土壤机械组成方法

实验土壤机械分析--比重计速测法

、目的要求

土壤矿物质颗粒是上壤固相的主要组成部分，其颗粒直径大小,

对土壤理化性状及肥力有较大的影响。通过土壤颗粒分析，测定各粒级所占的百分含量，可以确定土壤质地，它是土壤学实验中的基本的分析项目之一。

土壤质地对土壤形成、土壤理化性质、肥力因素、植物生长及微

生物活动都有很大影响。因此，测定土壤颗粒组成具有重要意义。

本实验采用比重计速测法，按卡庆斯基质地分类（简制）确定土壤质地名称。

二、方法原理

比重计速测法是将一定数量的土样（＜1毫米），经过化学与物理处理，使其充分分散成单粒，然后置于一升容积的水中，让其自由沉降，其沉降速度符合司笃克斯定律（即球体（土粒）在介质（水）中沉降，其沉降速度与球体（土粒）半径的平方成正比，而与介质（水）的粘滞系数成反比）。根据不同温度下土粒沉降时间，可以用甲种比值计测定悬液的比重。比重计读数直接指示出悬液在比重计所处深度上的悬液中小于某一粒径的土粒的含量，再据卡庆斯基质地分类表查出质地名称。

司笃克斯定律：

其中：V 半径为r的土粒在介质中沉降的速度,

重力加速度土粒的半径

di 土粒的密度，平均为2.65克/厘米3

d2 介质（水）的密度

卩介质（水）的粘滞系数

三、试剂及仪器

1. 0.5mol ?L-1（N&C2Q）草酸钠溶液：称取33.5克草酸钠（化学纯），加蒸馏水溶液解后稀释至1升，摇匀。

2. 0.5 mol ?L-1（NaOH氢氧化钠溶液：称取20克氢氧化钠（化学纯），加蒸馏水溶液后稀释至1升，摇匀。

3. 0.5 mol ?L-1（NaPO 6六偏磷酸钠溶液：称取51克六偏磷酸钠［（NaPO）6］（化学纯），加蒸馏水溶解后稀释至1升，摇匀。

4. 天平（感量0.01克）、铝盒、有柄瓷钵、橡皮塞玻棒、大漏斗、定时钟、沉降筒、搅拌棒、温度计等。

5. 甲种比重计（鲍氏比重计）：刻度范围为0—60,最小刻度单位1克/升。刻度代表比重计所处深度上的土壤悬液的平均比重。

四、操作步骤：

1. 称取通过1毫米孔径筛子的风干土50克，如为砂土则称取100克，精确至0.01克，放入有柄瓷钵中。

2. 根据土壤pH分别选用下列分散剂：

石灰性土壤（50克样品）：加0.5 mol ?L-1（NaPO）6六偏磷酸钠60毫升。

中性土壤（50克样品）：加入0.5 mol ?L-1（2 NaC2O）草酸钠25毫升。

酸性土壤（50克样品）：加0.5 mol ?L-1（NaOH氢氧化钠40毫升。

3. 加入分散剂后，用橡皮塞玻棒研磨15分钟，（粘土研磨25分钟），研磨好以后，将土浆通过大漏斗用蒸馏水全部洗入1000毫升的沉降筒中，用蒸馏水加至刻度，然后将沉降筒放在平稳处，用搅拌棒上下搅拌1分钟（每分钟上下各30次），搅拌停止后立即记时。

4. 根据悬浮液的温度，查表2 —1，小于0.01毫米土粒沉降所需的时间（如15C时为30分钟），在到达所需时间前30钞，将比重计轻轻放入沉降筒，到达所需要时间时读出比重计的读数，取出比重计，用水洗净，放入空白液中读数。

5?空白液制备

另取一只1000毫升量筒，先加500毫升蒸镏水，再加入与试验所用相同数 量的分散剂，最后加蒸镏水达1000毫升刻度，用搅拌棒上下搅匀。于测定土壤 悬液比重之前(或之后)放入比重计，读取弯液面顶部与比重计杆相交处的读数 (在0点以下为正值，0点以上为负值)。此数值为空白校正读数，包括温度、 弯液面和分散剂的校正。

五、结果计算

1 ?将风干土重换算成烘干土重

风干土重

烘干土重=1吸湿水/ioo°

2. 计算小于0.01毫米土粒的百分含量

根据V 0.01毫米土粒％，查卡庆斯基质地分类表(见表 2—2)，确定土壤 质地名

称。

六、记录格式和思考题

比重计速测法结果登记表

土壤名称 ________________ 吸湿水％ ___________ 测定日期

1 ? 空白校正值包括哪几方面内容？

((比重计读数空白值)

V 0.01毫米土粒% =

烘干土样重

100

2. 酸性土壤为何要用NaOH乍为分散剂，而石灰性土壤要用六偏磷酸钠作为分散

剂？

3. 颜色能否作为鉴定土壤质地的重要指标？为什么？

4. 样品通过简易手测法鉴定的质地名称是什么？

七、注意事项：

1. 比重计要轻轻放入沉降筒中，以免上下浮动妨碍读数准确性。比重计玻璃很薄，杆子很细，容易折断，用比重计时要特别小心，尽量避免横向拿取，拿时要一手竖向拿其上端杆子，一手托其下部球泡。

2. 水温过高过低均影响结果的准确性，一般在10C —37C范围内测定比较适宜。

3. 如有机质过高要用HO2去除，盐土要先淋洗其中的可溶性盐分，否则不能获得良好的结果。

4. 搅拌时，搅拌棒上下速度要均匀，而且每次要触及沉降筒底部，不能提

出水面，防止把土壤悬浮液溅出，把空气带进悬浮液中产生涡流而影响土粒沉降速度。

附：土壤质地简易测定法一手测法

土壤质地的手测法是根据土壤物理机械特性一粘结性和可塑性的表现程度来确定质地的，主要用于野外质地鉴定。可以分为干试法和湿试法。

干试法：将土块完全捏碎到没有结构，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。

湿试法：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。当土团具有塑性时，将土团尽量做成小球，搓成小条，并将土条弯曲成土环，以决定土壤的质地。

室外鉴别土壤质地的标准：

一、砂土：干时完全无结构，成为疏松的散砂，湿润时不能搓成小球。

二、砂壤土：干时捏碎起来很容易，有较粗的砂粒，湿润状态下可搓成短而粗的条。

三、壤土：可搓成直径2—3毫米的细条，弯曲时易断裂。

四、粘土：干时很难捏碎，湿时可搓成细条，弯成土环时不断裂，将土条压扁时也不

会有裂缝。

表2 —1 V0.01毫米土粒沉降时间表

表2—2 卡庆斯基土壤质地分类表

试验土壤机械组成的测定-地理科学学院-福建师范大学

自然地理学 实验指导书 林惠花、肖宝玉、陈秀玲、刘强编 2007．8

自然地理气象实验部分 实验一气象观测场和温度的观测一目的与要求 了解气象观测场地的建立条件及掌握常见的温度观测方法 二主要内容 1 观测场地的选择要求和观测场内的仪器布置； 2 百叶箱的结构与作用； 3 常用的温度观测仪器与观测方法； 三气象观测场的建立要求及测温仪器构造及原理 （一）观测场地的选择要求 地面气象观测的主要项目都是在观测场内通过各种仪器进行的，观测场地的选择是否适宜，对观测资料的代表性、准确性和比较性影响很大。观测场地的选择关键在于站址的选择。站址应选择在能代表大范围的天气、气候特点的地区，除某些根据特殊需要而建立的专业台站外，一般要求建在平坦空旷，四周没有高大建筑物、树林和大水库的地方。这是因为：在复杂地形影响下，风、云、温度、湿度等要素均有显著差异，不能真实反映这个地区自由大气的实际变化情况；树林及建筑物等障碍物对辐射、温度、降水，特别是风都有显著影响，如建筑物密集的城市，由于建筑物吸热和散热都较快，人类活动频繁，使得城镇温度比农村偏高，湿度较农村偏低，同时建筑群会影响空气的运行，既减小风速，也能改变风向。此外，城镇空气固体悬浮物多，能削弱太阳辐射，使能见度下降，这对日辐射和日照观测均会造成影响；如果台站设在工业城市最多风向的下风方，经常受吹来烟尘的影响，将会影响资料的代表性。因此观测场地距障碍物应保持一定的距离。通常观测场离的距离应视障碍物的性质而定：孤立的障碍物离观测场地的距离应在3倍以上障碍物的高度；连续的或成片的障碍物离观测场地的距离应在10倍以上障碍物的高度。 场地的选择总体要求是要有代表性，避免局地因素的影响。 观测场地不宜过小，否则场内安置的仪器难以保持一定的间隔，容易彼此遮挡，影响通风。普通观测场有25m*25m和20m*16m两种规格。 观测场地要求平整。由于一般地区绿色植物分布的面积最广，所以观测场内应种植浅草（不长草的地区例外），以更好代表这一地区下垫面特征。为了保护场地和仪器设备，四周最好围有1.2m 通风围栏。围栏的北面正中开一小门，以便出入。场内还应铺设宽约0.4—0.5m的小路，以利于保护草层，保持场内整洁，方便行走。

垂直地带性土壤的机械组成与土壤有机质的关系

垂直地带性土壤的机械组成与土壤有机质的关系 ——以武夷山垂直地带性表层土壤为例 【摘要】以武夷山垂直地带性土壤表层的机械组成、土壤有机质为研究对象，对武夷山垂直地带性土壤通过机械组成分析、有机质分析、机械组成和有机制的相关性进行了研究。结果表明；武夷山垂直地带性土壤表层的机械组成上差异较大，从整体角度上看，随海拔梯度的增加，大团聚体比例增加，微团聚体减少。表明土壤的风化程度沿海拔高度增加而逐渐减弱；有机质差异也较大，总的来说有机质含量随海拔增加而增加；土壤的机械组成和土壤的有机质有一定的关系，初步判定粘粒和有机质之间负相关性，和粉粒之间正相关性，但和砂粒的相关性不明显，即有机质含量还受制于三种粒径的比例权重关系。 【关键字】土壤表层机械组成有机质关系武夷山 目录： 1、武夷山土壤概况……………………………………………………………………………. 2、研究方法…………………………………………………………………………………… 3、结果与分析……………………………………………………………………………….. 3.1武夷山垂直地带性土壤表层的机械组成……………………………………………… 3.2不同海拔高度土壤有机质分布状况……………………………………………………… 3.3武夷山垂直地带性土壤表层土壤的机械组成与有机质之间的关系……………………… 4、问题讨论及论文小结……………………………………………………………………….. 前言 土壤的机械组成对土壤的物理、化学和生物特性具有决定性的作用．不同土壤的机械组成不同，矿物组成上差异显著，其化学成分和其它各种性质也均不相同[1]。土壤有机质含量是土壤肥力大小的一个重要标志，因此分析和研究土壤机械组成、土壤有机质以及他们之间的关系是十分必要的。土壤中的养分状况和它对各养分吸附能力的强弱都与土壤的粒级组成有关，所以研究和了解土壤的颗粒组成对于指导土壤的耕作、种植、土壤改良以及了解植被的演替都有着极为重要的意义。并且，经读者查阅资料和书籍表明，现阶段，研究土壤机械组成和有机质之间关系的专家、学者比较少，有的也只是定性的阐述。武夷山植被覆盖总体较好，由于植被覆盖率对土壤有机质的制约性并非最重要，因此，研究机械组成和有机质的关系成为了可能。本文则以武夷山垂直地带性土壤表层的机械组成、土壤有机质为研究对象，对武夷山垂直地带性土壤表层的机械组成、有机质以及两者之间的相关特性进行了初步比较和探讨。 1、武夷山土壤概况 武夷山脉(地理坐标为北纬27°33～54’,东经117°27～51’)位于闽赣边界,呈东北—西南走向,平均海拔高度为1000～1100m ,北段地势最高,其中黄岗山海拔2158m ,是我国大陆东南部的最高峰[2]。在亚热带湿润季风气候的影响下, 本区水热充足, 年平均气温13℃～ 19 ℃, 年平均降水量1 600mm～ 2 200mm , 年平均相对湿度在70 %～ 85 % 以上[3]。区内森林植被茂密,植物种类繁多, 特别是拥有2. 9 m 2×108m 2 原生森林植被, 是中亚热带保留面积最大、保存最完整的森林生态系统[4]。植被和土壤呈现明显的垂直地带性分异, 从山麓到山顶依次为亚热带常绿阔叶林—针阔混交林—针叶林—中山苔藓矮曲林—中山草甸；普通山地红壤—黄红壤—黄壤—中山草甸土。本次实习由于客观原因没有到达中山草甸土，表一[5]为武夷山随海拔高度的垂直地带性土壤研究样地的相关信息。

实验二测定土壤机械组成

实验一、土壤机械组成的测定 一、目的意义 为什么要测定土壤的机械组成？因为通过测定土壤的机械组成，我们就可以知道土壤质地的粗细。土壤质地直接影响着土壤的理化性质和肥力状况，同时它还是土壤分类的重要依据，所以在研究土壤的形成、分布、分类及肥力状况时一定要先测定土壤的机械组成。 测定土壤机械组成（粒度分析）的方法有好几种。在野外因仪器、药品携带不方便，所以常用手测法（揉条法）。在室内则采用吸管法或比重计法。比重计法操作方法比较简单容易也比较准确。吸管法一般多用于科研等更精确的分析，因我们课时有限，所以我们实验是采用比重计法。 二、测定原理 测定土壤机械组成也就是测定土壤质地。土壤是由许多大小不同的土粒，按不同比例组合而成的，这些不同的土粒组合在一起所表现出来的土壤粗细状况，就称作土壤质地（soil texture）。 土壤机械组成分析原理，就是把土粒按其粒径大小分成若干级，并定出各级的量，从而得出土壤的机械组成。对于粒径>0.25mm砂粒，一般用过筛法，将砂砾逐级过筛称重。对于粒径小的土粒，则用分散剂法

将其充分分散，再使分散后的土粒在一定容积的悬液中自由沉降，一般颗粒愈大沉降速度愈快。 我们用的土样是过1mm筛的土样，用比重计法测定。在测定以前还要根据土壤pH值的不同选用不同的分散剂（请同学们看书第8页）。我们的分析土样pH值是酸性的，所以用0.5mol/LNaOH溶液做为分散剂,这是化学分散法,为了使其充分分散，还必须研磨，这是物理分散法。经过充分分散处理后的土样，要在一定容积的水溶液中自由的沉降，其原理是|：在一定温度下，颗粒越大沉降速度越快。（同学们可看书第7页原理部分）。当比重计放入制备好的悬液中时，比重计所排开的悬液体积等于其自身重量时，它浮在了一定位置上，这时我们就可以直接在比重计上读取克/升的数字，通过计算得出某粒级的土粒含量。这是土壤机械组成分析的原理部分。 三、比重计的使用 这种比重计称作甲种比重计，比重计上有0―60的刻度数字，从中可以读出到0.1克/升的小数。0以上为负值，0以下为正值。读取数字时，应该以悬液面形成的上弯月面顶部和比重计刻度相切的数字，精确到十位小数（0.1）。 四、测定方法和步骤 1.用粗天平称取过1mm筛孔的土样50克置瓷碗中，先加 0.5mol/LNaOH约20ml左右,用研棒研磨5分钟,使其分散呈糊状。再将

土壤机械组成方法

实验土壤机械分析--比重计速测法 、目的要求 土壤矿物质颗粒是上壤固相的主要组成部分，其颗粒直径大小, 对土壤理化性状及肥力有较大的影响。通过土壤颗粒分析，测定各粒级所占的百分含量，可以确定土壤质地，它是土壤学实验中的基本的分析项目之一。 土壤质地对土壤形成、土壤理化性质、肥力因素、植物生长及微 生物活动都有很大影响。因此，测定土壤颗粒组成具有重要意义。 本实验采用比重计速测法，按卡庆斯基质地分类（简制）确定土壤质地名称。 二、方法原理 比重计速测法是将一定数量的土样（＜1毫米），经过化学与物理处理，使其充分分散成单粒，然后置于一升容积的水中，让其自由沉降，其沉降速度符合司笃克斯定律（即球体（土粒）在介质（水）中沉降，其沉降速度与球体（土粒）半径的平方成正比，而与介质（水）的粘滞系数成反比）。根据不同温度下土粒沉降时间，可以用甲种比值计测定悬液的比重。比重计读数直接指示出悬液在比重计所处深度上的悬液中小于某一粒径的土粒的含量，再据卡庆斯基质地分类表查出质地名称。 司笃克斯定律： 其中：V 半径为r的土粒在介质中沉降的速度, 重力加速度土粒的半径 di 土粒的密度，平均为2.65克/厘米3 d2 介质（水）的密度 卩介质（水）的粘滞系数

三、试剂及仪器 1. 0.5mol ?L-1（N&C2Q）草酸钠溶液：称取33.5克草酸钠（化学纯），加蒸馏水溶液解后稀释至1升，摇匀。 2. 0.5 mol ?L-1（NaOH氢氧化钠溶液：称取20克氢氧化钠（化学纯），加蒸馏水溶液后稀释至1升，摇匀。 3. 0.5 mol ?L-1（NaPO 6六偏磷酸钠溶液：称取51克六偏磷酸钠［（NaPO）6］（化学纯），加蒸馏水溶解后稀释至1升，摇匀。 4. 天平（感量0.01克）、铝盒、有柄瓷钵、橡皮塞玻棒、大漏斗、定时钟、沉降筒、搅拌棒、温度计等。 5. 甲种比重计（鲍氏比重计）：刻度范围为0—60,最小刻度单位1克/升。刻度代表比重计所处深度上的土壤悬液的平均比重。 四、操作步骤： 1. 称取通过1毫米孔径筛子的风干土50克，如为砂土则称取100克，精确至0.01克，放入有柄瓷钵中。 2. 根据土壤pH分别选用下列分散剂： 石灰性土壤（50克样品）：加0.5 mol ?L-1（NaPO）6六偏磷酸钠60毫升。 中性土壤（50克样品）：加入0.5 mol ?L-1（2 NaC2O）草酸钠25毫升。 酸性土壤（50克样品）：加0.5 mol ?L-1（NaOH氢氧化钠40毫升。 3. 加入分散剂后，用橡皮塞玻棒研磨15分钟，（粘土研磨25分钟），研磨好以后，将土浆通过大漏斗用蒸馏水全部洗入1000毫升的沉降筒中，用蒸馏水加至刻度，然后将沉降筒放在平稳处，用搅拌棒上下搅拌1分钟（每分钟上下各30次），搅拌停止后立即记时。 4. 根据悬浮液的温度，查表2 —1，小于0.01毫米土粒沉降所需的时间（如15C时为30分钟），在到达所需时间前30钞，将比重计轻轻放入沉降筒，到达所需要时间时读出比重计的读数，取出比重计，用水洗净，放入空白液中读数。

土壤机械组成方法

实验二（ 1 ） 土壤机械分析 --比重计速测法 、目的要求 土壤矿物质颗粒是土壤固相的主要组成部分，其颗粒直径大 小， 对土壤理化性状及肥力有较大的影响。 通过土壤颗粒分析， 测定各粒级所占的百 分含量，可以确定土壤质地，它是土壤学实验中的基本的分析项目之一。 土壤质地对土壤形成、土壤理化性质、肥力因素、植物生长及 微 生物活动都有很大影响。因此，测定土壤颗粒组成具有重要意义。 本实验采用比重计速测法，按卡庆斯基质地分类（简制）确定土壤质地名称。 、方法原理 比重计速测法是将一定数量的土样（ <1 毫米），经过化学与物理处理，使其 充分分散成单粒， 然后置于一升容积的水中， 让其自由沉降， 其沉降速度符合司 笃克斯定律（即球体（土粒）在介质（水）中沉降，其沉降速度与球体（土粒） 半径的平方成正比，而与介质（水）的粘滞系数成反比）。根据不同温度下土粒 沉降时间， 可以用甲种比值计测定悬液的比重。 比重计读数直接指示出悬液在比 重计所处深度上的悬液中小于某一粒径的土粒的含量， 再据卡庆斯基质地分类表 查出质地名称。 司笃克斯定律： 其中： V 半径为 r 的土粒在介质中沉降的速度， g 重力加速度 r 土粒的半径 d1 土粒的密度，平均为 2.65 克/ 厘米 3 d2 介质（水）的密度 μ 介质（水）的粘滞系数 三、试剂及仪器 2 9gr 2 d 1

1．0.5mol ·L-1（Na2C2O4）草酸钠溶液：称取33.5 克草酸钠（化学纯），加蒸馏水溶液解后稀释至1 升，摇匀。 2．0.5 mol ·L-1（NaOH）氢氧化钠溶液：称取20 克氢氧化钠（化学纯），加蒸馏水溶液后稀释至1 升，摇匀。 3．0.5 mol·L-1（NaPO3）6六偏磷酸钠溶液：称取51 克六偏磷酸钠 [ （NaPO3） 6]（化学纯），加蒸馏水溶解后稀释至1 升，摇匀。 4．天平（感量0.01 克）、铝盒、有柄瓷钵、橡皮塞玻棒、大漏斗、定时钟、沉降筒、搅拌棒、温度计等。 5．甲种比重计（鲍氏比重计）：刻度范围为0—60，最小刻度单位1克/ 升刻度代表比重计所处深度上的土壤悬液的平均比重 四、操作步骤： 1．称取通过1 毫米孔径筛子的风干土50 克，如为砂土则称取100克，精确至0.01 克，放入有柄瓷钵中。 2．根据土壤pH 分别选用下列分散剂： 石灰性土壤（50 克样品）：加0.5 mol ·L-1（NaPO3）6六偏磷酸钠60 毫升。 1 中性土壤（50 克样品）：加入0.5 mol ·L-1（2 Na2C2O4）草酸钠25 毫升。 酸性土壤（50 克样品）：加0.5 mol ·L-1（NaOH）氢氧化钠40 毫升。 3．加入分散剂后，用橡皮塞玻棒研磨15分钟，（粘土研磨25 分钟），研磨好以后，将土浆通过大漏斗用蒸馏水全部洗入1000 毫升的沉降筒中，用蒸馏水加至刻度，然后将沉降筒放在平稳处，用搅拌棒上下搅拌1 分钟（每分钟上下各30 次），搅拌停止后立即记时。 4．根据悬浮液的温度，查表2—1，小于0.01 毫米土粒沉降所需的时间（如15℃时为30 分钟），在到达所需时间前30 钞，将比重计轻轻放入沉降筒，到达所需要时间时读出比重计的读数，取出比重计，用水洗净，放入空白液中读数。

土壤学复习资料

土壤学习题 绪言 1.概念: 土壤:土壤是植物生长的介质，他们更关心植物影响植物生长的土壤条件、土壤肥力供给、培肥及持续性。土壤肥力：土壤能够持续不断的供给植物生长所必需的水、肥、气、热，协调他们之间的矛盾及抵抗不良自然环境的能力。（我国四元素论） 2.简述土壤的自然经济特性。 1.土壤资源数量有限性 2.土壤资源质量可变性 3.空间分布固定性 3. 简述土壤肥力与土壤生产力的关系。 土壤肥力是土壤生产力的必要而不充分条件。肥力是生产力的基础，而不是全部生产力。肥力因素基本相同的土壤，如果处在不同的环境的条件下，表现出来的生产力彼此差异可能相差很大。土壤肥力因素的各种性质和土壤的自然、人为环境条件构成土壤的生产力。 4. 简述土壤的基本组成? 固体土粒部分：1.矿物质 2.有机质 粒间空隙部分：3.水 4.空气 5.生物：动物、植物、微生物。 第一章土壤矿物质 1. 原生矿物：直接来源于母岩的矿物质，其中岩浆岩是主要矿物质。 次生矿物：原生矿物质在水、二氧化碳、氧气的作用下分解转化而成。 土壤机械组成：根据土壤机械分析，分别计算各粒级的相对含量，即为机械组成活称土壤的颗粒分析。 土壤质地：根据土壤机械组成划分的土壤类型。 同晶替代作用：是指组成矿物质的中心离子被电性相同、大小相近的离子所代替的晶格构造保持不变的现象。 2.土壤中主要原生矿物的类型? 石英、白云母、长石（正长石、斜长石）、辉石、角闪石和橄榄石以及其他硅酸盐类和非硅酸盐类。 3.土壤质地分类国际制和卡钦斯基制有何不同? 国际制三级分类制，砂砾，粉粒，黏粒。卡钦斯基制为二级分类制，物理性砂粒和物理性粘粒。 5.试述砂土,粘土的性质有何不同?如何评价质地好坏,过砂,过粘如何改良? 1.不同 1)砂质土总空间孔隙度小，间粒孔隙度大，降水和灌溉水容易渗入但失水强烈。黏质土总孔隙度大， 粒间空隙数目比砂质土多但狭小，雨水灌溉水难以下渗而排水困难。 2)砂质土养分少，缺少黏粒和有机质而保肥性弱，黏质土含矿质养分丰富，而且有机质含量较高。 3)砂质土含水量少，热容量小，升温降温快，昼夜温差大；黏质土蓄水多，热容量大，昼夜温度变幅 较小。 4)砂质土易耕作，阻力小质量好；黏质土不易耕作，阻力大。 2.改良

实验二 土壤机械组成测定

实验二、土壤机械组成分析 1 目的和意义 通过测定土壤的机械组成，可以知道土壤质地的粗细。土壤质地直接影响着土壤的理化性质和肥力状况，同时它还是土壤分类的重要依据，所以在研究土壤的形成、分布、分类及肥力状况时一定要先测定土壤的机械组成。 测定土壤机械组成（粒度分析）的方法有好几种。在野外因仪器、药品携带不方便，所以常用手测法（揉条法）。在室内则采用吸管法或比重计法。比重计法操作方法比较简单容易也比较准确。吸管法一般多用于科研等更精确的分析，因我们课时有限，所以我们实验是采用比重计法。 2 测定原理 测定土壤机械组成也就是测定土壤质地。土壤是由许多大小不同的土粒，按不同比例组合而成的，这些不同的土粒组合在一起所表现出来的土壤粗细状况，就称作土壤质地（soil texture ）。 土壤机械组成分析原理，就是把土粒按其粒径大小分成若干级，并定出各级的量，从而得出土壤的机械组成。对于粒径>0.25mm 砂粒，一般用过筛法，将砂砾逐级过筛称重。对于粒径小的土粒，则用分散剂法将其充分分散，再使分散后的土粒在一定容积的悬液中自由沉降，根据土粒沉降的速度，分别测定不同粒级含量的多少。这一过程依据物理学上的Stokes 定律： 式中：v-颗粒在介质中的沉降速度（cm/s ）；g-重力加速度(980cm/s 2)；r-颗粒半径；d-颗粒比重（土粒平均比重为2.65g/cm 3）；d 1-介质比重（g/cm 3）；η-介质的黏滞系数(g/cm.s) 在特定条件下，d ，d 1，η均为可知数，可得 土粒下降的速度与其粒径的平方成正比，土粒愈大沉降速度愈快，再根据量筒的高度H ，利用H=vt ，就可计算出开始下降后的不同时刻当时仍悬浮的土粒粒径。 所用土样是过1mm 筛的土样，用比重计法测定。在测定以前还要根据土壤pH 值的不同选用不同的分散剂。我们的分析土样pH 值是酸性的，所以用0.5 mol/L NaOH 溶液做为分散剂,这是化学分散法,为了使其充分分散，还必须研磨，这是物理分散法。比重计测量的是仍悬浮的土粒含量。比重计所排开的悬液重量等于其自身重量时，它就悬浮在某一深度上，据此可换算出悬液中土粒的浓度。专门设计的甲种比重计直接在比重计标尺上读取悬液中的土粒重量。由于悬液的温度会影响黏滞系数，而甲种比重计的刻度是以20℃液温为标准制作的，因此每次测量后根据实际液温队比重计读书进行校正。 η /)d d (gr 9 2v 1 2-= 2 r v ∝

土壤机械组成方法

实验二（1） 土壤机械分析--比重计速测法 一、目的要求 土壤矿物质颗粒是土壤固相的主要组成部分，其颗粒直径大小，对土壤理化性状及肥力有较大的影响。通过土壤颗粒分析，测定各粒级所占的百分含量，可以确定土壤质地，它是土壤学实验中的基本的分析项目之一。 土壤质地对土壤形成、土壤理化性质、肥力因素、植物生长及微生物活动都有很大影响。因此，测定土壤颗粒组成具有重要意义。 本实验采用比重计速测法，按卡庆斯基质地分类（简制）确定土壤质地名称。 二、方法原理 比重计速测法是将一定数量的土样（<1毫米），经过化学与物理处理，使其充分分散成单粒，然后置于一升容积的水中，让其自由沉降，其沉降速度符合司笃克斯定律（即球体（土粒）在介质（水）中沉降，其沉降速度与球体（土粒）半径的平方成正比，而与介质（水）的粘滞系数成反比）。根据不同温度下土粒沉降时间，可以用甲种比值计测定悬液的比重。比重计读数直接指示出悬液在比重计所处深度上的悬液中小于某一粒径的土粒的含量，再据卡庆斯基质地分类表查出质地名称。 司笃克斯定律： μ21292d d gr V -= 其中：V 半径为r 的土粒在介质中沉降的速度， g 重力加速度 r 土粒的半径 d1 土粒的密度，平均为2.65克/厘米3 d2 介质（水）的密度 μ 介质（水）的粘滞系数

三、试剂及仪器 1．0.5mol·L -1（Na 2C 2O 4）草酸钠溶液：称取33.5克草酸钠（化学纯），加蒸馏水溶液解后稀释至1升，摇匀。 2．0.5 mol·L -1（NaOH ）氢氧化钠溶液：称取20克氢氧化钠（化学纯），加蒸馏水溶液后稀释至1升，摇匀。 3．0.5 mol·L -1（NaPO 3）6六偏磷酸钠溶液：称取51克六偏磷酸钠[（NaPO 3）6](化学纯)，加蒸馏水溶解后稀释至1升，摇匀。 4．天平（感量0.01克）、铝盒、有柄瓷钵、橡皮塞玻棒、大漏斗、定时钟、沉降筒、搅拌棒、温度计等。 5．甲种比重计（鲍氏比重计）：刻度范围为0—60，最小刻度单位1克/升。刻度代表比重计所处深度上的土壤悬液的平均比重。 四、操作步骤： 1．称取通过1毫米孔径筛子的风干土50克，如为砂土则称取100克，精确至0.01克，放入有柄瓷钵中。 2．根据土壤pH 分别选用下列分散剂： 石灰性土壤（50克样品）：加0.5 mol·L -1（NaPO 3）6六偏磷酸钠60毫升。 中性土壤（50克样品）：加入0.5 mol·L -1（21 Na 2C 2O 4）草酸钠25毫升。 酸性土壤（50克样品）：加0.5 mol·L -1（NaOH ）氢氧化钠40毫升。 3．加入分散剂后，用橡皮塞玻棒研磨15分钟，（粘土研磨25分钟），研磨好以后，将土浆通过大漏斗用蒸馏水全部洗入1000毫升的沉降筒中，用蒸馏水加至刻度，然后将沉降筒放在平稳处，用搅拌棒上下搅拌1分钟（每分钟上下各30次），搅拌停止后立即记时。 4．根据悬浮液的温度，查表2—1，小于0.01毫米土粒沉降所需的时间（如15℃时为30分钟），在到达所需时间前30钞，将比重计轻轻放入沉降筒，到达所需要时间时读出比重计的读数，取出比重计，用水洗净，放入空白液中读数。

土壤学

自然肥力：指以生物为主导的各种自然因素共同作用下形成的自然肥力 人为肥力：指人类进行生产活动和自然因素一起对土壤形成发生影响而产生的土壤肥力 潜在肥力：指当季不能供给作物吸收利用的肥力 有效肥力：指当季能被作物吸收利用的肥力 岩石??风化作用??母质??成土作用??土壤??成岩作用??岩石 一，岩石 矿物：具有一定的化学组成，物理性质，内部结构而天然存在于地壳中的物质。 矿物分化释放 石英：Si 正长石：K 斜长石：Ca 角长石，辉石：Fe，Ca，Mg 方解石：Ca 磷灰石：P，Ca，Cl 赤铁砂：Fe 云母：K 粘土矿物：K 岩石：矿物的自然集合体 按集合方式可分为（由单种矿物组成的）单层岩和（多种矿物组成的）复成岩； 按生成方式可分为火成岩，水成岩，变质岩三种 按岩石含SiO2含量分成酸性岩（含量65%以上，如花岗岩），中性岩（50%～65%，如安山岩），基性岩（45%～50%，如玄武岩），超基性岩（＜45%，如橄榄岩） 二，成土母质的形成 风化作用：指暴露于地表的岩石在环境因素作用下，由坚硬变疏松，同时化学组成改变的作用。分为物理风化、化学风化、生物风化。 物理风化：岩石由大块变小块，由坚硬变疏松，而不改变其化学组成的机械破碎过程。 影响因素：温度变化：岩石是热的不良导体，表里受热不同，胀缩不一致，岩石表面层状剥落； 岩石矿物组成不同，胀缩系数不一样，使岩石崩解； 水的结冰：水流入岩石节理缝隙，结冰膨胀挤压缝隙，长期以往使缝隙越来越大；

冰川，流水，风的运动：一方面带走岩石表面碎屑，促进风化； 一方面有磨蚀和破碎作用； 化学风化：使岩石的化学组成和物理特性发生深度变化的作用过程。 影响因素：水，二氧化碳，氧气。 作用方式：水的溶解作用：岩石矿物直接溶解于水中 水的水化作用：矿物与水结合成矿物·结晶水模式 氧的氧化作用： 碳酸化作用：CO2溶解于水产生碳酸对岩石矿物产生作用 作用结果：使岩石产生碎屑并进一步分解转化为相当于0.01mm的粘粒； 使岩石矿物改变成分，生成新的物质； 产生可溶性盐类。 生物风化：岩石受生物有机体作用所进行的机械破碎和化学作用。 直接作用：微生物直接分解岩石矿物质； 高等植物根系的穿插作用； 穴居动物对岩石的直接挖掘破碎作用； 人类的生产活动。 溶解于水成碳酸和产生的各种有机酸对岩石产生化学风化间接作用：生命活动产生CO 2 成土母质的特性（与岩石和土壤的对比）

土壤机械组成分析

浙江大学实验报告 课程名称：土壤学实验实验类型：基础、或综合、或研究型 实验项目名称：土壤机械组成分析 学生姓名：张静专业：农资1002 学号：3100100124 同组学生姓名：马骏超指导老师：谢晓梅 实验地点：农生环B255 实验日期：2012 年 3 月28 日 一、实验目的和要求（必填） 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，为分析土壤的其他理化性质提供参考数据。 二、实验内容和原理（必填） 1、土壤固相是由大小不等、形状迥异的固体颗粒组成； 2、颗粒分析就是把土粒按其粒径分为若干级，并测量出各级的量，从而求出土壤的颗粒组成。 3、>0.25mm的可用筛子分；<0.1mm的需用特种土壤比重计，比重计的读数就是每升悬液所含土粒的重量。 4、将粒径较细的土粒充分分散，让其在一定容积的水中自由沉降，在不同的时间里用比重计测定土壤悬液比重。再根据斯托克斯定律求出部分土粒的半径。 5、根据斯托克斯定律，球体微粒在悬液中自由沉降时，直径越大下降速度越快。比重计测法快速简便，但精度不及吸管法和常用的比重计法，但作为一种快速简便的方法被广泛采用。 三、主要仪器设备 仪器：特种土壤比重计，0.25mm筛，漏斗，研钵，500ml烧杯，橡皮头玻棒，1000ml沉降筒，洗瓶，温度计，带孔搅拌器 试剂：Na2C2O4(0.25mol/L) 四、操作方法与实验步骤 1、称样 称取通过1mm筛的风干土样10g置于铝盒内，在烘箱中105℃烘干至恒重，冷却称重，计算含水量和烘干土重。

2、悬液制备 另取50g 于研钵中，加入20ml 分散剂（Na 2C 2O 4），调成糊状用橡头玻棒研磨30分钟后（可静置），加入剩余20ml 分散剂，再研磨20分钟，转入500ml 烧杯，加少量水。将直径0.25mm 的土壤筛放在漏斗上，将分散处理好的悬液通过筛子转入1000ml 沉降筒，并边用橡头玻棒适宜得研磨筛上的颗粒边加去离子水冲洗。用去离子水多次洗涤研钵，橡头玻棒和烧杯（控制水量，不要超过900ml ）加水至刻度。 将留在筛上的>0.25mm 的颗粒全部移入铝盒，烘干后将粗砂粒（0.25mm~1mm ）称重，计算其质量百分数。 带孔搅拌棒上下搅动1min(30次)，在不同时间测定。 国际制：5min(<0.02mm),5h(<0.002mm) 每次读数后，需将比重计轻轻取出，并测定读数时温度。 五、 实验数据记录和处理 M 沉降土=50.45g 名称 铝盒 风干土样 烘干土加铝盒 沙土加铝盒 质量（g ） 14.7912 10.0979 24.6287 17.1814 1、土样含水量 100*%） 烘干土重（ ） 烘干土重（ ）风干土重（ ）土样含水量（ g g g -= %65.2100*7912 .14-6287.2424.6287 -14.791210.0979 %=+= ）土样含水量（ 2、0.25-1mm 粗砂粒的质量百分数 100*25.0%） 烘干土重（ ） 筛过滤得烘干后称重（ g g mm = %30.24100*7912 .146287.247912 .141814.17%=--= 3、小于0.25mm 各级颗粒的质量百分数 100*-%） 烘干土重（ 分散剂校正值 温度校正值比重计刻度弯面校正值 比重计读数 g ++= <0.02：%17.64100*) 0979.10/45.50(*)7912.146287.24(34 .112.033%=---=

土壤学名词

03.009土粒有效直径effective diameter of soil particle 又称“当量直径（equivalent diameter）”。由沉降法、筛分法或显微镜法测出的果粒直径。 03.010斯托克斯定律Stokes'law 球状实体在液体中下沉时所受阻力的方程。 03.011土壤颗粒大小分析soil particlesize analysis 曾称“土壤机械组成分析”。用沉降法等测定土壤中不同大小土壤颗粒的量。 03.012石块stone 03.013砾cobble 03.014石块质stony 03.015砾质cobbly 03.016砾石cobblestone 03.017石砾gravel 03.018粗屑体coarse fragment 03.019砂粒sand 03.020粉[砂]粒silt 03.021黏粒clay 03.022物理性砂粒physical sand 卡钦斯基（H.A.Качинский）分类制中直径＞0.01mm的土壤颗粒。 03.023物理性黏粒physical clay 卡钦斯基（H.A.Качинский）分类制中直径＜0.01mm的土壤颗粒。 03.024土壤分散[作用]soil dispersion 土壤经物理和化学等作用而使土粒彼此分开的过程。 03.025土壤分散剂soil dispersing agent 粒径分析中分散土壤颗粒的制剂。 03.026土粒沉降累积曲线particle sedi-mental accumulated curve 以小于某一直径的颗粒含量为纵坐标，粒径为横坐标所绘出的曲线。 03.027土壤质地soil texture 按土壤中不同粒径颗粒相对含量的组成而区分的粗细度。 03.028砂土sand 03.029壤砂土loamy sand 03.030粉[砂]土silt 03.031砂壤土sandy loam 03.032壤土loam 03.033粉[砂]壤土silt loam 03.034砂质黏壤土sandy clay loam 03.035黏壤土clay loam 03.036粉[砂]质黏壤土silty clay loam 03.037砂黏土sand clay 03.038粉[砂]黏土silty clay 03.039黏土clay 03.040粗砂土coarse sand 03.041细砂土fine sand 03.042轻壤土light loam 03.043中壤土medium loam 03.044重壤土heavy loam 03.045轻黏土light clay 03.046中黏土medium clay 03.047重黏土heavy clay 03.048土壤质地剖面soil texture profile土壤剖面中不同质地层次的排列。03.049土壤结构soil structure土壤中不同颗粒的排列和组合形式。 03.050土粒胶结[作用]soil particle cementation 土粒通过有机和无机胶体而结合在一起的过程。 03.051土粒凝聚[作用]soil particle coagulation 土粒通过反荷离子等作用而絮固的过程。

实验二 土壤的机械组成

实验二土壤的机械组成 一、实验目的： 1、土壤颗粒组成是土壤基本的肥力属性之一。 2、是了解土壤发生和划分土壤类别的重要依据。 3、对土壤颗粒组成的分析测定及确定质地的名称。 4、对进行合理田间管理及种植作物类型具有指导意义。 二、实验原理： 测定方法有：筛分法、静水沉降法、吸管法、比重计法等。 比重计法的设备及操作较简单, 土样经处理成悬液定容后, 根据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液中所含各级颗粒的质量(g), 计算它们的百分含量, 并定出土壤质地名称。 三、材料方法 1、试剂 0.5mol/L的氢氧化钠 0.5mol/L的六偏磷酸钠 0.5mol/L的草酸钠溶液 2、仪器和材料 土壤比重计; 1000ml量筒; 50ml和250ml烧杯;沉降筒；玻璃棒；温度计; 天平。 四、操作步骤： 正规的土壤机械组成分析，要求测定的粒级较多，操作步骤严格，且费时较多。为了教学实验的方便，我们提供了一种简化、快捷的测定方法。 1、称取通过2mm筛孔的风干土样50g(精确至0.01g)置于250ml烧杯中。 2、土样分散。根据土壤的pH值,分别加入不同的土壤分散剂，以破坏土壤团聚结构。 中性土壤：20ml草酸钠溶液酸性土壤：40ml氢氧化钠溶液

碱性土壤：60ml六偏磷酸钠溶液 3、加入分散剂后，再加入蒸馏水250ml，在震荡机上震荡15min（条件不允许的话，利用玻璃棒搅拌5min），以使土壤结构破坏。 4、悬浮液制备：将悬浮液放入到量筒中，将量筒内的悬浮液用水加至1000ml，将盛有悬浮液的1000ml量筒放在温度变化较小的平稳试验台上,避免振动、阳光直接照射。 5、悬浮液比重测定。用沉降筒垂直搅拌悬浮液1min(上下各30次), 注意多孔片不要提出液面, 以免产生泡沫(有机质含量较多的悬浮液,搅拌时会产生泡沫, 影响比重计读数, 因此在放比重计之前, 可在悬浮液面上加几滴乙醇), 搅拌完毕静置5min后测定<0.02mm粒级的含量, 静置2h后测定<0.002mm粒级的含量。每一次测定时需记录温度，查土壤比重计温度校正表(表 1),校正数值。 五、结果计算 1、分散剂质量校正公式 A=[(C×V×0.04)/m]×100 式中:A—分散剂占烘干土质量, %; C—分散剂溶液浓度, mol/L; V—分散剂溶液体积, ml; m—烘干土质量, g; 0.04—氢氧化钠分子的摩尔质量, g/mmol。 如采用六偏磷酸钠或草酸钠作分散剂, 则摩尔质量分别为0.102g/mmol或.067g/mmol。 2、各粒级含量(%)计算公式 粘粒(<0.002mm)粒级含量(%)=[（2h读数/m）×100 ]–A(%) 粉粒(0.02mm～0.002mm)粒级含量(%)=[（5min读数-2h读数）/m ]×100 砂粒(2mm～0.02mm)粒级含量(%)=1-粘粒-粉粒

激光颗粒分析仪测定土壤机械组成的方法

激光颗粒分析仪测定土壤机械组成的方法 1.土壤样品处理风干土过2mm筛，称取5.0g左右，去除有机质、脱钙并去除Cl-（此处 方法同吸管法相同），转入50ml的烧杯，加入0.5mol/L的六偏磷酸钠适量搅拌均匀浸泡过夜。 2.土壤样品测定打开样品测定的主机和样品台开关。打开电脑，运行LS13320软件，点 击OK，进入可操作界面。 1）点击界面左侧的Sample Information，添加待测样品信息。 2）样品信息完成后，点击界面左侧的Run Settings，Pump Speed（泵速）设置在70-90之间，Number of Run一般设置为5，其他选项基本不做修改，修改Folder设置保存的文件目录，点击OK。 3）点击界面左侧的Start Cycle，在弹出的窗口上点选Include PDIS、Measure offset、Align、Measure Background、Measure Loading、Enter Sample information、Start 5 run和最后一项Auto Rinse，点击OK。 4）软件运行至Measure Background时，手动打开仪器上的Sonicate（超声波）按钮，背景值测定完成后仪器会提示加样，此时运行桌面上的Obscuration（遮蔽度）为0%，开始加入样品。加入样品之前，浸泡过的样品一定要充分搅拌混匀，没有结块为止。用塑料吸管迅速吸取搅拌后的土壤样品，加入样品池中。当遮蔽度为30±2%时，停止加样。点击Start，开始分析样品。样品运行5次之后会自动清洗，清洗完成后可以开始测定下一个样品。通常一个样品测定3次重复。 3.样品数据分析。 1）打开Open，在保存目录中点击要选择的文件，出现测定的差分图。在弹出的窗口中打开Runfile，点Export，选择输出项保存，生成该样品的分析数据的Excel表格。一个样品有5次运行的数据，一般取其平均值，在主界面上打开Overlay，添加5次测量的数据，打开Runfile，点击Average All，得平均值图，并保存命名。输出操作同上。 2）上面输出的Excel表中的数据是样品的测定的所有差分数据，从0-2000um共117个级别的数据。若只输出某些分段点的数据，比如0-2，2-20，20-2000,2000-2000um 的数据，则需要建立一个SOP模板。具体方法：点击主界面上的Preference下的Sieve 选项，更改Mesh size参数，将Diamete，Mesh，Mesh weighting分别设置成0 0 1,1 1 1, 2 2 1,20 20 1,200 200 1,2000 2000 1即可，命名并保存，点击应用。此时点选运行 桌面View选项下Listing和Sieve，便可得到所需分段点的数值，输出方式同上。 3）样品测定的所有数据生成Excel表格之后，在表中计算出所有点对应的累积含量百分比。做累积分布图，用Sigmaplot拟合出分布曲线，选择的拟合函数为y=ax/(b+x)，设定a=100，获得样品的激光法累积分布函数y= 100x/(b+x)。因此换算后的公式为y= 100x/(1.32b-1.01+x)（其中x代表粒径值，y代表小于该粒径的土壤质量百分含量），代入粒径值，即为小于该粒径的土壤百分含量。

土壤机械组成的测定

土壤机械组成的测定 一、目的与意义 土壤矿物质各粒级的相对含量和比例成为土壤的机械组成。机械组成决定着土壤质地的粗细，所以它直接影响土壤的理化性质和土壤肥力情况。加之，土壤机械组成又是土壤分类的主要依据，所以在进行土壤类型、理化状况等相关研究中，土壤机械组成就成为必须测定的指标之一。 二、土壤机械组成的测定原理 土壤机械分析，就是把土粒按它的粒径大小分成若干级，并定出各级的量，从而行出土壤的机械组成。对粒径>0.25毫米的砂粒，一般采用过筛的方法，将它们逐级分离开来。对粒径小的土粒，则用分散剂将其充分分散，再使分散的土粒在一定容积的悬液中自由沉降，一物质粒径愈大下沉愈快。根据司笃克斯（G.G.Stokes）定律，不同粒径的颗粒在重力的作用下其下降速度与球体（土粒）的半径平方（r2）成正比，与分散介质的粘滞系数成反比的原理。即： 式中：V-土粒在介质中沉降速度（cm/s）； g-重力加速度（980cm/s）； d-土粒比重，平均值为2.65(g/cm') d1介质比重(g/cn'.)；

n-介质粘带系数(g/cm·s)； r-土粒半径(cm)。 三、土壤机械组成的测定方法 吸管法-一直接吸取悬液洪干称重； 比重计法-测其比重，然后换算出各粒级的含量。 比重计法的原理是：比重计所排开的悬液体积等于其重量时，它浮在一定位置上，而在比重计上刻有相应的数字。为了免去复杂的计算，鲍尤考斯设计一种所谓甲种比重计，它可以从浮标尺上直接读出悬液某一深度所含有的土粒浓度(g/1)(以下简称比重计)。由于温度影响悬液的比重的比重计的体积也影响土粒的比重和水的粘度等。一般甲种比重计的刻度是以20℃为标准的，低于或高于这一温度，都需要进行读数值校正，所以每测一次比重后，必须测一次温度。如采用常用比重计法，要进行十三次读数，方能计算出各级颗粒的百分数。这种办法费时多、速度慢。甲种比重计法，即按不同温度下土粒沉降时间，直接测定所需各粒径土粒的含量。此法精确度较吸管法和常用比重计法差些，但对于一般性了解土壤质地来说，还是可靠边的，特别话用于土壤普查大批量的质地测定工作。 四、所用试剂 根据土壤 pH,分别选用下列三种分散剂： （1）石灰性土攘：加0.5N偏磷酸钠60毫升，称取51克偏磷酸钠溶于约900毫升水中，