔隙缺乏 , 即使增加少量水分 , 也会使土壤通气性显着减弱 , 往往在降雨或灌水后土壤表面形成结皮 , 不仗阻碍通气 , 还易使作物受到机械损伤 。特别在高温条件下 , 土壤充水 , 作物根系呼吸受阻 , 还原性物质累积 , 作物常发生“闭气"中毒现象 , 靠近地面的作物茎部和根部变黑腐烂死亡 。土壤水分含水多的土壤 , 空气数量少 , 含水少的土壤 , 空气数量就多;土壤水分过多 , 空气孔隙为水分所占据 , 气体交换的通道受阻 , 以致二氧化碳的浓度提高 。在含水合适的土壤里一般不会发生严重的透气问题 , 并且溶于水中的氧也可随水进入土壤 。土壤温度、气压和风的变化土壤温度和气压的变化能引起土壤空气的胀缩和气体分子的运动 , 促进扩散作用和对流作用的进行 。风对土壤透气的影响 , 是由于在土壤的迎风面 , 气体有一定程度的浓缩 , 气压高 , 而在背风面气流稀薄 , 压力降低 , 因而促进土壤空气的交换 。但这种影响範围主要在土壤的表层 。总之 , 土壤透气性好坏主要决定乾未被水分占据的空气孔隙及其粗细 。土壤质地、结构、鬆紧度和含水量等影响孔隙状况的因素都会影响土壤的透气性 。