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1、 1 / 5实 验 报 告课程名称： 土壤学实验 指导老师： 谢晓梅 成绩：_实验名称： 土壤容重、三相比的测定 同组学生姓名： 边舒萍 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理三、实验材料与试剂 四、实验器材与仪器五、操作方法和实验步骤 六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析 八、讨论、心得一、 实验目的和要求1. 测定和计算土壤含水量、容重、孔度及三相比；2. 加深对上述物理量及其相互关系的理解；3. 掌握容重等的测定和计算方法。二、 实验内容和原理本实验通过测得采样土壤的干重、湿重以及土壤比重与容重的相关数据，运用公式 2计算出容重、土壤孔度、含水率与三相比。根据实验数据里分析土壤孔隙状
2、况、松紧程度和土壤环境中水、肥、气、热的状况， 1评估土壤肥力与耕作管理状况，并针对性地提出改良措施。土壤容重计算公式：土壤容重=土样干重/土样体积；土壤孔度计算公式：土壤孔度=（1-容重/比重）100；土壤含水率计算公式：土壤三相比计算公式：气相：液相：固相=（孔度-含水率）：含水率：（1-孔度）专业： 农资 1202 姓名： 平帆 学号： 3120100152 日期： 2014.4.1 地点： 农生环 B255 装 订 线 2 / 5三、 实验器材与仪器土样（取于环资学院正大门东南侧绿化带旁）小土铲，环刀（大、小各一个），环刀托，手柄，电热恒温烘箱，干燥器，百分之一天平，游标卡尺等。四、
3、操作方法和实验步骤1. 干燥洁净的环刀，记录号码，称重，运用游标卡尺精密测量其高度以及内径，计算体积。使用百分之一天平称量环刀质量；2. 田间套取原装土柱时，需将表层落叶、碎石等杂物去除干净后，才可取土。用手柄将环刀缓缓压入土中时，要尽量避免破坏土壤的自然垒结状态。挖开环刀周围的土壤，小心取出环刀，勿使环刀内土块脱落。小心用土铲去除环刀上的余土后，使土壤刚好填满整个环圈。后取回实验室，擦净，并称重；3. 放入 105烘箱，16 小时后，取出后置于玻璃干燥器中冷却，并称重；4. 计算土壤的容重、含水量、孔度以及三相比，并讨论其与土壤功能之间的关系。五、 实验数据记录和处理表 1 土壤样品的容重、
4、含水率和三相比样品 直径 d/cm 高度 h/cm环刀体积V/cm3环刀净重m0/g环刀带土湿重m1/g环刀带土干重m2/g土样湿重m 1/g土样干重m 2/g含水量（%）容重（g/cm3）孔度（%）6.764 6.760 6.765 4.238 4.240 4.240第一组（大） 6.763 4.239152.247 206.19 418.07 376.34 211.88 170.15 24.53 1.118 57.814.587 4.592 4.584 3.598 3.593 3.600第二组（小） 4.587 3.597 59.430 57.57 165.52 145.01 107.95
5、 88.44 22.06 1.488 43.85注：含水率（%）=(m 1-m 2)/m 2；容重= m 2/V；孔度=（1-容重/2.65）100 3 / 5第一组：三相比=0.3328 : 0.2453 : 0.4219第二组：三相比= 0.2179 : 0.2206 : 0.5615六、 实验结果与分析1. 土壤容重可以反映土粒排列情况、孔度大小、土壤肥力和耕作管理状况：一般含矿物质多而结构差的土壤（如砂土），土壤容重在 1.4-1.7 g/cm3之间；含有机质多而结构好的土壤（如农业土壤），在 1.1-1.4 g/cm3之间，容重 1.1-1.3g/cm3比较适合植物生长 2。我组采集
6、的土壤的容重为 1.118-1.488g/ cm3，容重适中，此地的土壤含有机质较多，结构性好，利于植物生长。而且因为小环刀所测得数据的准确度低于大环刀所得的，因此我们组的土壤容重真实值应该偏向于 1.118g/cm3。2.土壤孔度是农田管理和土建工程中的重要参数之一。土壤孔隙度大小取决于土壤的质地、结构、有机质的含量和土粒排列等。一般的，砂土的孔度为 30%-45%，壤土为 40-50%，粘土为 45-60%，泥炭土可达 80%以上，而耕层的孔度通常大于心土。农业作物适宜的孔隙度为 45-50%左右 2。实验结果土壤孔度为 43.85-57.81%，可知该处土壤孔度适中，有时适量通气孔又有较
7、多毛管孔，水气协调，利于作物生长。若要在此土壤上种植植物，维持现有孔度即可，但在有时孔度偏小时，可通过土壤耕作和施用有机肥等措施实现。 3.土壤含水率测定结果为 22.06-24.53%，三相比用大环刀测得为 0.3328 : 0.2453 : 0.4219，小环刀测得为 0.2179 : 0.2206 : 0.5615，可知该土壤的通气性尚可，可采取可通过翻土和控制灌溉量等措施提高通气性，改良土壤。同时因为小环岛取土较浅，但其固相比例比大环刀取得的土壤要高，因此初步推断，若非误差导致，则说明该处土壤结构不符合“上虚下实”。 4 / 5综上所述，采样土壤结构性良好，保肥能力良好，孔隙度适中，通
8、气性欠佳，需要通过耕作翻土、施用有机肥、控制灌溉量来改良土壤功能。七、 讨论、心得问题 1. 为什么不能依据孔度判断土壤类型？通常可以通过土壤容重大小来计算孔度大小，但计算所得值不能直接作为判断土壤类型的直接依据。不管依据中国土壤系统分类法 2，还是依据美国土壤分类法 3，土系划分依据都考虑了诸多因素如水分、温度、分布区域、色泽范围、底土形状、化学组成和结构功能等。孔度只是土壤透气性的一个指标之一，并不能只参考一个指标得出结论。依据美国土壤分类体系 3，其分类的特点一下几点：（1） 根据土壤本身性质划分许多诊断土层进行分类；（2） 由定性描述转向定量阶段；（3） 与土壤发生有关；（4） 考虑人
9、为因素。问题 2. 湿地等泥炭土孔度达 80%，为什么？泥炭土含有大量的腐殖质，腐殖质物质是自然环境中广泛存在的一类高分子物质，是动植物残体通过复杂的生物、化学作用形成的，占土壤土壤总有基质 50-80%4，在土壤团聚体的形成过程和稳定性方面起着重要作用。它在土壤中可以通过功能基、氢键、范德华力等机制以角膜形式包被在矿质土粒的外表，改变砂土的分散无结构状态和黏土的坚韧大块结构，使土壤的透水性、蓄水性、通气性以及根系的生长环境有所改善。因此，泥炭土的孔度很高。问题 3. 三相比气相：液相：固相应该是容积率之比,但是我们用(孔度-含水率）：含水率：（1-孔度）表示，即用含水率代替了液相率，这样计算
10、的依据是什么？理论上应该用容积率来计算三相比，其中液相率=V 水 /V，而计算中，我们采用了含水率来代替，其中含水率=（m 湿 -m 干 ）/m 干 。显然，m 湿 -m 干 = m 水 ， V 水 =m 水 /，其中 为土壤溶液的密度。由于土壤溶液中含有各种可溶性的物质，因而相对于纯水密度较大，在要求不十分高的情况下可用含水率代替容积率计算。 5 / 5参 考 文 献1 张宝峰, 曾路生, 李俊良, 等. 优化施肥处理下设施菜地土壤容重与孔隙度的变化J. 中国农学通报, 2013, 29(32): 309-314.2 黄昌勇，徐建明. 2010. 土壤学M. 北京：中国农业出版社.3 龚子同, 张甘霖. 中国土壤系统分类: 我国土壤分类从定性向定量的跨越J. 中国科学基金, 2006, 5: 293-296.4 席承藩. 美国土壤分类与土壤系统分类的形成与发展J. 土壤学进展, 1986, 6: 000.5 李丽, 冉勇, 盛国英, 等. 泥炭土连续碱抽提腐殖酸的分子结构特征J. 分析化学, 2002, 11.
