土壤学实验指导
后将比差乘上比重瓶的体积而得X,从W2中减去或加上X(t1>t2时应减,t1<t2时应加),即得校正后的比重瓶加水的重量W3=W2±X。
例如:当15℃时称得(瓶+水)重W2,于22℃时测得(瓶+水+土)重W1,W2应根据温度进行校正。
因为称W2时的温度为15℃,水的比重为0.999,而称W1时为22℃,水的比重为0.998,比重瓶体积为50毫升,则温度校正系数为:
(0.999-0.998)×50=0.001×50=0.05 校正后的比重瓶加水的重量W3=W2-0.05
W d W1
d = × W3+ W- W1 d W0 式中:d——土壤比重; w——烘干土样重(克);
w1——t1℃时比重瓶+水+土样重(克);
w3——样正至t1℃时比重瓶+水重(克),w3=w2±x; dw1——t1℃时蒸馏水比重(克/厘米3),查表5-1;
dw0——4℃时水的比重。因为4℃时水的比重为1,故可以省去。
表5-1 不同温度下水之比重 温 度℃ 4 25 26 27 28
比 重 1.0000000 0.9970739 0.9968128 0.9965421 0.9962623 温 度℃ 29 30 31 32 比 重 0.9959735 0.99556756 0.9953692 0.9950542 六、土壤孔隙度和三相容积比的计算
(一)孔隙度的计算
土壤容重
1、总孔隙度% = (1- )× 100 土壤比重
2、毛管孔隙度% = (田间持水量 % × 容重) × 100 3、非毛管孔隙度% = 总孔隙度 - 毛管孔隙度
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(二)三相容积比计算
自然含水量条件下的三相容积比:
环刀中固相容积×100 1、固相容积% = 环刀中土柱容积
W2-W1 比重?(1+水分%)
= × 100 100
环刀中田间湿土柱重-环刀中干土柱重
2、液相容积%= × 100 环刀中土柱容积
W2-W1
(W2- W 1) -( )
1+水分%
= × 100 100
3、气相容积%= 100-[(固相容积%+液相容积)×100 ]
七、结果记录
样本编土壤名作物生情土壤管理情采样深度自然含水比 容 总隙毛管孔非毛管孔度 孔隙度% 自然含水量条件下三相容积比% 田间持水量条件下三相容积比% 号 称 长固 液 气 固 液 气 cm 量% 重 重 孔况 况 度 隙度 隙相 相 相 相 相 相 12
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附:土壤浸水容重测定法
一、目的和意义
土壤浸水容重是指土壤浸水沉淀后,在土壤沉淀体积中,每单位体积所含有的干土重量。它反映灌水耕耙后,土壤淀浆或起浆等性质,是鉴定水稻土耕性的一种指标。淀浆性土壤的浸水容重较大,一般在0.60以上,耕耙后淀浆板结。起浆性土壤的浸水容重较小,一般在0.50以下,耕耙后土壤浮烂。
二、仪器
100毫升量筒、小型搅拌棒、铝盒、烘箱、干燥器、天平(感量0.01克)。
三、操作步骤
采取新鲜水稻土样品100-200克,从中称取约10克用来测定土壤含水量。另称取10克放入100毫升的量筒中,加蒸馏水20毫升,使土样浸泡2小时,然后加水至100毫升刻度,用小型搅拌棒上下搅动1分钟,静置24小时。24小时以后,悬液澄清,土壤沉降至量筒底部,仔细观察澄清液和下沉土壤间的分界线,读取下沉土壤所占的体积毫升数。
四、结果计算
烘干土重量(克) 土壤浸水容重% = 土壤沉淀体积(毫升)
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实验三 土壤颗粒分析——手测法和比重计法
(附:微团聚体测定)
一、目的及意义
土壤由固体、液体和气体三相所组成,土壤矿物质占土壤固相的绝大部分。测定土壤矿物质颗粒的大小及其组合比例叫做土壤机械分析,根据机械分析结果来确定土壤质地。土壤质地对土壤形成、土壤的理化性质、肥力因素、植物生长以及微生物活动等都产生巨大的影响。因此,了解土壤矿物质颗粒的组成并确定土壤质地,在农业生产上具有重要意义。
测定土壤矿物质颗粒大小及其组合比例的方法有吸管法和比重计法,这两种方法都以司笃克斯(G.G.Stokes,1845)定律为基础。前者比较精确,步骤繁琐;比重计法相对较简便,但精确度比吸管法差,可供一般了解土壤质地之用。另外还有手测法,是根据土壤的物理机械性质——可塑性和粘结性,粗略地判断土壤的砂粘比例,只适于野外初步确定土壤质地之用。
二、手测法
(一)材料
砂土、粘土、壤土等质地样本,待鉴定的土壤样本3个,表面皿、烧杯。 (二)方法
土壤质地的简易测定法是利用手和眼的感觉,根据土壤的物理机械特性——粘结性和可塑性表现的程度来确定质地的。
先将土块捏碎到没有结构,取一部分放在手掌中捏时能得到均匀、柔软的感觉或某种粗糙的感觉。然后将土壤用水浸湿,加水时要逐渐地少量地加入,用手指将湿土调匀,拌水过多或未充分湿润的土样均不适用,所加水量要恰使土壤和匀后不粘手。当土团具有可塑性时,将土团尽量做成小球,搓成土条,并将土条弯曲成土环,以确定土壤的质地(表2-1)。
根据表所列的土壤性状。对已鉴定质地名称的土壤加以练习辨别后,然后鉴别桌上未知名称的土壤,并记录如下:
1号土壤是 , 2号土壤是 , 3号土壤是 。 (三)思考题
经过练习后,你认为应掌握那些重要环节才能得到比较准确的结果。
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质地名称 松砂土 表2-1 手测法土壤质地表
在手指间磨擦时 (干燥状态) 几乎全由砂粒所组成,极粗糙。研磨时有响声。 在湿润状态下 揉搓时的表现 不能成细条亦不能成球。 散碎 在干燥状态时的表现 砂壤土 砂粒占优势,混杂有少许粘粒,很粗糙,研磨时有响声。 可塑性极差,能做成球,但不能成条。 略有可塑性,可揉成直径为3mm小园条,但拿起即断碎。 有可塑性,可揉成土条,但弯曲成2~3厘米直径的土环时易断裂。 可塑性明显,可揉成直径约2~32~3cm的土环时不断裂,但压扁时有裂缝。 疏松 轻壤土 中壤土 粗细不一的粉末,粗的较多,粗糙。 粗细不一的粉末,较有粗糙感。 稍紧、易压碎 较紧密,用手不能压碎。 紧密,用手不能压碎。 重壤土 粗细不一的粉末,细的较多,略有粗糙感。 毫米的细条,并能弯成直径为粘 土 细而均一的粉末,有滑性感。 粘着性和可塑性强,可揉成直径约1.5~2mm的小土条,能弯成小土环,压扁无裂缝。
很紧密,不能压碎。 三、比重计法
(一)方法原理
土壤经过分散剂的处理,使土粒分散于悬液中,让土粒在一定容积的水液中自由降落,利用物理学上司笃克斯(G.G.Stokes,1845)定律,计算出粒径大于某一粒级的土粒下沉至某一深度(例如10厘米)以下所需要的时间,在这个时间,测定一定深度液层内小于某种粒径土粒悬浊液的密度,则为比重计法(如果测定则为吸管法)。特制的鲍氏土壤比重计(甲种)的刻度自0~60,单位(度)为每升悬液内含土克数。
司笃克斯定律说明一种密度为d1的光滑球体(这里就相当于土粒)、在密度为d2
及粘度为η的介质(这里是水)中自由下沉的速度V,和球体的半径r,有如下的关系:
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