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1、专业： 农资1202 _ 平帆 _ 3120100152 日期： 2014.4.15 地点： 农生环B255 装 订 线实验报告课程名称：土壤学实验指导谢晓梅成绩：_实验名称：土壤机械分析比重计法同组学生_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. 了解土壤颗粒组成状况在农业生产上的重要意义；2. 掌握土壤颗粒分析方法,从测得的数据来确定土壤质地,为分析土壤的其它理化性质提供参考数据.二、 实验内容和原理本实验采用比重计法对土壤进行机械分析,即把土粒按
2、其粒径分为若干级,并测出各级的量,从而判断土壤的颗粒组成.比重计法：将径较细的土粒加分散剂后,充分分散,处理成悬浮液定容后,根据Stokes定律与土壤比重计浮泡在悬液中所处的平均有效深度.静置不同时间后,用土壤比重计直接读出每升悬浮液中所含各级颗粒的质量,计算其百分含量1,并确定土壤质地.计算公式如下,1. 土壤含水量%=风干土重g烘干土重g/烘干土重g2. 0.25nm各级颗粒质量百分数=比重计读数+比重计刻度弯面校正值+温度校正值-分散剂校正值/烘干土重g3. 读数校正1） 温度校正值：本实验比重计读数以20为准,依据土壤比重计温度校正表计算得到比重计温度校正后读数.2） 分散剂校正值g/
3、L=加入分散剂的体积ml分散剂的浓度mol/L分散剂的摩尔质量10-3.三、 实验器材与仪器土样取于余杭塘路施工旁,风干研磨细后过18目筛；特种土壤比重计,研钵,橡头玻棒,温度计,带孔搅拌棒,1000mL沉降筒,洗瓶.草酸钠溶液c=0.25mol/L；M=133.99四、 操作方法和实验步骤1. 称取风干土样置于铝盒中,放入烘箱,在105烘16h再在干燥器中冷却至室温恒重,称量后计算土壤水分换算系数；2. 称取风干土样m3=50.0853g置于瓷研钵中；3. 土样分散.根据采样土壤呈中性或弱碱性2,于烧杯中加20mL草酸钠溶液作为分散剂,调成糊状,静置30min.用橡头玻棒研磨不少于20min
4、,之后加入剩余20mL分散剂；4. 悬浮液制备.充分搅动研钵中悬浮液,加蒸馏水后全部洗入1000mL沉降筒,多次洗涤,并合并与沉降筒中,直到滤下的水不再浑浊为止.同时应留意勿使量筒内的悬浮液体积超过1000mL.最后将量筒内的悬浮液加水至刻度；5. 温度测定.将温度计悬挂在盛有1000mL水的1000mL量筒中,并将量筒与待测悬浮筒尽量放在同一地点,在测定比重时同时记录水温,即代表悬浮液的温度.6. 悬浮液比重测定.带孔搅拌棒上下搅拌1min约30次,用带孔搅拌棒搅拌沉降筒中的悬液时,动作要平稳,速度要均匀,向下要触与沉降筒底部,一般距液面3-5cm,否则会使空气压入悬液,影响土粒开始时的沉降
5、速度.7. 本实验采用国际制：5min0.02mm,5h0.002mm.计算得到比重计校正后读数,此值代表直径小于所选定粒径的颗粒累计含量.五、 实验数据记录和处理表1 土壤含水率测定铝盒m0g风干土重+铝盒m1g烘干土重+铝盒m2g土壤含水率w%14.192324.201523.84523.56注：w%=m2-m1/m2-m0表2 土壤悬浮液比重测定与校正值测定时长粒径大小mm土壤悬液比重g/L水温温度校正后土壤悬液比重g/L分散剂校正后土壤悬液比重g/L5min0.0241.020.541.239.95h0.00224.820.024.823.5注：温度校正值依据表3土壤比重计校正表3得.
6、六、 实验结果与分析表4 土壤颗粒组成与质地名称0.002mm0.002-0.02mm0.02-2.0mm质量g22.316.29.8含量%46.233.520.3土壤质地类型粘土注：土壤质地类型依据表5国际制土壤质地分类标准4得出.土样的颗粒组成分析测定结果与其土壤质地名称见表4.所采土样粘粒含量大于45%,为粘土类型.之前土壤质地指测法中,我们通过揉搓土样黏结性和塑性良好和搓条法能搓成完整突跳,可弯成小圈,但小圈有裂缝,估测土壤质地为壌质粘土.比重计法测定结果与指测法相近,同时也与采样地点靠近河流,表层长有草本植物的特征相符合,这说明实验结果有一定的可信度.本土样为粘土类型,土壤黏粒含量高
7、达46.2%,而粗粒含量仅有20.3%,常常成紧实黏结的固相骨架.粒间孔隙书目比砂质土壤多但非常狭小,雨水和灌溉水难以下渗,因易在黏粒聚集层上部形成滞留水层,影响植物根系下伸.同时,该土壤保肥能力强：土壤通气性差,好气性微生物活动受到抑制,有机质分解缓慢5.因此我们看到采样地点表层土壤中,草本植物的根系都十分浅.针对本实验采样地点的土壤,可采用深沟、密沟、高畦或通过深耕破坏紧实的心土层,以与采用暗管、暗沟的排水系统5,减轻或避免水分滞留而导致的涝害.七、 讨论、心得1. 悬浮比重测定注意事项和改进在用搅拌棒垂直搅拌悬浮液时,勿将多孔片提出液面,以免产生泡沫.若有机质含量较多的悬浮液泡沫较多,可
8、再悬浮液面上滴加少量乙醇,减小对比重计读数的影响.精度要求较高时,可在开始阶段用氢氧化法去除有机质,反应式：C+2H2O2CO2+H2O；通过盐酸淋洗Ca来出去碳酸盐脱钙.直接分散法中,除上述适应于中性土壤的草酸钠溶液外,针对其他pH值的土壤采用不同的分散剂：酸性土壤50g+0.5NaOH 40mL:中和酸度外使土壤胶体形成代换性钠的胶体.石灰性土壤50g+0.5MNaPO36 60mL:对于CaCO3表面形成不溶的胶状保护物,致使CaCO3不再溶解6.2. Stokes定律应用当充分分散的土粒均匀地分布在静水中,仅仅在一瞬间,重力与阻力即达到平衡加速度为零.此时,土粒沉降速度与其半径成正比,
9、此为Stokes定律,其公式6为：我们利用特制的土壤比重计,在规定时间内,测定某一深度内悬液比重,从而换算出土壤中粗细颗粒的比例,并可以推算出土壤质地等级.参考文献1 陈丽琼. 比重计法测定土壤颗粒组成的研究. 环境科学导刊 29.4 : 97-99.2 王美青,章明奎. 杭州市城市和郊区各功能区土壤的性质比较. #农业学报 16.6 : 377-380.3 郭棣生, 马占秋. 比重计试验原理与其制造精度的探讨. 岩土工程学报 3 : 106-113.4 黄冠华, 詹卫华. 土壤颗粒的分形特征与其应用. 土壤学报 39.4 : 490-497.5 黄昌勇; 土壤学. : 中国农业. Z000, 2000.6 土壤学实验指导. 中国林业, 2004. /
