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1、土壤质地测定土壤质地的测定（一）实验目的和意义土 壤质地是指土壤中各粒级土粒的配合比率或各粒级土粒在土壤总重量中所占的百分数，又称为土壤机械组成。依照我国土壤质地分类标准，把土壤划分为砂土、壤土 和粘土三大类。土壤质地的粗细直接影响土壤蓄水性、透气性和保肥性。一般而言土壤粒径较大的砂质土通透性较强，而蓄水性和保肥力较差，土壤温度的变幅也较 大；相反粘性土诚然通透性较差，但蓄水保肥力都高，土壤温度的变幅也较小；而壤土则介于二者之间。因此说土壤的质地是影响土壤理化性质和土壤肥力状况的主 要因素，并与植物的生长发育拥有亲近的关系。认识土壤质地状况，依照土壤种类选择合适的作物进行种植，并能依照土壤的质
2、地状况对土壤进行改良，从而指导我 们的农业生产。土壤质地的室内测定一般采用 “比重计法 ”和“吸管法 ” ，野外则采用 “ 干试法 ”和“ 湿试法 ” 进行简单速测。其中，吸管法操作较为繁琐，但测定结果较为精确，而比重计法操作较为简单，但精度较差，计算也较为繁琐，一般多用于大批量样品解析。（二）野外速测法（1）干试法砂土：在手掌中研磨时有砂粒的感觉，放到手上会从指缝间自动流下，用手指碾时散碎；用肉眼观察则几乎完满由砂粒组成；土壤干燥时土粒分别，不能团。砂壤土：在手掌中研磨时主若是砂的感觉，也有细土粒的感觉，用手指能碾成不完满的小片；用肉眼观察主若是砂粒，也有较细土粒；土壤干燥时土块用手指轻压则
3、易碎。轻壤土：在手掌中研磨时有相当量的粘质粒，用手指能碾成小片，但表面较为粗糙；用肉眼观察则主若是砂粒，有20-30%的粘土粒；干燥时手指需用较大的力才能将土块破坏。中壤土：在手掌中研磨时感觉砂质和粘质的比率大体同样，用手指碾成的小片圆滑但不只明；用肉眼观察则还可看到砂粒；干燥时土壤结成块且用手指难于将土块破坏。重壤土：在手掌中研磨时感觉有少量的砂粒，用肉眼观察则几乎看不到砂粒，干燥时用手指不能能将土块弄碎。粘土：在手掌中研磨时感觉主若是粘粒，是很细的匀质土，用肉眼观察则为匀质的细粉末，干燥时形成坚硬的土块，用锤击仍不能够使其粉碎。 / （2）湿试法取小块土壤样品（比算盘株略大些），用手指捏碎
4、，拣掉土壤样品内的细砾、再生体和侵入体等，加入合适水（土壤加水充分湿润以挤不出水为宜，手感为似粘手又不粘手），调匀，放在手掌心用手指来回揉搓，搓成球 - 成条 - 成环的序次进行，最后将环压扁成土片，观察各个环节状况从而加以综合判断。砂土：不能够搓成条、团或球状、片状。砂壤土：可搓成球但不能搓成条，勉强搓成条也极易裂成小片段。轻壤土：可搓成条，但提起时易断。中壤土：可搓成球、条，将细条弯成环状时有裂痕，压扁时断裂。重壤土：可搓成球、条，将细条弯成环状时无裂痕，压扁时有大裂痕。粘土：可搓成球、条，将细条弯成环状时无裂痕，压扁时也无裂痕。（三）简单比重计法1、实验原理（1）土样的分别办理：土壤比重
5、计法测定土壤机械组成的原理就是采用各种方法，把土壤颗粒物依照它的粒径大小分成若干等级，并测出不同样颗粒等级土壤颗粒物的含量，从而求出土壤的机械组成。一般而言，对于土壤粒径大于的砂粒采用过筛的方法把它们逐级分别开来，对于土壤粒径较细的土粒筛解析有困难，而且结果也不精确，则需要经过制备悬液的方法进行沉降分别。（2） 分别剂：野外的土壤经常是好多大小不同样的土粒相互胶结在一起形成微团粒体结构，在测定的时候需要对其进行分别办理，使其成为单粒状态，才能进行测定。华北地区的土壤中碳酸钙、硫酸钙等很多，均为阻拦土粒分别的物质，一般采用六偏磷酸钠作为分别剂，其主要作用是利用其弱酸性质来破坏含于土壤中的碳酸钙，
6、溶解碳酸钙，并加入碱溶液，可使土壤絮凝和化学胶结等过程中所形成的坚固的微结构性团粒体碰到破坏。对于不含碳酸盐的中性土壤可加入分别剂草酸纳，酸性土壤可加入氢氧化钠办理，分别剂加入的量可依照土壤的代换量决定，过少则分别不完满，过多则又会使之凝聚。为分别完全，除加入分别剂外，还必定对土壤样品加以震荡或煮沸。（3）沉降与测定：当充分分其余土粒平均地分布在静水中，由于重力的作用土粒开始沉降，此时土粒碰到重力、浮力和阻力三个力的作用，沉降一开始土粒速度增加，因此引起的阻力也随之增加，当重力、浮力和阻力达到平衡时，土粒开始做匀速沉降，依照 Stokes 定律，其沉降速度与土粒的半径成正比，与介质粘滞系数成反
7、比即：式中， V 指土壤的沉降速度（ cm/sec）g 指重力加速度（ 980cm/s）r 指土粒的半径 (cm)d1 指土粒的比重，平均值为2.65(g/cm 3)d2 指介质的比重 (g/cm 3) 指介质粘滞系数 (g/cm.s)可 见，经充分搅拌后各不同样粒径的土粒在介质中是平均分布的，搅拌后各粒径土粒以不同样的沉降速度开始沉降，土粒沉降一准时间后，在必然深度只存在小于某一粒径 的土粒平均地分布着。在土粒沉降的过程中悬液的比重也在不断的随之发生变化，悬液比重与悬液中所含土粒的重量之间的关系以下：式中， 悬指悬液比重 (g/cm 3) 水指水的比重 (g/cm 3) 土指土粒的比重（假定
8、为3）V 悬指悬液的溶剂（ 1000mL）w土指悬液中土粒的重量（g）测出悬液比重后，能够依照上式计算出悬浮土粒的重量，为了免去复杂的计算，鲍尤考斯设计了一种所谓甲种比重计，这种比重计能够直接读出悬液中所含有的土粒浓度（ g/L ）。因此，我们在测定过程中依照不同样温度下土粒沉降时间（下表），直接测出所需粒径的土粒含量，再依照土壤质地的分类标准即可一般性的认识土壤质地。2、操作步骤（1）称样：称取经过1mm孔筛的风干土壤样品置于 500 毫升三角瓶中，加蒸馏水湿润样品。另称取105 度烘箱内烘干到恒重，计算最大吸湿水含量。50 克（精确到 0.01 克），10 克样品置于铝盒内，在（2）分别：
9、依照土壤的pH 值分别采用分别剂石灰性土壤：用六偏磷酸钠60 毫升中性土壤：用草酸纳20 毫升酸性土壤：用氢氧化钠40 毫升加入分别剂后，为使得样品充分分别，需对样品进行分别办理，常用的物理分别方法有以下三种：煮沸法：将分别剂加入盛有样品的 500mL三角瓶内，再加入蒸馏水约250mL，盖上小漏斗，摇匀后放在电热板上加热，并不时摇动三角瓶，省得土粒粘结。煮沸后降低电热板的温度，使得悬液保持微沸 1 小时。震荡法：将分别剂加入盛有样品的500mL三角瓶内，再加入蒸馏水约250mL，尔后放于震荡机内连续震荡8 小时。研磨法：将称好的样品置于瓷蒸发皿中，加一部分分别剂使之呈稠糊状，静置半小时，使分别
10、剂充分作用，尔后用带橡皮球的玻璃棒研磨 20 分钟，使之分别完满。加入节余分别剂。（3）大于的土粒筛分：在 1000 毫升的沉降筒上置于漏斗，漏斗上放一筛孔直径为的铜筛，用洗瓶洗出三角瓶中冷却的全部土粒。筛上残留的沙粒用橡皮头玻璃棒轻轻擦洗，同时用蒸馏水冲洗，使得小于的土粒全部洗入沉降筒内，直到筛下漏出清水为止。注意冲洗时控制每次用水量，省得高出总量 1000 毫升，最后定容。将筛上大于的砂粒无损地移入铝盒中，烘干后用的筛孔再次分别，获取的粗砂粒， 0.25-0.5mm 的中砂粒，分别称重并计算其重量百分数，记为 d1、 d2。（4）测定悬液比重：将沉降筒置于昼夜温度变化较小的平稳实验台上，用
11、温度计（0.1 ）测定悬液温度，依照所测液体温度，结合小于某一粒径颗粒沉降时间表，查出小于、小于、小于、小于土粒所对应的比重计读数时间分别记为t 1、t 2、t 3、 t 4。用搅拌棒搅拌悬液1 分钟（上下各约 30 次），当搅拌棒提离悬液液面时马上计录时间，记为t 。在t+t 1、t+t 2、 t+t 3、t+t 4 时辰分别使用比重计测定悬液比重。测准时要提前10-15 秒将比重计轻轻插入悬液中，到了选准时间马上记录比重计读数，记为d3、 d4、d5、 d6，分别代表小于、小于、小于、小于土粒的含量。每次测定读数后，取出比重计放在盛有蒸馏水的量筒中备用。（5）判断土壤质地：依照计算结果，结
12、合土壤质地分类标准（下表），判断测定土壤样品的土壤质地。我国土壤质地分类标准3、结果计算（1）土壤最大吸湿水测定（2）校正比重计读数校正当 =分别剂校正当 +温度校正当校正后的读数 =比重计读数 - 校正当（3）粒径含量计算4、实验仪器及试剂电子天平， 1000 毫升沉降筒，搅拌棒，甲种比重计，温度计，土壤筛，冲洗筛，带橡皮头的玻璃棒，三角瓶，药勺，干燥器，烘箱，洗瓶0.5M 氢氧化钠：称取 20 克氢氧化钠于烧杯内，加少量蒸馏水溶解后，经过多次冲洗烧杯的方法转移到 1000 毫升容量瓶内，洗瓶定容摇匀，待用。0.25M 草酸钠：称取 33.5 克草酸钠于烧杯内，加少量蒸馏水溶解后，经过多次冲
13、洗烧杯的方法转移到 1000 毫升容量瓶内，洗瓶定容摇匀，待用。0.5M 六偏磷酸钠：称取 51 克六偏磷酸钠于烧杯内，加少量蒸馏水溶解后，经过多次冲洗烧杯的方法转移到 1000 毫升容量瓶内，洗瓶定容摇匀，待用。（四）吸管法1、实验原理经 充分混匀的土壤悬液沉降一段时间后，在必然深度，只存在小于某一粒径的土粒平均分布着（以下图），只要在这个时间和这个深度的液层中吸取必然量的悬液烘干、 称重、便能计算出小于该粒径土粒的含量。因此，在给定深度和不同样时间吸液，便能够将不同样粒径的土粒分别并计算其百分含量。只要规定了吸液深度，即可依照 Stokes 公式求出不同样温度下，不同样比重的土壤，其各粒径土粒在水中沉降至该深度所需要的时间，由于在匀速运动中，其中， t 指沉降时间（秒）s 指沉降深度（厘米）v 指速度（厘米 / 秒）其余指标同上2、操作步骤（1）样品办理1mm石砾办理：将土样风干，拣去粗有机质，磨碎，过 1mm筛，大于 1mm 的石砾装在容器中，加水煮沸，用淀帚轻轻擦洗，使粘附于石砾上的土粒全部悬浮与水中。倾出浊水，再加水煮洗。这样屡次进行，直至石砾冲洗干净。将石砾烘干，过 3mm筛，分别称重
