中國農業大學自編教材實驗指南-wenkub.com

　 　

【正文】 測定時將一定容積的采土器（金屬圓筒）插入土壤中采取土樣，經烘干（105~110℃，6~8小時）后求出干土重，由采土器的容積算出單位容積的干土重量。測定容重不僅能反映土壤或土層之間物理性狀的差異，而且是計算土壤孔隙度、土壤容積含水量和一定體積內土壤重量等不可缺少的基本參數。 2．，用你所測的土壤比重值計算出土壤孔隙度是多少？實驗十 土壤容重的測定一、測定目的 土壤容重（又稱為假比重）是用來表示單位原狀土壤固體的質量，是衡量土壤松緊狀況的指標。 （3）把比重瓶的水倒出一半左右，將已稱好的土樣入瓶中，煮沸5~7分鐘（不加蓋），不斷搖動以除去土壤中的空氣，但不要使懸液流出。作業題 1．用吸管法測定土壤團粒與測定土壤質地的粒級有何本質區別？ 2．求出的結構系數說明什么問題？ 3．測定時應注意哪些事項？實驗九 土壤密度（比重）的測定一、測定目的 土壤比重（又稱為真比重），是指單位容積土壤固體物質的重量（不包括土壤空氣和水分）與同容積水的質量之比。所以應用分析土樣的水浸提液來代替蒸餾水作為分散介質。 4．土壤的分散系數和結構系數的計算 式中a——微團粒分析結果中 b——土壤機械分析結果中 例如，若a = 2% b = 20% 應當說明的是，分散系數與結構系數這兩項指標及其計算公式并非完整，只能供研究和鑒定土壤形成水穩性團粒的能力和土壤微團粒穩定性時參考，這些計算公式只適用于粘質土壤。測量液溫，計算各級微團粒的吸液時間。 3．懸液制備 ，用蒸餾水洗入1000毫升沉降筒內，并用蒸餾水定容至1000毫升。三、操作步驟 1．稱樣 稱取通過1毫米篩孔的風干土10克（），倒入250毫升的振蕩瓶中，加蒸餾水至150毫升左右，靜置浸泡25小時，另稱10克土樣，用烘干法測定吸濕水。把土壤微團粒測定結果與土壤機械分析結果中 ，可計算土壤分散系數和結構系數，以表明土壤微結構的水穩性。 ~ 180。 180。 180。 8．分析結果評定 土壤顆粒分析的結果可用表格形式表示，如附表2。 7．計算實例： （1）吸濕水含量——% （2）10~3毫米粗礫含量——（樣品中無粗礫） （3）3~1毫米細礫含量——% （4）烘干樣品重—— （5）鹽酸洗失量—— （6）1~—— （7）25毫升懸液中小于某粒徑顆粒烘干重 —— —— —— —— （8）小于某粒徑顆粒占烘干樣品重的百分數： （9）加入懸液中的分散劑（）%，在 % % = %。 （4）將盛有懸液的小燒杯放在電熱板上蒸干，然后放入烘箱，在105~110℃下烘6小時至恒重，取出置于真空干燥器內，冷卻20分鐘稱重。在吸液前就將吸管放于規定深度處，再按所需粒徑與預先計算好的吸液時間提前10秒鐘開啟活塞吸懸液25毫升。 3．樣品懸液的吸取 （1）將已洗入沉降筒內的懸液，加蒸餾水定容至1000毫升刻度后放于吸管儀平臺上。然后根據樣品的pH加入不同分散劑煮沸分散。 2．制備懸液 將經上述處理后的另兩份樣品，分別洗入500毫升三角瓶中，并加蒸餾水至250毫升，蓋上小漏斗，于電熱板上煮沸，煮沸后需保持1小時，使樣品充分分散。這是因為電解質洗失后，土壤趨于分散，膠粒透過濾紙進入濾液所致。 （6）檢查鈣離子的方法 用小試管收集少量濾液（約5毫升），滴加10%氫氧化銨中和再加數滴10%醋酸酸化，使呈微酸性，然后加幾滴4%草酸銨（可稍加熱），若有白色草酸鈣沉淀物，即表示有鈣離子存在。直至無氣泡（CO2）發生為止。其方法是將上述三份樣品，分別移入250毫升高型燒杯中，加少量蒸餾水，使樣品濕潤。另稱三份，每份10克，其中一份測定鹽酸洗失量（指需要去除有機質和碳酸鹽的樣品），另兩份作制備顆粒分析懸液用。 （13）異戊醇[(CH3)2CHCH2CH2CH2OH] （化學純） （14）濃硫酸（工業用） 2．儀器 （1）土壤顆粒分析吸管儀 （2）攪拌棒 （3）沉降筒：即1000毫升量筒，直徑約6厘米，高約45厘米。 （9）10%醋酸溶液 取10毫升冰銨醋液（化學純），再加90毫升蒸餾水混合均勻。 （5） mol L1鹽酸溶液 取濃鹽酸（化學純），用蒸餾水釋至15000毫升，搖勻。 （二）試劑與儀器 1．試劑 （1） L1氫氧化鈉溶液 稱取20克氫氧化鈉（化學純），加蒸餾水溶解后，定容至1000毫升，搖勻。對粒徑較細的土粒（ ）需要先把土粒充分分散，然后讓土粒在一定容積的水液中自由沉降，憑借粒徑愈大沉降愈快的原理，根據司篤克斯定律計算出某一粒徑的土粒沉降至某一所深度需要的時間。作業題： 1．用比重計測定土壤顆粒的原理是什么？ 2．每次測定懸液密度，必須同時測定其溫度、計算溫度校正值，為什么？ 3．用比重計法測定土壤顆粒分布，應注意哪些問題？ 4．根據測定結果，認定供試土壤屬于何種質地？試分析該土壤的土壤肥力狀況如何？二、吸管法 吸管法是目前土壤顆粒分析的主要方法之一。 8．讀完讀數后，立即測定土液溫度，然后再用攪拌器攪拌土液至第二次應測時間再行測定土液的密度和溫度。分別在攪拌后45秒、25分、2小時和48小時，用比重計測其讀數，分別為 、 、 、 。 5．在1升量筒上架置漏斗，把分散的土液倒入，然后再用水沖洗篩上土粒，使所有 。 2．用臺稱稱出相當于無水干土50克的風干土兩份，分別放入兩個500毫升三角瓶中，并加蒸餾水200毫升。因此可直接讀出土粒重量，不必再經計算。 3．沉降與測定 懸液中各級土粒以不同的速度沉降，從而懸液的密度也隨之不斷改變，經不同時間將土壤比重計放入懸液，測其密度，再由懸液密度計算出各級土粒的重量。過少則分散不完全，過多則又會使之凝聚。華北地區的土壤中代換性Ca++、Mg++數量較多，大多含有碳酸鈣、硫酸鈣等，這些都是阻礙土粒分散的物質。因此，這項測定具有重要意義。樣品登記總帳時，應記好剖面號數、采樣詳細地點、采樣人、處理日期以及石礫、新生體含量%……等詳細記載，以便隨時查尋。項目風干土樣總重（克） 1mm石礫粗砂量（克） 1mm土粒重（克）新生體重（克）植物根重（克）其它重量（克）與風干土樣% 混勻裝羨慕——將篩過的土壤全部倒在干凈的紙上，充分混勻后裝入500~1000ml磨口瓶中保存。不能篩過的部分，再行去雜，余下的土壤鋪開再次碾壓過篩，直至所有的土壤全部過篩，只剩下石礫為止。 （3）樣品制備過程包括：風干—分選—去雜—磨碎—過篩—混勻—裝瓶—保存—登記。圖 混合土樣采集示意圖 （6）裝好袋后，栓好內外標簽?？捎猛零@或鐵鏟取樣，特殊的微量元素分析，如鐵元素需改用竹片或塑料工具取樣以防污染?；旌贤翗佣嘤糜诟麑油寥赖幕瘜W分析，一般根據不同的土壤類型和土壤肥力狀況，按地塊分別采集混合土樣。一般土樣分析誤差來自采樣、分樣和分析三個方面，而采樣誤差往往大于分析誤差，如果采樣缺乏代表性即使室內分析人員的測定技術如何熟練和任何高度精密的分析儀器，測定數據相當準確，也難于如實反映客觀實際情況。 同時，在評定前最好先訪問當農民，了解他們長期種植的經驗及有關問題，這對我們正確進行評定工作是十分有益的。 （四）土壤肥力的綜合評定 通過以上土壤形態特征的觀察和描述，接著進行分析該土壤的農業生產性狀，結合當地土壤所處的自然環境條件和人為利用現狀，綜合分析和評定該土壤的肥力。標簽格式如下圖所示：圖 標簽格式 分層取樣示意圖 2．整段標本采集 為室內深入研究和展覽，需要采集土壤剖面整段標本。在土壤剖面觀察描述完之后，按土壤層次分別采取土樣，要注意代表性，一般采樣順序是從最下層開始，由下而上用鏟子或剖面刀，采集每層中心部位的土壤（如下圖）。 1．先用平口鐵銑將觀察面自上而下垂直修成自然狀態，并用剖面刀從上而下挑出新鮮面。 挖坑時應注意以下幾點： （1）觀察面必須向陽和上下垂直。 （一）田間土壤剖面點的選擇和挖掘 為準確評定某一土壤的農業生產性狀，觀察點的選擇必須是有代表性和典型性。 室內質地手測法練習標準如下圖：圖 田間速測土壤質地標準 （二）練習鑒定未知土壤質地樣品 在以上反復練習已知樣品基礎上，對各種質地的手感有一定的熟悉，將未知質地樣品以同樣方法反復練習，判斷出未知樣品的土壤質地名稱。 5．重壤土 干土塊增多，較硬，塑性明顯。 2．砂壤土 手感較粗。成條174。質地越粘者，則相反。質地粗者不能成坷垃，越細者坷垃數量越多，坷垃的硬度越大。使其誤差縮小，準確性提高。是農業生產上較為理想的土壤質地。粘粒多砂粒少，土質粘重，耕性不良，通氣透水性差，土性發陰，但保水保肥性強，養分含量豐富，有后勁，發老苗不發小苗。在土壤調查中質地是觀察和描述土壤剖面不可缺少的項目之一。作業題 1．仔細觀察、辨認各種土壤所表現的外部形態的特征，并加以比較，逐步學會分析其差異產生的原因。 5．特殊土層 華北地區鹽堿土，表層常見有鹽霜、鹽結皮，堿土有堿化層；如潮土或褐土化潮土，底土層常有砂姜層出現；南方酸性土壤中，如紅壤的土體中有鐵盤分布；西北干旱土壤中有石膏層和石灰層分布。以上這些剖面土層排列對土壤耕作和作物生長都不利，為不良的質地剖面構型。 3．夾砂層和夾粘層 整體剖面（0~100cm）均為砂層（粗砂）稱為通體砂。俗稱“蒙金地”，這樣的質地剖面排列，前期有利播種、出苗、扎根和生長，后期有利于保肥供肥，不致造成脫肥，耕性好，耕作管理方便，是農業生產上較好的土壤構造。一般在河流沖積母質上發育的土壤的剖面上土層排列十分明顯，沉積層次砂粘交錯界線分明、整齊?？雌溆袩o氣泡發生或氣泡的強烈程度，表示石灰的含量。危害程度與數量和分布部位有關。它們是土壤在長期形成過程中，由于物理和化學變化而形成的一種特殊的物體。土壤剖面各層的根量是用目測法估算，以多、中、少表示之。把它們的數量記錄下來，以便了解該土壤的透水、排水性的差異。土壤的松緊與孔隙狀況有密切的關系，疏松的土壤，孔隙度大，容重小，緊實的土壤則相反（見下表）。 3．稍緊——稍用力就可掘入土壤。 （五）土壤松緊狀況 土壤松緊表示土粒與土?；蛲翀F與土團之間相互連接或堆積的狀態方式。俗話說：“多收少收在于肥，有收無收在于水”。 板結和結皮是在灌溉或降雨之后出現，潮濕而粘重的土壤因脫水干燥而使地表龜裂，質地粘重程度和干燥速度，影響龜裂的厚度和寬度，厚度5~10mm者稱為板結； 5mm者稱為結皮?？览嘁蛸|地粘重、腐殖質含量少和耕作不當引起的。土壤結構分類如下表。 （三）土壤結構 指土粒相互團聚或膠結而成的團聚體。 輕壤土——可搓成粗約3mm小細條，但拿起來時立即碎成數段。 在田間采用簡易“眼看手摸”估測土壤質地，此法雖不太準確，熟練后也能滿足生產要求，其特點是簡單、實用、快速。圖 土壤顏色之間變換關系 （二）土壤質地 土壤質地粗細程度對土壤水、肥、氣、熱狀況、植物扎根難易及耕性影響很大，不同粗細土層在剖面上的排列狀況對土壤肥力，乃至土壤的生產力有極其重要的意義。 在描述土壤顏色時，一般把主色放在后，副色放在前，并冠以深、暗、淺等詞以形容顏色的深淺程度。Fe的氧化物常呈膠膜形態包被土粒表面，成為土壤的染色劑。在腐殖質含量相近時，則質地愈粗，染色愈明顯。有的土壤就是以顏色命名的，如黃土、紅壤、黑土、紫色土等。對于認土、用土和改土等方面均具有重要意義。 變質巖的共同特點是：一般具有片理或片麻狀構造；礦物質地致密、堅硬；難于風化，常見于巖漿巖的接觸帶上。 （4）石英巖 由砂巖變質而成，礦物組成以石英為主，并有少量長石、云母等，粒狀結構。 （3）板巖 由泥質頁巖變質而成，板狀構造，易裂成薄片狀，致密堅硬。礦物結構因變質作用成片狀，并排列成連續和斷續的波浪式黑白相同的帶狀。使原來巖石中礦物成分、結構、構造及化學成分發生質變，形成一種新的巖石。較砂巖易風化，在濕潤地區風化后形成的土壤，土質粘重，養分含量較豐富；在干旱地區風化后多形成石渣土。 （2）砂巖 由石英顆粒膠結而成，~2mm。其特點具有層次性；物質組成復雜；有時具有化石。其特點比重較大，帶有很多氣孔，組織致密，氣孔中為淺色礦物所填充，形成杏仁結構。屬于噴出巖，較難風化。 （4）安山巖 礦物成分與閃長巖相似，結晶顆粒細小，屬于噴出巖。 （2）流紋巖 礦物成分與花崗巖相同，由巖漿噴出地面冷凝而成，屬于噴出巖。大按硅酸在礦物中飽和度的分類酸性巖中性巖中性巖基性巖超基性巖 （1）花崗巖 花崗巖是巖漿在地殼深處冷凝而成。巖漿巖分類見表2。 巖石種類很多，按其成因可將地殼中的巖石分為三類：即巖漿巖、沉積巖和變質巖。它們的存在對土壤的吸附性、粘結性、粘著性、可塑性、膨脹性、帶電性等多種理化性質，有著極為深刻的影響。 （3）水化云母（又叫伊利石）KAl2[()4O10](OH) 一般為鱗片狀或薄片狀的白色塊體；有油膩感；通常與方解石和其它礦物混合，在酸性、中性火山巖風化后形成的粘土中出現。我國著名的瓷都——景德鎮所產的瓷土，就是正長石風化后的產物——高嶺石（又叫高嶺土）。是提取磷的主要礦物，可用于制造磷肥，是土壤磷元素的主要來源。 褐鐵礦（Fe2O3. nH2O） 褐鐵礦是由含鐵礦經氧化分解而形成的礦物。集合體呈致密地狀、浸染狀和球狀結核體；淺銅黃色；條痕綠黑色；金屬光澤；硬度6~；無解理；~。 普通角閃石和輝石是巖漿巖和變質巖的主要造巖礦物，它們的顏色、比重、硬度等物理性質極為相似，而解理夾角及橫切面形狀為其主要的區別特征。；顏色深綠至黑色；玻璃光澤；~；~；條痕白色；易風化，是巖漿巖中的主要深色造巖礦物。 黑云母[K()3(AlSi3O10COH)2] 晶形和一般特性與白云母相同，但顏色呈黑色或棕