一种评估土壤团聚体稳定性的搅拌破碎能量法

摘要

土壤团聚体稳定性是评价土壤质量高低的重要指标,开展团聚体稳定性定量评估对于土壤质量评价具有重要意义。国内外对于土壤团聚体稳定性的定量研究很少,当前尚无成熟的团聚体稳定性量化理论与技术。鉴于此,该文提出了一种评估土壤团聚体稳定性的搅拌破碎能量法。通过实时监测土水溶液搅拌过程中的搅拌机电功率和溶液温度,由能量转化守恒定律计算出土壤搅拌破碎能量,从而确定土壤团聚体的稳定性。通过纯水和完全破碎土样与团聚土样的对比试验,验证了方法的可行性,即同等试验条件下,系统损耗相同,而且团聚土样和完全破碎土样或者纯水的搅拌功率差为搅拌破碎功率。在此基础上通过红壤、黑土和塿土3种对照土样的测试,并与Yoder湿筛法作对比,验证方法的实用性。测量结果表明,红壤稳定性最好,其搅拌破碎能量最大,为48.59 J/g-1,而塿土和黑土则分别为28.67和25.59 J/g-1,表现出相近的弱稳定性。Yoder湿筛法测定的平均质量直径分别为红壤0.69 mm,塿土0.35 mm,黑土0.41 mm,其稳定性评估结果与搅拌破碎能量法一致,证明了方法的实用性。