一种测定土壤三相比的装置及使用该装置测定土壤三相比的方法
一种测定土壤三相比的装置及使用该装置测定土壤三相比的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业、林业和园艺生产技术领域，具体设及一种测定±壤立相比的装 置及使用该装置测定上壤Ξ相比的方法。
【背景技术】
[0002] ±壤是农业、林业和园艺生产中的基本要素。2008年，我国现代玉米产业技术体系 对全国玉米各个主产区的农田±壤进行调查，发现耕层±壤质量变差已经成为影响我国玉 米生产能力的主要障碍因素。
[0003] 围绕提高耕层±壤质量运一目标，国内外农业科研工作者开展大量研究工作。曾 德超较早对农田±壤立相比进行研究，认为±壤由固相、液相、气相Ξ种物质构成，性态介 于固体和液体之间的颗粒性半无限介质，±壤立相之间相互联系、转化、制约是一个不可分 割的整体，在功能上构成±壤肥力的物质基础，不同Ξ相比率的±壤其肥力水平不同。±壤 Ξ相交替表面上的±壤养分是能够被作物根系直接吸收利用的速效养分，而±壤中各种速 效养分的数量直接影响农作物的生长发育、产量和品质。一般情况下，适宜作物生长的±壤 Ξ相比为固相:液相:气相= 50:25:25,调节合理±壤立相比为作物生长提供良好的水、热、 气、肥条件是±壤结构改良的最终目的。
[0004] 长期W来，±壤结构的评价一般都采用±壤的容重、硬度、机械组成、孔隙度、湿度 等单、双相指标来描述，运些指标往往会受到±壤质地和比重不同的影响而限制其在评价 ±壤结构方面的效果。±壤立相比用固相、液相、气相所占±壤的比例来表示±壤质量，在 整体上描述±壤的物理性状，受其他因素的干扰较少，在评价±壤结构变化方面明显优于 其他指标。但是，目前测定±壤立相比的方法比较繁琐，尤其是设及±壤密度的测定，系统 误差较大，限制该指标在农田±壤物理性质研究领域中的应用。
[0005] W往测定±壤立相比性状时，首先要测定出来±壤样品的密度、容重、孔隙度、水 分含量，然后折算出±壤立相比。若能找到一种直接读出±壤样品中水和气体的体积，实现 简化±壤立相比指标测定方法的目标，运将能够推动农田±壤物理性状的研究向前发展。
[0006] 综上所述，针对±壤立相比指标，目前需要有一种简便的测定手段用于农业科研 和生产。
【发明内容】
[0007] 为了克服现有技术的不足而提供一种测定±壤立相比的装置及使用该装置测定 ±壤立相比的方法，本发明具有简便、准确等优点，特别适合对不同质地±壤样品±壤立相 比指标的测定，能够使±壤立相比运一指标被广泛地应用于±壤科研工作中。
[000引为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009]本发明提供了一种测定±壤立相比的装置，它包括环刀、烘箱、U型管和量筒，所述 环刀上设有密封上盖和密封下盖，环刀置于烘箱中；所述U型管设置在烘箱的外侧，U型管中 载满水，U型管的一端与环刀的密封上盖之间设有导管I，导管I分别与u型管、环刀的内部相 通，U型管的另一端设有导管II，导管II的一端与U型管相通，导管II的另一端伸入至量筒的 底部。
[0010] 所述量筒竖直置于透明容器中。
[0011] 一种使用所述的测定上壤Ξ相比的装置测定上壤Ξ相比的方法，包括如下步骤：
[0012] (1)装置的搭建:将取有±样的环刀用密封上盖和密封下盖将环刀密封好置于烘 箱中，将导管I的一端依次穿过烘箱侧孔和密封上盖伸入至环刀内部的±壤上部，将导管I 的另一端与载满水的U型管的一端连通，U型管的另一端连有导管II，导管II的另一端与伸 入至量筒的底部；
[0013] (2)将步骤（1)中的烘箱溫度设置为103°C~107°C，保持24小时，然后阻断导管I， 停止加热;加热过程中，环刀内±壤样品受热，水转化为水蒸气和±壤空气沿着导管I进入U 型管，空气聚集在U型管顶部，而水蒸气则液化为水，U型管内的水在±壤空气和水蒸气的作 用下通过导管II流入量筒中，U型管中收集的气体即为±壤中所含的气体，水的增加量即为 ±壤样品中水的含量；
[0014] (3)±壤样品Ξ相比数据的分析：
[0015] 环刀内±壤样品液相的计算方法为，设U型管容积为V0,量筒内收集液体体积为 V2，U型管内剩余液体体积为V3，环刀容积为V环刀，则环刀内±壤样品的液相为：
[0016] Vm= (100 X (V3+V2-V0) )/Viw
[0017] 环刀内±壤样品气相的计算方法为，设U型管两端液面高度差为Η,大气压强为P，U 型管内收集气体体积为VI，则环刀内±壤样品的气相为：
[0018] V增目=(100 X (VI X (P+9.8H) )/P)/V环刀
[0019] 环刀内±壤样品固相的计算方法为：
[0020] V剛=100-v淵-V增目。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0022] 本发明提出一套简便、可行的±壤立相比数据测定方法，具备适用农业科研人员 对试验中所取得的±壤样品进行测定的特点。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明方法与旧方法分别测定±壤立相比数据结果；
[0024] 图2是本发明测定±壤^相比的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] W下结合实施例对本发明做进一步详细描述，但是并不限制本发明的内容：
[0026] 用2015年玉米成熟期在信阳农林学院附近6块生态类型不同的农田中取样，每块 农田取6个±壤样品；其中3个±壤样品用W往测定±壤立相比的方法即为旧方法测定，另 夕1^3个±壤样品用本专利提出的方法测定即为新方法。
[0027] 对比例1
[00%]采用旧方法对±壤立相比测定的方法
[0029]第一步.环刀法测定±壤容重，测定出±壤容重和±壤水分含量
[0030] 1、仪器:环刀（容积为100cm3)、天平(感量O.lg和O.Olg)、烘箱、环刀托、削小刀、小 铁伊、侣盒、钢丝银、干燥器等。
[0031] 2、操作步骤:先在田间选择挖掘±壤剖面的位置，然后挖掘±壤剖面，观察面向 阳；挖出的±放在±坑两边，挖的深度一般是1米，如只测定耕作层±壤容重，则不必挖±壤 剖面，用修±刀修平±壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复3 个;将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡±林，将环刀刃口向下垂直压入上 中，直至环刀筒中充满样品为止;若±层坚实，可用手働慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力 一致；用修±刀切开环刃周围的±样，取出已装上的环刀，削去环刀两端多余的±，并擦净 外面的±，同时在同层采样处用侣盒采样，测定自然含水量;把装有样品的环刀两端立即加 盖，W免水分蒸发，随即称重(精确到O.Olg)，并记录;将装有样品的侣盒烘干称重(精确到 O.Olg)，测定±壤含水量，或者直接从环刀筒中取出样品测定±壤含水量。
[0032] 3、结果计算:V-环刀容积(cm3) ;W-±壤水分含量（％ ) ;G-环刀内干样重(g);
[0033] 按下式计算±壤容重:R=GA(g/cm3)
[0034] ±壤水分含量（％ )=(烘干前带±环刀重一烘干后带±环刀重)/(烘干后带±环 刀重一环刀重）X100;
[0035] 第二步比重瓶法测定出±壤比重
[0036] 1.仪器:天平(O.OOlg);比重瓶 (容积50mL);电热板;干燥器;烘箱。
[0037] 2.操作步骤：（1)称取通过1mm筛孔的风干±样约10g(精确至0.0 Olg)，倒入50血的 比重瓶内，另称10.〇g±样测定吸湿水含量，测定出比重瓶内的烘干±样重ms; (2)向装有± 样的比重瓶中加入蒸馈水，至瓶内容积的1/^3~1/2，然后缓慢摇动比重瓶，驱逐±壤中的空 气，使±样充分湿润，与水均匀混合；（3)将比重瓶放于电热板上加热，保持沸腾化，煮沸过 程中要经常摇动比重瓶，驱逐±壤中的空气，使±样和水充分接触混合；（4)取下比重瓶，冷 却，再把预先煮沸排除空气的蒸馈水加入比重瓶，至比重瓶水面略低于瓶颈为止，待比重瓶 内悬液澄清且溫度稳定后，加满已经煮沸排除空气并冷却的蒸馈水，然后塞好瓶塞，用滤纸 擦干后称重(精确到O.OOlg)，同时用溫度计测定瓶内的水溫tl(准确到O.rC)，求得mbwsl。 [00 3引 3.结果计算：上接比重:Ps二（ms//(nis+mbwi-mtiwsi)) XPwl
[00例式中：Ps-±壤比重，g.cm-3;ms-烘干±样质量，g;mbwi-ti°C时比重瓶+水质量，g; mbwsi一ti°C时比重瓶+水质+上样量，g。
[0040] 第Ξ步:计算±壤立相比
[0041 ] 1.±壤孔隙度（％) = (!_容重/比重）X 100
[0042] 壤固相= 100X(l-±壤孔隙度）
[0043] 3. ±壤液相= 100 X±壤含水率；
[0044] 4.±壤气相= 100X (±壤孔隙度_±壤含水率）
[0045] ±壤立相比为±壤固相:±壤液相:±壤气相= 100 Xα-±壤孔隙度）：100 X± 壤含水率:100 X (±壤孔隙度一±壤含水率）
[0046] 实施例1
[0047] 本发明提供了一种测定±壤立相比的装置，它包括环刀、烘箱、U型管和量筒，所述 环刀上设有密封上盖和密封下盖，环刀置于烘箱中；所述U型管设置在烘箱的外侧，U型管中 载满水，U型管的一端与环刀的密封上盖之间设有导管I，导管I分别与U型管、环刀的内部相 通，U型管的另一端设有导管II，导管II的一端与U型管相通，导管II的另一端伸入至量筒的 底部。
[004引一种使用上述的测定上壤Ξ相比的装置测定上壤Ξ相比的方法，包括如下步骤：
[0049] (1)装置的搭建：用环刀在剖面坑中取±，将露出环刀部分的±壤用工具刀削平， 将取有±样的环刀用密封上盖和密封下盖将环刀密封好置于烘箱中，将导管I的一端依次 穿过烘箱侧孔和密封上盖伸入至环刀内部的±壤上部，将导管I的另一端与载满水的U型管 的一端连通，U型管的另一端连有导管II，导管II的另一端与伸入至量筒的底部，检测装置 的气密性，直到装置不漏气为止；
[0050] (2)将步骤（1)中的烘箱溫度设置为103°C~107°C，保持24小时，然后阻断导管I， 停止加热;加热过程中，环刀内±壤样品受热，水转化为水蒸气和±壤空气沿着导管I进入U 型管，空气聚集在U型管顶部，而水蒸气则液化为水，U型管内的水在±壤空气和水蒸气的作 用下通过导管II流入量筒中，U型管中收集的气体即为±壤中所含的气体，水的增加量即为 ±壤样品中水的含量；
[0化1] (3)±壤样品Ξ相比数据的分析：
[0052] 环刀内±壤样品液相的计算方法为，设U型管容积为V0,量筒内收集液体体积为 V2，U型管内剩余液体体积为V3，环刀容积为V环刀，则环刀内±壤样品的液相为：
[0053] Vm= (100 X (V3+V2-V0) )/Viw
[0054] 环刀内±壤样品气相的计算方法为，设U型管两端液面高度差为Η,大气压强为P，U 型管内收集气体体积为VI，则环刀内±壤样品的气相为：
[0055] V增目=(100 X (VI X (P+9.8H) )/P)/V环刀
[0056] 环刀内±壤样品固相的计算方法为：
[0化7] V剛=100-V淵-V增目。
[0058] 采用对比例方法即为旧方法与本发明方法即为新方法运两种方法测得的±壤立 相比数据，试验结果见表1:
[0059] 表1、两种方法测得的±壤立相比数据
[0060]
[0061] 由图1和图2可W看出，两种方法测得±壤固相、液相和气相数据走势基本一致，其 中气相和液相数据尤为接近，而±壤固相数据差异较大，运与环刀取±过程中的误差和测 定过程中的系统误差有关，上述数据能够证明，本发明所提出测定±壤立相比数据的新方 法能够在科研和生产上应用。
[0062] 对本领域技术人员来说，可W根据上述说明加 W改进，而所有运些改进都应属于 本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种测定土壤三相比的装置，其特征在于：它包括环刀、烘箱、U型管和量筒，所述环 刀上设有密封上盖和密封下盖，环刀置于烘箱中；所述U型管设置在烘箱的外侧，U型管中载 满水，U型管的一端与环刀的密封上盖之间设有导管I，导管I分别与U型管、环刀的内部相 通，U型管的另一端设有导管II，导管II的一端与U型管相通，导管II的另一端伸入至量筒的 底部。2. 根据权利要求1所述的测定土壤三相比的装置，其特征在于:所述量筒竖直置于透明 容器中。3. -种使用权利要求1所述的测定土壤三相比的装置测定土壤三相比的方法，其特征 在于包括如下步骤： (1) 装置的搭建:将取有土样的环刀用密封上盖和密封下盖将环刀密封好置于烘箱中， 将导管I的一端依次穿过烘箱侧孔和密封上盖伸入至环刀内部的土壤上部，将导管I的另一 端与载满水的U型管的一端连通，U型管的另一端连有导管II，导管II的另一端与伸入至量 筒的底部； (2) 将步骤（1)中的烘箱温度设置为103°C~107°C，保持24小时，然后阻断导管I，停止加 热，U型管中收集的气体即为土壤中所含的气体，水的增加量即为土壤样品中水的含量； (3) 土壤样品三相比数据的分析： 环刀内土壤样品液相的计算方法为，设U型管容积为VO，量筒内收集液体体积为V2，U型 管内剩余液体体积为V3，环刀容积为V环$则环刀内土壤样品的液相为：环刀内土壤样品气相的计算方法为，设U型管两端液面高度差为H，大气压强为P，U型管 内收集气体体积为Vl，则环刀内土壤样品的气相为：环刀内土壤样品固相的计算方法为：
【专利摘要】本发明涉及一种测定土壤三相比的装置及使用该装置测定土壤三相比的方法，该装置包括环刀、烘箱、U型管和量筒，所述环刀上设有密封上盖和密封下盖，环刀置于烘箱中；所述U型管设置在烘箱的外侧，U型管中载满水，U型管的一端与环刀的密封上盖之间设有导管I，导管I分别与U型管、环刀的内部相通，U型管的另一端设有导管II，导管II的一端与U型管相通，导管II的另一端伸入至量筒的底部。本发明具有简便、准确等优点，特别适合对不同质地土壤样品土壤三相比指标的测定，能够使土壤三相比这一指标被广泛地应用于土壤科研工作中。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN105486842
【申请号】CN201610052106
【发明人】冀保毅, 肖荣英, 冀洪策, 乔新荣, 潘鹏亮, 程琴, 张方梅, 陈海雁
【申请人】信阳农林学院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月18日
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业、林业和园艺生产技术领域，具体设及一种测定±壤立相比的装 置及使用该装置测定上壤Ξ相比的方法。
【背景技术】
[0002] ±壤是农业、林业和园艺生产中的基本要素。2008年，我国现代玉米产业技术体系 对全国玉米各个主产区的农田±壤进行调查，发现耕层±壤质量变差已经成为影响我国玉 米生产能力的主要障碍因素。
[0003] 围绕提高耕层±壤质量运一目标，国内外农业科研工作者开展大量研究工作。曾 德超较早对农田±壤立相比进行研究，认为±壤由固相、液相、气相Ξ种物质构成，性态介 于固体和液体之间的颗粒性半无限介质，±壤立相之间相互联系、转化、制约是一个不可分 割的整体，在功能上构成±壤肥力的物质基础，不同Ξ相比率的±壤其肥力水平不同。±壤 Ξ相交替表面上的±壤养分是能够被作物根系直接吸收利用的速效养分，而±壤中各种速 效养分的数量直接影响农作物的生长发育、产量和品质。一般情况下，适宜作物生长的±壤 Ξ相比为固相:液相:气相= 50:25:25,调节合理±壤立相比为作物生长提供良好的水、热、 气、肥条件是±壤结构改良的最终目的。
[0004] 长期W来，±壤结构的评价一般都采用±壤的容重、硬度、机械组成、孔隙度、湿度 等单、双相指标来描述，运些指标往往会受到±壤质地和比重不同的影响而限制其在评价 ±壤结构方面的效果。±壤立相比用固相、液相、气相所占±壤的比例来表示±壤质量，在 整体上描述±壤的物理性状，受其他因素的干扰较少，在评价±壤结构变化方面明显优于 其他指标。但是，目前测定±壤立相比的方法比较繁琐，尤其是设及±壤密度的测定，系统 误差较大，限制该指标在农田±壤物理性质研究领域中的应用。
[0005] W往测定±壤立相比性状时，首先要测定出来±壤样品的密度、容重、孔隙度、水 分含量，然后折算出±壤立相比。若能找到一种直接读出±壤样品中水和气体的体积，实现 简化±壤立相比指标测定方法的目标，运将能够推动农田±壤物理性状的研究向前发展。
[0006] 综上所述，针对±壤立相比指标，目前需要有一种简便的测定手段用于农业科研 和生产。
【发明内容】
[0007] 为了克服现有技术的不足而提供一种测定±壤立相比的装置及使用该装置测定 ±壤立相比的方法，本发明具有简便、准确等优点，特别适合对不同质地±壤样品±壤立相 比指标的测定，能够使±壤立相比运一指标被广泛地应用于±壤科研工作中。
[000引为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009]本发明提供了一种测定±壤立相比的装置，它包括环刀、烘箱、U型管和量筒，所述 环刀上设有密封上盖和密封下盖，环刀置于烘箱中；所述U型管设置在烘箱的外侧，U型管中 载满水，U型管的一端与环刀的密封上盖之间设有导管I，导管I分别与u型管、环刀的内部相 通，U型管的另一端设有导管II，导管II的一端与U型管相通，导管II的另一端伸入至量筒的 底部。
[0010] 所述量筒竖直置于透明容器中。
[0011] 一种使用所述的测定上壤Ξ相比的装置测定上壤Ξ相比的方法，包括如下步骤：
[0012] (1)装置的搭建:将取有±样的环刀用密封上盖和密封下盖将环刀密封好置于烘 箱中，将导管I的一端依次穿过烘箱侧孔和密封上盖伸入至环刀内部的±壤上部，将导管I 的另一端与载满水的U型管的一端连通，U型管的另一端连有导管II，导管II的另一端与伸 入至量筒的底部；
[0013] (2)将步骤（1)中的烘箱溫度设置为103°C~107°C，保持24小时，然后阻断导管I， 停止加热;加热过程中，环刀内±壤样品受热，水转化为水蒸气和±壤空气沿着导管I进入U 型管，空气聚集在U型管顶部，而水蒸气则液化为水，U型管内的水在±壤空气和水蒸气的作 用下通过导管II流入量筒中，U型管中收集的气体即为±壤中所含的气体，水的增加量即为 ±壤样品中水的含量；
[0014] (3)±壤样品Ξ相比数据的分析：
[0015] 环刀内±壤样品液相的计算方法为，设U型管容积为V0,量筒内收集液体体积为 V2，U型管内剩余液体体积为V3，环刀容积为V环刀，则环刀内±壤样品的液相为：
[0016] Vm= (100 X (V3+V2-V0) )/Viw
[0017] 环刀内±壤样品气相的计算方法为，设U型管两端液面高度差为Η,大气压强为P，U 型管内收集气体体积为VI，则环刀内±壤样品的气相为：
[0018] V增目=(100 X (VI X (P+9.8H) )/P)/V环刀
[0019] 环刀内±壤样品固相的计算方法为：
[0020] V剛=100-v淵-V增目。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0022] 本发明提出一套简便、可行的±壤立相比数据测定方法，具备适用农业科研人员 对试验中所取得的±壤样品进行测定的特点。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明方法与旧方法分别测定±壤立相比数据结果；
[0024] 图2是本发明测定±壤^相比的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] W下结合实施例对本发明做进一步详细描述，但是并不限制本发明的内容：
[0026] 用2015年玉米成熟期在信阳农林学院附近6块生态类型不同的农田中取样，每块 农田取6个±壤样品；其中3个±壤样品用W往测定±壤立相比的方法即为旧方法测定，另 夕1^3个±壤样品用本专利提出的方法测定即为新方法。
[0027] 对比例1
[00%]采用旧方法对±壤立相比测定的方法
[0029]第一步.环刀法测定±壤容重，测定出±壤容重和±壤水分含量
[0030] 1、仪器:环刀（容积为100cm3)、天平(感量O.lg和O.Olg)、烘箱、环刀托、削小刀、小 铁伊、侣盒、钢丝银、干燥器等。
[0031] 2、操作步骤:先在田间选择挖掘±壤剖面的位置，然后挖掘±壤剖面，观察面向 阳；挖出的±放在±坑两边，挖的深度一般是1米，如只测定耕作层±壤容重，则不必挖±壤 剖面，用修±刀修平±壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复3 个;将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡±林，将环刀刃口向下垂直压入上 中，直至环刀筒中充满样品为止;若±层坚实，可用手働慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力 一致；用修±刀切开环刃周围的±样，取出已装上的环刀，削去环刀两端多余的±，并擦净 外面的±，同时在同层采样处用侣盒采样，测定自然含水量;把装有样品的环刀两端立即加 盖，W免水分蒸发，随即称重(精确到O.Olg)，并记录;将装有样品的侣盒烘干称重(精确到 O.Olg)，测定±壤含水量，或者直接从环刀筒中取出样品测定±壤含水量。
[0032] 3、结果计算:V-环刀容积(cm3) ;W-±壤水分含量（％ ) ;G-环刀内干样重(g);
[0033] 按下式计算±壤容重:R=GA(g/cm3)
[0034] ±壤水分含量（％ )=(烘干前带±环刀重一烘干后带±环刀重)/(烘干后带±环 刀重一环刀重）X100;
[0035] 第二步比重瓶法测定出±壤比重
[0036] 1.仪器:天平(O.OOlg);比重瓶 (容积50mL);电热板;干燥器;烘箱。
[0037] 2.操作步骤：（1)称取通过1mm筛孔的风干±样约10g(精确至0.0 Olg)，倒入50血的 比重瓶内，另称10.〇g±样测定吸湿水含量，测定出比重瓶内的烘干±样重ms; (2)向装有± 样的比重瓶中加入蒸馈水，至瓶内容积的1/^3~1/2，然后缓慢摇动比重瓶，驱逐±壤中的空 气，使±样充分湿润，与水均匀混合；（3)将比重瓶放于电热板上加热，保持沸腾化，煮沸过 程中要经常摇动比重瓶，驱逐±壤中的空气，使±样和水充分接触混合；（4)取下比重瓶，冷 却，再把预先煮沸排除空气的蒸馈水加入比重瓶，至比重瓶水面略低于瓶颈为止，待比重瓶 内悬液澄清且溫度稳定后，加满已经煮沸排除空气并冷却的蒸馈水，然后塞好瓶塞，用滤纸 擦干后称重(精确到O.OOlg)，同时用溫度计测定瓶内的水溫tl(准确到O.rC)，求得mbwsl。 [00 3引 3.结果计算：上接比重:Ps二（ms//(nis+mbwi-mtiwsi)) XPwl
[00例式中：Ps-±壤比重，g.cm-3;ms-烘干±样质量，g;mbwi-ti°C时比重瓶+水质量，g; mbwsi一ti°C时比重瓶+水质+上样量，g。
[0040] 第Ξ步:计算±壤立相比
[0041 ] 1.±壤孔隙度（％) = (!_容重/比重）X 100
[0042] 壤固相= 100X(l-±壤孔隙度）
[0043] 3. ±壤液相= 100 X±壤含水率；
[0044] 4.±壤气相= 100X (±壤孔隙度_±壤含水率）
[0045] ±壤立相比为±壤固相:±壤液相:±壤气相= 100 Xα-±壤孔隙度）：100 X± 壤含水率:100 X (±壤孔隙度一±壤含水率）
[0046] 实施例1
[0047] 本发明提供了一种测定±壤立相比的装置，它包括环刀、烘箱、U型管和量筒，所述 环刀上设有密封上盖和密封下盖，环刀置于烘箱中；所述U型管设置在烘箱的外侧，U型管中 载满水，U型管的一端与环刀的密封上盖之间设有导管I，导管I分别与U型管、环刀的内部相 通，U型管的另一端设有导管II，导管II的一端与U型管相通，导管II的另一端伸入至量筒的 底部。
[004引一种使用上述的测定上壤Ξ相比的装置测定上壤Ξ相比的方法，包括如下步骤：
[0049] (1)装置的搭建：用环刀在剖面坑中取±，将露出环刀部分的±壤用工具刀削平， 将取有±样的环刀用密封上盖和密封下盖将环刀密封好置于烘箱中，将导管I的一端依次 穿过烘箱侧孔和密封上盖伸入至环刀内部的±壤上部，将导管I的另一端与载满水的U型管 的一端连通，U型管的另一端连有导管II，导管II的另一端与伸入至量筒的底部，检测装置 的气密性，直到装置不漏气为止；
[0050] (2)将步骤（1)中的烘箱溫度设置为103°C~107°C，保持24小时，然后阻断导管I， 停止加热;加热过程中，环刀内±壤样品受热，水转化为水蒸气和±壤空气沿着导管I进入U 型管，空气聚集在U型管顶部，而水蒸气则液化为水，U型管内的水在±壤空气和水蒸气的作 用下通过导管II流入量筒中，U型管中收集的气体即为±壤中所含的气体，水的增加量即为 ±壤样品中水的含量；
[0化1] (3)±壤样品Ξ相比数据的分析：
[0052] 环刀内±壤样品液相的计算方法为，设U型管容积为V0,量筒内收集液体体积为 V2，U型管内剩余液体体积为V3，环刀容积为V环刀，则环刀内±壤样品的液相为：
[0053] Vm= (100 X (V3+V2-V0) )/Viw
[0054] 环刀内±壤样品气相的计算方法为，设U型管两端液面高度差为Η,大气压强为P，U 型管内收集气体体积为VI，则环刀内±壤样品的气相为：
[0055] V增目=(100 X (VI X (P+9.8H) )/P)/V环刀
[0056] 环刀内±壤样品固相的计算方法为：
[0化7] V剛=100-V淵-V增目。
[0058] 采用对比例方法即为旧方法与本发明方法即为新方法运两种方法测得的±壤立 相比数据，试验结果见表1:
[0059] 表1、两种方法测得的±壤立相比数据
[0060]
[0061] 由图1和图2可W看出，两种方法测得±壤固相、液相和气相数据走势基本一致，其 中气相和液相数据尤为接近，而±壤固相数据差异较大，运与环刀取±过程中的误差和测 定过程中的系统误差有关，上述数据能够证明，本发明所提出测定±壤立相比数据的新方 法能够在科研和生产上应用。
[0062] 对本领域技术人员来说，可W根据上述说明加 W改进，而所有运些改进都应属于 本发明所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种测定土壤三相比的装置，其特征在于：它包括环刀、烘箱、U型管和量筒，所述环 刀上设有密封上盖和密封下盖，环刀置于烘箱中；所述U型管设置在烘箱的外侧，U型管中载 满水，U型管的一端与环刀的密封上盖之间设有导管I，导管I分别与U型管、环刀的内部相 通，U型管的另一端设有导管II，导管II的一端与U型管相通，导管II的另一端伸入至量筒的 底部。2. 根据权利要求1所述的测定土壤三相比的装置，其特征在于:所述量筒竖直置于透明 容器中。3. -种使用权利要求1所述的测定土壤三相比的装置测定土壤三相比的方法，其特征 在于包括如下步骤： (1) 装置的搭建:将取有土样的环刀用密封上盖和密封下盖将环刀密封好置于烘箱中， 将导管I的一端依次穿过烘箱侧孔和密封上盖伸入至环刀内部的土壤上部，将导管I的另一 端与载满水的U型管的一端连通，U型管的另一端连有导管II，导管II的另一端与伸入至量 筒的底部； (2) 将步骤（1)中的烘箱温度设置为103°C~107°C，保持24小时，然后阻断导管I，停止加 热，U型管中收集的气体即为土壤中所含的气体，水的增加量即为土壤样品中水的含量； (3) 土壤样品三相比数据的分析： 环刀内土壤样品液相的计算方法为，设U型管容积为VO，量筒内收集液体体积为V2，U型 管内剩余液体体积为V3，环刀容积为V环$则环刀内土壤样品的液相为：环刀内土壤样品气相的计算方法为，设U型管两端液面高度差为H，大气压强为P，U型管 内收集气体体积为Vl，则环刀内土壤样品的气相为：环刀内土壤样品固相的计算方法为：
【专利摘要】本发明涉及一种测定土壤三相比的装置及使用该装置测定土壤三相比的方法，该装置包括环刀、烘箱、U型管和量筒，所述环刀上设有密封上盖和密封下盖，环刀置于烘箱中；所述U型管设置在烘箱的外侧，U型管中载满水，U型管的一端与环刀的密封上盖之间设有导管I，导管I分别与U型管、环刀的内部相通，U型管的另一端设有导管II，导管II的一端与U型管相通，导管II的另一端伸入至量筒的底部。本发明具有简便、准确等优点，特别适合对不同质地土壤样品土壤三相比指标的测定，能够使土壤三相比这一指标被广泛地应用于土壤科研工作中。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN105486842
【申请号】CN201610052106
【发明人】冀保毅, 肖荣英, 冀洪策, 乔新荣, 潘鹏亮, 程琴, 张方梅, 陈海雁
【申请人】信阳农林学院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月18日
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