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1、实验一 土壤样品采集与制备土壤是一个不均一体，影响它的因素是错综复杂的。有自然因素包括地形（高度、坡度）、母质等；人为因素有耕作、施肥等。这些都说明了土壤不均一性的普遍存在，因而给土壤样品的采集带来了很大的困难。实验室的分析测定，只能是样品，但要求通过样品的分析，达到以样品论“总体”的目的。因此，采集的土样对所研究的对象（总体），必须具有最大的代表性。一、实验目的通过该实验让学生了解土壤剖面的基本采集方法:从上至下,主要采集中间层,研磨时注意把残根、碎石等杂物捡出。二、实验原理为了研究土壤基本理化性状，除了研究表土外，还常研究表土以下的各层土壤。这种剖面土样的采集方法，一般可在主要剖面观察和记
2、载后进行。从野外采集回来的土样，都需要及时经过一个严格的制备过程风干、挑拣、研磨、过筛和装瓶后，方能进行室内实验。由于每个分析项目都要求一定的粒级标准，分析结果才能相互比较、检验和应用。所以，这是一项极重要的基础准备工作。三、实验仪器铁铲、擀土棍、天平、牛皮纸、铜筛、广口瓶四、实验步骤1、土壤剖面样品采集 土壤剖面按层次采样时，必须自下而上（这与剖面划分、观察和记载恰好相反）分层采取，以免采取上层样品时对下层土壤的混杂污染。为了使样品能明显反映各层次的特点，通常在各层最典型的中部采取（表土层较薄，可自地面向下全层采样），这样可克服层次之间的过渡现象，从而增加样品的典型性或代表性。一个样品的重量
3、在1Kg左右。2、土壤样品的制备（1）土样的风干 从野外采来的土样应尽快风干，以免发霉变质，影响测定结果。风干应在干净、阴凉和通风的房间中进行。将采回的土样放在牛皮纸或塑料薄膜上，摊成薄薄的一层，置于室内通风阴干。在土样半干时，须将大土块捏碎（尤其是黏性土壤），以免完全干后结成硬块，难以磨细。土样要避免酸、碱和不洁气体、灰尘等污染。样品风干后，要拣出动植物残体和非土壤形成物质。（2）土样的制备将风干土样倒在平木板上，用擀土棍研细，使之全部通过2mm孔径的筛子。充分混匀后用四分法分为两份，一份用作物理分析，一份用作化学分析。做为化学分析的土样还必须进一步研细，使之全部通过1mm或0.5mm孔径的
4、筛子。（3）土样的保存 一般样品用磨口塞的广口瓶或塑料瓶保存半年至一年，样品瓶上标签须注明样号、采样地点、土类名称、层次及深度等。实验二 土壤吸湿水含量的测定一、实验目的1、熟悉测定吸湿水含量的方法。2、风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。二、实验原理新鲜的土壤样品都含有一定的水分。将新鲜土样晾置于室内，土壤中的水分会因不断地向空气中蒸发而损失，当土壤中的水分与空气中的水分达到平衡是，称此时的土壤为“风干土”。风干土中仍含有一些被土壤颗粒紧紧吸附的不能进入空气的水分，这称为吸湿水。吸湿水可在高温环境下被烘干。此时的土壤称为“烘干土”。风干土和烘干土的重量差值，即可计算土壤吸湿水的含量
5、。在土壤的各项理化分析中，都是以“烘干土”作为最后结果的衡量标准。而在实际的实验中，都是以“风干土”样进行分析的。知道了土壤的吸湿系数，就可由风干土样重换算出实验分析土壤的实际烘干土重。即：三、实验仪器烘箱、带盖铝盒、分析天平、干燥器四、实验步骤（1）在分析天平上称出干燥洁净的铝盒重量。（2）在铝盒中放入约5g风干土样，合上盒盖，称重。（3）将铝盒开盖放入烘箱，在下连续烘干。（4）取出铝盒迅速放入干燥器中，使之冷却至室温。（5）从干燥器中取出铝盒，立即放上天平称重。（6）平行测定三次。五、结果计算六、思考题（1）土壤吸湿水含量受哪些因素的影响？（2）土壤吸湿水含量测定的意义是什么？实验三 土壤
6、容重、比重和孔隙度的测定一、实验目的1、通过实验进一步理解土壤的土壤容重、比重和孔隙度等物理性质。2、掌握测定和计算土壤土壤容重、比重和孔隙度的方法。二、实验原理土壤的容重、比重和孔隙度是土壤重要的物理特性指标。土壤容重的大小反映了土壤的结构情况，预示着土壤的水分和空气的运行和存在状态。土壤比重则是由土壤固相部分的性质决定的。土壤容重是通过测量一定容积下的自然土样的重量获得的，土壤比重是通过测量土壤固相物质的重量与同体积水的重量的比值而获得的。三、实验仪器土壤环刀、分析天平、烘箱、比重瓶、烧杯、电热沙浴四、实验步骤1、土壤容重的测定（1）挖土壤剖面，选定取样点的深度位置。（2）将已知体积（V）
7、的环刀压入土中取土。既不能压实，也不能留空，应尽量保持土壤的原状结构。修平环刀两侧的土面。（3）将环刀内土壤取出，烘干称重（W）。（4）计算土壤的容重。同一位置的样品最好取三个平行样，最后结果取平均值。2、土壤比重的测定（1）称通过1mm筛孔的土样10g（精确到0.001g），装入容积为50mL的比重瓶内。（2）向瓶内加注蒸馏水，约至容积的一半，徐徐摇动，使土样充分湿润，与水混合均匀。（3）将比重瓶置沙浴上加热煮沸，并保持1h。其间经常摇动比重瓶，以驱逐土壤中的空气。（4）冷却比重瓶。再加入蒸馏水，至略低于瓶颈处，静置澄清。（5）冷却澄清后，稍加蒸馏水至瓶颈，塞好瓶塞，使多余水分溢出。（6）用
8、滤纸擦干水分，称重（精确到0.001g）（）。（7）另做一次不加土壤、只有蒸馏水注满时的称重（）。五、结果计算1、土壤的容重2、土壤的比重式中：烘干土重（由吸湿系数计算）；比重瓶+水重；比重瓶+水重+土样重。3、土壤孔隙度土壤的比重是土壤固相物质的重量与纯粹固相体积的比值。而土壤的容重是土壤固相物质的重量与原状土壤体积（固相体积+孔隙体积）的比值。因此，有了土壤的容重和比重，就可直接计算土壤的孔隙度。公式如下：六、思考题（1）测定土壤比重、容重和孔隙度的重要意义。（2）为保证土壤比重测定的准确性，实验过程中应注意些什么？实验四土壤PH值的测定一、实验目的1、了解PH值对土壤的形成、属性，土壤养
9、分的存在状态、转换和有效性的影响及对土壤研究和农业生产中的重要意义。2、掌握各种型号酸度计的校准及使用方法。二、实验原理酸度计测定法是根据溶液酸度对指示电极的反应来测定的，其精度较高，值误差在0.2左右。其测定原理是利用玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，共同插入试液或土壤悬液中，构成一电池反应，两者之间构成一个电位差，由于参比电极电位是固定的，因此，该电位差即决定于试液中氢离子的活度。氢离子浓度的负对数为值，可直接由酸度计中读出值。三、实验试剂（1）25时值为4.00的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液。（2）25时值为6.86的混合磷酸盐缓冲溶液。（3）25时值为9.18的四硼酸钠缓冲溶液。四、实
10、验仪器各种型号的pH计或离子活度计、磁力搅拌器、50ml聚乙烯或聚四氟乙烯烧杯。五、实验步骤（1）称取通过1mm筛孔的风干土样5g，置于50mL烧杯中。（2）用量筒量取25mL无二氧化碳蒸馏水（土水=15），加入烧杯中。（3）用玻璃棒搅拌约13min，静置半小时左右，澄清。注意要防止空气中氨或挥发性酸的影响。（4）将土壤悬液与缓冲溶液调到同一温度，记录测定温度，把仪器温度补偿旋钮调至该温度处。选用与悬液pH值相差不超过2个pH的标准缓冲溶液校准仪器。从第一个标准溶液中取出两个电极，彻底冲洗，并用滤纸边缘轻轻吸干。现浸入第二个标准溶液中，其pH值约与前一个相差3个pH单位。如测定值与第二个标准溶
11、液pH值之差大于0.1pH值时，就要检查仪器，电极或标准溶液是否有问题。当三者均无异常情况时方可测定。（5）土样测定：先用蒸馏水仔细冲洗两个电极，并用滤纸将水吸干，然后将电极浸入悬液中，轻轻摇动烧杯以除去电极表面的水膜，待读数稳定后记录pH值。六、实验结果记录土壤的pH值，并对该结果进行分析。七、思考题（1）简要说明酸度计测定土壤值的注意事项。（2）土壤值在土壤形成中的意义何在？实验五土壤机械组成的测定（比重计法）一、实验目的1、了解土壤机械组成的性质、等级分类。2、掌握分析土壤机械组成的简单方法。二、实验原理土壤矿物质各粒级的相对含量和比例称为土壤机械组成，也称土壤质地。土壤质地是土壤最重要
12、的物理性质之一，它直接影响着土壤的肥力状况，也是土壤分类的重要指标。土壤的机械组成分析，就是把土粒按其粒径大小分成若干级别，定出各级的数量，进而得出土壤的机械组成。对粒径大于0.25mm的土粒，一般采用筛分的方法，将它们逐级分开；对粒径较小的土粒，则采用分散剂先将其充分分散，再使其在一定容积的悬液中自由沉降，根据土粒沉降的速度，分别测量不同粒级含量的多少。这一过程依据的是物理学上的Stokes定律：式中：颗粒在介质中的沉降速度（）；重力加速度（）；颗粒半径；颗粒比重（土壤平均比重为）；介质比重（）；介质的黏滞系数（）。在特定的条件下，、均为可知数，因此，正比于。即土粒下降的速度与其粒径的平方成
13、正比，土粒愈大，沉降愈快。再根据量筒的高度，就可计算在开始下降后的不同时刻当时仍悬浮的土粒粒径。比重计法测量的即是仍悬浮的土粒含量。比重计所排开的悬液重量等于比重计重量时，它会悬停在某一深度，据此就可以换算出悬液中土粒的浓度。为了测定方便，有人专门为此设计了一种甲种比重计，可以直接在比重计标尺上读出悬液中的土粒含量。由于悬液的温度会影响其黏滞系数，而甲种比重计的刻度是以20液温为标准制作的，因此每次测量后，还应根据实际的液温对比重计的读数进行校正。三、实验试剂化学分散剂：0.5N氢氧化钠，0.25N草酸钠，0.5N六偏磷酸钠四、实验仪器1000mL量筒、甲种比重计、搅拌棒、温度计、锥形瓶五、实
14、验步骤（1）称取通过2mm筛孔的风干土样50g（精确到0.01g，最后计算时换算成烘干土重），置于500mL锥形瓶中，加蒸馏水浸湿土样。（2）根据土样的酸度，分别加入不同的分散剂。以破坏土样的自然团聚结构。中性土壤：加0.25N草酸钠20mL；碱性土壤：加0.5N六偏磷酸钠60mL；酸性土壤加0.5N氢氧化钠40mL。加入分散剂后，再加入蒸馏水约250mL，并不停振荡，以使土壤结构破坏。（3）将充分破坏结构的锥形瓶中的土壤及液体转入1000mL量筒中，用蒸馏水多次清洗锥形瓶，并将清洗液倒入量筒中，最后用蒸馏水定容到1000mL。（4）用搅拌棒搅拌量筒中的悬液上下30次，以使其充分混匀，然后开始
15、记时。此时若液面有气泡，可滴加异戊醇消泡。分别在1min和2h时，用甲种比重计读取悬液中小于0.05mm粒径的土粒含量和小于0.005mm粒径土粒的含量。比重计在每次规定时间前15s左右轻轻放入悬液中，并使其稳定，到预定时间立即读数。每次读数后，需要立即测量液温，以根据温度校正表对比重计的读数进行校正。甲种比重计温度校正值温度（）校正值温度（）校正值温度（）校正值6.08.5-2.218.5-0.426.52.29.09.5-2.119.0-0.327.02.510.010.5-2.019.5-0.127.52.611.0-1.920.0028.02.911.512.0-1.820.50.1528.53.112.5-1.721.00.329.03.313.0-1.621.50.4529.53.513.5-1.522.00.630.03.714.0
