定土壤样品的水分含量,土壤样品于 105 ± 5 ℃ 下干燥至恒重,计算干燥前后土壤重量之差值,以干基为基础,计算水分含量。本方法适用于所有形态的土壤样品,对已预处理风干的土壤样品或直接采取自野外(如田间)含水土壤样品,依照不同的程序操作。 三、仪器设备
电子天平、1/100天平、干燥器、铝盒、恒湿干燥箱。 四、实验步骤
(一)取干燥铝盒称重记为W1(g)。
(二)加土样约5g于铝盒中称重记为W2(g)。
(三)将铝盒盖揭开,放在盒底下,置于已预热至105±5℃的烘箱中烘烤6h。取出,盖好,移入干燥器内冷却至室温(约需20min),立即称重。风干土样水分的测定应做两份平行测定。注:质地较轻的土壤,烘烤时间可以缩短,即5~6小时。
注:新鲜土壤样测定时烘干时间应适当增加。 五、结果计算
土壤水分含量(%)=
w2?w3?100
w3?w1实验四 田间持水量的测定
一、实验原理
在地下水位较低的情况下,土壤排除重力水之后,土体所保持的最大悬着水量称田间持水量。它的测定,多在田间的进行。在待测田块中,在已选好的地段,划出测定面积,周围筑土埂或用铁皮代土埂,然后灌入过量的水分,地表盖上覆盖物(如软草),经过一段时间,过量的水分,受重力作用下渗,这时测定的土壤含水量,即田间持水量。
田间持水量的表示方法,可以用占干土的百分率,也可用水层厚度(mm)表示,通常多用前者.
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二、仪器设备
木框正方形,框内面积1m2,框高20~25cm,下端削成楔形,并用白铁皮包成刀刃状,便于插入土内。
提水桶;铝盒;土钻;铁锹;1/100天平;干燥箱;塑料布(正方形,面积约为5m2);青草或干草;米尺;木板等。
容重采土器、折尺、剖面刀、铁锹、小木锤、小木板、烘箱、台秤。 三、实验步骤
(一)田间选一地段,划定1~1.5m2的地块,稍加平整,四周筑土埂,埂高15~20 cm,底宽30~35 cm,土埂筑实,再在此硬外25 cm处筑一同样高的土埂为保护地区,防止测定区的水外渗,内外埂间的保护区应与测定区一样平整。若内埂使用铁皮,铁皮高30 cm,直径为60 cm,嵌入土中15~20 cm。
2.在测区外的附近挖一土壤剖面,测定各层土壤的厚度,自然含水量的容量,用下式粗略计算测定区所需灌水量。
q?a?p?d?s?h?1.5100
q—测区所需灌水量(m3)
a—田间持水量(壤土采用20%,粘壤土25%,重粘土27%) p——自然含水量% d—土壤容量(g/cm3) s—测定区面积(m2) h—灌水深度(m)
1.5—安全系数,保证欲测土层全部饱水,按所需的水量再加大1.5倍 如测定区为粘壤土,面积为4 m2,灌前测定土壤湿度(自然含水量)为18%,灌水深度1m,土壤容重为1.5,则小区所需灌水量。
q?1.5?(25?18)?1.5?4?1?0.63m3100
(三)灌水 灌水时,先将保护区灌深5 cm的水层,再将计算的水量分次
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地灌入测定区,并使地面保持2 cm深的水层,至应灌水量全部灌完为止,为了防止灌水时冲击地面,可在测定区表面垫一些草,待水全部灌完为止尽后,用稻草覆盖防水分蒸发和降雨的影响。
(四)测定土壤含水量 它是在经过一定时间后(砂土、砂壤土约一昼夜,粘壤土2-3天),多余的水均由重力作用而渗完,此时在测定区内选2-3点,分层取样10-20g,放铝盒中测定各层土壤水量。
田间持水量、绝对含水量测定记录表
项 目 田间持水量 绝对含水量 铝盒号 铝盒重 盒+湿土重 盒+干土盒 烘干土重 水分% (五)每日连续取样测定,直至前后两次结果之差不超过2%为止,每一采样土层均重复二次,取其平均值。 四、结果计算
(一)田间持水量与灌水定额
田间持水量%?湿土重?烘干土重?100烘干土重(P?N)?A?h?d灌水定额(吨)?100
P——田间持水量 N——土壤自然含水量 A——灌溉面积m2 h——灌溉深度(m) d——土壤容重 (二)土壤固相体积:
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土壤固相体积%?(三)总孔隙度:
容重容重?100??100密度密度
总孔隙度%?(1?容重)?100密度
(四)液相体积(毛管孔隙):
液相体积%?湿土重?干土重?100环刀体积
(五)气相体积(非毛管孔隙): 气相体积%=总孔隙度-液相体积 (六)绝对含水量
绝对含水量%?湿土重?干土重?100干土重
实验五 土壤有机质测定 (重铬酸钾容量法)
一、目的意义
土壤有机质是土壤固相的组成分之一。土壤有机质能够提供植物生长所需之养分、吸附阳离子、 促进矿物溶解而释出养分、增加土壤保水能力、促进土壤团粒化而改善土壤构造、提供土壤微生物能源、促进土壤吸收热能并提高土温等作用,在土壤肥力、环境保护和农业可持续发展方面具有十分重要的作用和意义。 二、实验原理
在加热条件下(170—180℃),用一定量的过量的标准重铬酸钾的硫酸溶液
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氧化土壤中的有机碳,剩余的重铬酸钾用还原剂(硫酸亚铁铵或硫酸亚铁)滴定,可从所消耗的重铬酸钾量计算出土壤有机质的含量。化学反应式如下:
2K2Cr207?3C?8H2S04?2K2S04?2Cr2(SO4)3?3CO2?8H20K2Cr207?6FeSO4?7H2S04? K2S04?Cr2(SO4)3?3Fe2(SO4)3?7H20 三、仪器设备与化学试剂 (一)仪器
天平、油浴锅、250ml和50ml三角瓶、小漏斗、10ml和100ml量筒、酸式滴定管、洗瓶、硬质试管。 (二)试剂
1.重铬酸钾—硫酸溶液(0.4000mol·L-1)
称取重铬酸钾39.2250g,溶于600~800mL蒸馏水中,待完全溶解后加水
稀释至1L,将溶液移入3L大烧杯中;另取1L比重为1.84的浓硫酸,慢慢地倒入重铬酸钾水溶液内,不断搅动,为避免溶液急剧升温,每加约100mL硫酸后稍停片刻,并把大烧杯放在盛有冷水的盆内冷却,待溶液的温度降到不烫手时再加另一份硫酸,直到全部加完为止。此溶液浓度为0.4000mol·L+(1/6 K2Cr2O7)。
2.重铬酸钾标准溶液
将K2Cr2O7(分析纯)先在130℃烘干3~4小时,称取9.8070g,在烧杯中加蒸馏水400ml溶解(必要时加热促进溶解),冷却后,稀释定容到1L,即为0.2000mol·L-1(1/6 K2Cr2O7)标准溶液。
3.硫酸亚铁溶液(0.1mol·L)
称取硫酸亚铁(FeSO4·7H20,化学纯)56g,加3mol·L-1硫酸溶液30ml溶解,加水稀释定容到1L,贮于棕色瓶中保存备用。此溶液易受空气氧化,使用时必须用重铬酸钾标准溶液标定其准确浓度。硫酸亚铁标准溶液的标定方法如下:
吸取重铬酸钾标准溶液20mL,放入150mL三角瓶中,加浓硫酸3mL和邻菲
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