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1、土壤学实验指导书（农业资源与环境专业）华中农业大学目录比重计速测法土壤质地测定（吸管法）土壤质地手测法（适用于野外）实验二土壤容重和孔性的测定和计算 实验三土壤团聚体组成的测定实验四土壤结构形状的观察及微团聚体分析 实验五土壤流限和塑限的测定 实验六岩石及成土母质类型的野外认识实验七土壤剖面及棕红壤观测实习 实验八十壤水吸力的测定实验一土壤质地的测定土壤质地是土壤的重要特性，是影响土壤肥力高低、耕性好坏、生产性能优 劣的基本因素之一。测定质地的方法有简易手测鉴定法、比重计法和吸管法。 本实验介绍比重计法，要求掌握比重计法测定土壤质地的原理，技能和根据 所测数据计算并确定土壤质地类别的方法。一、
2、司笃克斯定律在土壤颗粒分析中的应用土壤颗粒分析的吸管法和比重计法是以司笃克斯定律为基础的，根据司笃克 斯（S to kes,1845）定律，球体在介质中沉降的速度与球体半径的平方成正比， 与介质的粘滞系数成反比，关系式为：V：半径为r的颗粒在介质中沉降的速度（厘米/秒）；G物体自由落体时的重力加速度，为981厘米/秒2；R：沉降颗粒的半径（厘米）；dl:沉降颗粒的比重（克/厘米3）；d2:介质的比重（克/厘米3）；H :介质的粘滞系数（克/厘米秒）。这是由于小球在广大粘滞液体中作匀速的缓慢运动时，小球所受阻力（摩擦力）：（兀为圆周率），而球体在介质中作自由落体沉降运动时的重力（F）是由本身重
3、量（P）与介质浮力即阿基米德力（FA）之差：4 4 4兀r3gd 一一兀r3gd =兀r3g(d -d )Fx =P FA= 31 32 312当球体在介质中作匀速运动时，球体的重力（F等于它所受到的介质粘滞阻兀力（F）,即3r3g(d 一 d )12=6兀 rqv又球体作匀速沉降时S=vt（S 距离，厘米；V-速度，厘米/秒；t 一时间.秒）。 由上式，可求出不同温度下,不同直径的土壤颗粒在水中沉降一定距离所需的 时间。二、方法原理：将经化学物理处理而充分分散成单粒状的土粒在悬液中自由沉降，经过不同 时间,用甲种比重计即鲍氏比重计）测定悬液的比重变化，比重计上的读数直 接指示出悬浮在比重计所
4、处深度的悬液中土粒含量（从比重计刻度上直接读 出每升悬液中所含土粒的重量）。而这部分土粒的半径（或直径）可以根据司笃 克斯定律计算，从已知的读数时间（即沉降时间t）与比重计浮在悬液中所处 的有效沉降深度（L）值（土粒实际沉降距离）计算出来，然后绘制颗粒分配曲 线，确定土壤质地，而比重计速测法，可按不同温度下土粒沉降时间直接测 出所需粒径的土粒含量，方法简便快速，对于一般地了解质地来说，结果还 是可靠的。比重计速测法一、试剂与仪器试剂：溶液，这三种溶液因土壤 pH 值不同而选一种。2异戊醇（化学纯）32%碳酸钠（化学纯）溶液。4. 软水，其制备是将 200 毫升碳酸钠钠加入 1500毫升自来水中
5、，待静置一夜， 沉清后，上部清液即为软水，2%碳酸钠的用量随自来水硬化度的加大而增加。仪器：1. 甲种比重计（即鲍氏比重计）；刻度范围0-60,最小刻度单位1.O克/升， 使用前应进行校正。2. 洗筛孔径为0.1毫米，筛子直径为5厘米的小铜筛。3土壤筛：孔径为 3.1,O.5,O.25 毫米。4. 搅拌棒，带橡皮头的玻棒。5. 沉降筒（1000 毫升）量筒（100 毫升），三角瓶（500 毫升），漏斗（直径 7 厘 米,4 厘米），洗瓶，普通烧杯，滴管等。6电热板，计时钟，温度计（0.1C）,烘箱（5-200C）,天平（感量0.0001 克和 0.Ol 克两种），铝盒等。二、操作步骤：1. 称
6、样：称取通过 1 毫米筛孔的风干土样 50 克（精确到 0.01 克），置于500 毫升三角瓶中，加蒸馏水或软水湿润样品，另称10 克（精确到 0.0001）土样 置于铝盒内，在烘箱（105C）中烘至恒重（约6小时），冷却称重，计算吸湿水 含量和烘干土重。2. 样品分散：石灰性土壤（50 克样品）加 O.5N 六偏磷酸钠 60毫升，中性土壤 （50克样品）加0.5N草酸钠20毫升，酸性土壤（50克样品）加0.5N氢氧化钠 40 毫升，然后,常用煮沸法对样品进行物理分散处理，即在已加分散剂的盛 有样品德500毫升三角瓶中，再加入蒸馏水或软水，使三角瓶内土液体积约 达 250 毫升，盖上斗，摇动三
7、角瓶，然后后放在电热板上加热煮沸，在煮沸 前应经常摇动三角瓶，以防土粒沉积瓶底结成硬块或烧焦，煮沸后保持沸腾 1 小时。3制备悬液：将筛孔直径为 0.1 毫米的小铜筛放在渭斗上，一起搁在 l000 毫升沉降筒上，将冷却的三角瓶中悬液通过 0.1 毫米筛子，用带橡皮头玻棒 轻轻洗擦筛上颗粒，并用蒸馏水或软水冲洗至V0.1毫米的土粒全部进入沉 降筒，筛下流出清液为止，但洗入沉降筒的悬液量不能超过 l000 毫升。将留在小铜筛上的0.1毫升砾砂粒移入铅盒内，倾去上部清液，烘干称重 并计算百分数，用 1,0. 5,0. 25毫米孔径筛分， 3-1,1-0. 5,0. 5-0. 25,0. 25-0.
8、1 毫米砾石或砂粒分别称重并计算百分数。将盛有土液的沉降筒用蒸馏水或软水定容至1000毫升，放置于温度变化小的 室内平放桌面上，排列整齐，编号填入记录表，并准备比重计，秒表（或闹钟）， 温度计（0.1C）等。4测定悬液比重：将盛有悬液的沉降筒置于昼夜温度变化较小的平稳试验桌 面上，测定悬液温度，用搅拌棒搅拌悬液1分钟（上下各约30次），记录开始 时间，按表 1-l 中所列温度时间和粒径的关系，根据所测液温和待测的粒级 最大直径值，选定测比重计度数的时间，提前将比重计轻轻放入悬液中，到 了选定时间即测记比重计读数，将读数进行必要的校正后即代表直径小于所 选定的毫米数的颗粒累积含量，按照上述步骤,
9、就可分别测出V0.05、V0.01、 V0.001mm等各级土粒的比重计读数。5结果计算 将风干土样重换算成烘干样品重： 对比重计读数进行必要的校正校正值=分散剂校正值温度校正值其中:a、分散剂校正值二加入分散剂的毫升数X分散剂的当量浓度X分散剂毫 克当量重量（毫克）X l0-3（g/l）b.温度校正值查表1-2。校正后读数=原读数一校正值 小于某粒径土粒含量%-烘干土样重 X100 大于0.1mm粒径土粒含量=刃门黑颗粒烘干重X100 将相邻两粒径的土粒含量百分数相减，即为该两粒径范围的粒级百分含量。表 1-1 小于某粒径颗粒沉降时间表（比重计速测用）温度 (C)0.05毫米0.01毫米0.
10、005毫米0.001毫米时分秒时分秒时分秒时分秒413243255485130422504861254025048712338245488120372404891183623048101183522548111153422548121123322048131103221548141103121548151183021548161629254817152820481812273015548191027155482058261504821562615048225525150482354243014548245424145482553233014048265123135482750221304828
11、482130130482946211304830452012848314519301254832451912548334419120483444183012048354218120483642171154837401730115483838173011548表 1-2 甲种比重计温度校正表温度（C）校正值温度（C）校正值温度（C）校正值温度（C）校正值6.0-8.5-2.216.5-0.922.5+0.828.5+3.19.0-9.5-2.117.0-0.823.0+0.929.0+3.110.0-10.5-2.017.0-0.723.5+1.129.5+3.511.0-1.918.0-0.5
12、24.0+1.330.0+3.711.5-12.0-1.818.5-0.424.5+1.530.5+3.812.0-1.719.0-0.325.0+1.731.0+4.013.0-1.619.5-0.125.5+1.931.5+4.213.5-1.520.0026.0+2.132.0+4.614.0-14.5-1.420.5+0.1526.5+2.232.5+4.915.0-1.221.0+0.327.0+2.533.0+5.215.0-1.121.5+0.4527.5+2.633.5+5.516.0-1.022.0+0.628.0+2.934.0+5.8土壤质地测定（吸管法）1. 称样：称样20.00g （两份）测定吸湿水和制备悬液。2. 悬液的制备：将样品放入高脚烧杯中，分次加入 10ml0.5N 的
