地理过程重点实验室开设实验指导书(7)

易，也可将结构体侵泡于水中，观察其散碎的难易和散碎的时间，以了解结构体的水稳性。

二、土壤微团聚体分析

土壤中＜0.25mm的团聚体称为微团聚体，它是构成土壤团聚体的颗粒单位，并决定土壤团聚体的质量特征。因此，在进行土壤农业评价时，除了解土壤质地外，还需测定土壤微团聚体，并根据这两种资料计算土壤分散系数、结构系数和团聚度。它们都是影响土壤肥力状况的重要物理性质。

(一)方法原理

土壤微团聚体分析原理及操作过程基本上与颗粒分析相同，只是土样分散处理不同。前者只采用物理机械分散法(振荡)而不加化学分散剂处理土样。

(二)操作步骤

1、称取通过1mm筛孔的土样30克，装入500毫升塑料瓶中，加250毫升蒸馏水，浸泡24小时。

2、将塑料瓶盖上，在平行往返荡机上振荡2小时(100次／分)。

3、将分散后的土样洗入1000毫升量筒中，以后按颗粒分析的操作步骤测定各级微团聚体的数量(见前)。

(三)结果计算

a 1、分散系数（%）K1＝——×100 b

式中：a为微团聚体分析所得粘粒数量 b为颗粒分析所得粘粒数量

分散系数越高，反映土壤结构水稳性越差。 （b-a）

2、结构系数（%）K2＝———— ×100 b a、b的意义同上。 A-B

3、团聚度(％) ＝ ———×100 A

A：团聚体分析时1一0.05mm颗粒含量 B：颗粒分析时1—0.05mm颗粒含量

（四）、作业 1、用本次实验结果和前面所作机械分析结果计算土壤分散系数、结构系数和团聚度。 2、利用文字表达解释分散系数、结构系数、团聚度的概念。

三、思考题：

1、在观察土壤结构时，能否强行用力将大土块分开？

2、分析土壤的微团聚体时，为什么分散处理时不加化学分散剂而采用振荡？

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实验八 土壤比重、容重和孔隙度的测定

一、比重的测定

土壤比重又称真比重，是指单位体积的固体土粒重与同体积的水重之比。土壤比重可用来计算土壤的总孔隙度，其数值大小还可间接反映土壤的矿物组成和有机质含量。 (一)方法原理

通常使用比重瓶法，根据排水称重的原理，将已知重量的土样放入容积一定的盛水比重瓶中，完全除去空气后，固体土粒所排出的水体积即为土粒的体积，以此去除土粒干重即得土壤比重。

(二)操作步骤

1、称取通过1mm筛孔相当于10克烘干土的风干土样，倒人比重瓶中，再注入少量蒸

*

馏水(约为比重瓶的三分之一)，轻轻摇动使水土混匀，再放在沙浴上煮沸，不时摇动比重瓶，以驱除土样和水中的空气。

2、煮沸半小时后取下冷却，加煮沸后的冷蒸馏水，充满比重瓶上端的毛细管，在感量为1／1000的天平上称重，设为B克。

3、将比重瓶内的土倒出，洗净，然后将煮沸的冷蒸馏水注满比重瓶，盖上瓶塞，擦干瓶外水分，称重为A克。

(三)结果计算

干土重（克）/固体土粒体积（厘米3） 土壤比重＝ — — — — — — — — — — — — — — — — ——

3

水的密度（1克/厘米）

干土重（10克） ＝ — — — — — — — — — — — — — — — — —

干土(10克)排出的水的体积（厘米3）

10 ＝——————— (10+A）—B (四)仪器设备

1、容积为50毫升的短颈比重瓶一支。 2、感量为1／1000的天平一架。 3、电砂浴或电热板。

4、滴管、小漏斗、无空气的蒸馏水等。

* 含活性胶体或可溶性盐较多的土壤，因粘滞水或盐分的影响，会使结果偏大，要用非极性液体代替蒸馏水，试样先烘至恒重，用真空抽气代替煮沸。

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二、土壤容重的测定(环刀法)

土壤容量又叫土壤的假比重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用

3

克/厘米表示。

土壤容重除用来计算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。

（一）方法原理

用一定容积的钢制环刀，切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，然后称量并根据土壤自然含水量计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。

（二）操作步骤

1、在室内先称量环刀（连同底盘、垫底滤纸和顶盖）的重量，环刀容积一般为1003

厘米。

2、将已称量的环刀带至田间采样。采样前，将采样点土面铲平，去除环刀两端的盖子，再将环刀（刀口端向下）平稳压入土中，切忌左右摆动，在土柱冒出环刀上端后，用铁铲挖周围土壤，取出充满土壤的环刀，用锋利的削土刀削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。在环刀刀口一端垫上滤纸，并盖上底盖，环刀上端盖上顶盖。擦去环刀外的泥土，立即带回室内称重。

3、在紧靠环刀采样处，再采土10-15克，装入铝盒带回室内测定土壤含水量。

(三)结果计算

100 1、环刀内干土重(克) ＝ ————————————×环刀内湿土重（克） 100+土壤含水量（%） 环刀内干土重（克）

3

2、土壤容重（克／厘米）＝—————————————

3

环刀容积（100厘米）

(四)仪器设备

(1)容积为100厘米的钢制环刀。 (2)削土刀及小铁铲各一把。

(3)感量为0.1及0.01的粗天平各一架。 (4)烘箱、干燥器及小铝盒等。

3

三、土壤浸水容量的测定

土壤浸水容重，可以反映水稻土耕性：浸水容重大（>0.6克/毫升），土壤容易淀浆板结，而浸水容重小（<0.5克/毫升），水稻土容易起浆，糯性和粳性水稻土介于二者之间，粳性又较糯性的浸水容重大。

（一）测定步骤

称取两份从田间采回的新鲜水稻土各10—15克（粘重土10克，轻壤土15克）。一份测含水量，另一份放入100毫升量筒中，加蒸馏水至刻度并不断搅拌一分钟，驱除封闭在土壤中的气泡，而后静置，让其自然下沉，待上部浑浊液基本澄清而下部土壤体积不再增减时，测出下沉土壤所占的体积，设其为V毫升。 (二)结果计算

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土壤浸水容重(克/毫升) ＝烘干土重(克)／V(毫升)

(三)仪器设备 1、100毫升量筒。

2、感量0.1克的粗天平。

四、土壤总孔隙度的计算

土壤总孔隙度是指自然状态下，土壤中孔隙的体积占土壤总体积的百分比。土壤孔隙度不仅影响土壤的通气状况，而且反映土壤松紧度和结构状况的好坏。 土壤总孔隙度一般不直接测定，而是用比重和容重计算求得。 容重

土壤总孔隙度（%）＝（1— ———）×100 比重

如果未测定土壤比重，可采用土壤比重的平均值2.65来计算，也可直接用土壤容重(dv)通过经验公式，计算出土壤的孔隙度P1。 经验公式P1(%)＝93.947—32.995.dr

为方便起见，可按上述计算出常见土壤容重范围的土壤总孔隙度查对表。 查表举例： dv＝0.87时 P1＝65.24% dv＝1.72时 P1＝37.20%

附表 土壤总孔度查对表 dv P1 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 dv 0.7 70.85 70.52 70.19 69.86 69.53 69.20 68.87 68.54 68.21 67.88 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 67.55 67.22 66.89 66.56 66.23 65.90 65.57 65.24 64.91 64.58 64.25 63.92 63.59 63.26 62.93 62.60 62.27 61.94 61.61 61.28 60.95 60.62 50.29 59.96 59.63 59.30 58.97 58.64 58.31 57.88 57.65 57.32 56.99 56.66 56.33 56.00 55.67 55.34 55.01 54.68 54.35 54.02 53.69 53.36 53.03 52.70 52.37 52.04 51.71 51.38 51.05 50.72 50.39 50.06 47.73 49.40 49.07 48.74 48.41 48.08 47.75 47.42 47.09 46.76 46.43 46.10 45.77 45.44 45.11 44.79 44.46 44.43 43.80 43.47 42.14 42.81 42.48 42.12 41.82 41.49 41.16 40.83 40.50 40.17 39.84 39.51 39.18 38.85 38.52 38.19 37.86 37.53 37.20 36.87 36.54 36.21 35.88 35.55 35.22 34.89 五、思考题

1、为什么不同质地的土壤，其容重和总孔度不同。

2、土壤中大、小孔隙比例对土壤的水分、空气状况有何影响？

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实验九 土壤最大吸湿量、田间持水量和

毛管持水量的测定

本实验测定的三种土壤水分含量均是重要的土壤水分性质，是反映土壤水分状况的重要指标，与土壤保水供水有密切的关系。

一、 土壤最大吸湿量的测定

风干土样所吸附的水气，称为吸湿水。土壤吸湿水的多少与空气相对湿度有关，当空气湿度接近饱和时，土壤吸湿水达到最大量，称为最大吸湿量或吸湿系数。最大吸湿量的1.25—2.00倍，大约相当于凋萎系数。凋萎系数的测定较难，故可由最大吸湿量间接计算而得。土壤最大吸湿量也可以用来估计土壤比表面的大小。

(一)方法原理

饱和K2S04在密闭条件下可使空气相对湿度达98—99％，风干土样在此相对湿度下达最大吸湿量。

(二)操作步骤

1、称取通过1mm筛孔的风干土样5—20克(粘土和有机质多的土壤5—10克，壤土10—15克，砂土15—20克)，平铺于已称重的称量皿底部。

2、将称量皿放人干燥器中的有孔磁板上，另用小烧杯盛饱和K2SO4溶液，按每克土大约2毫升计算，同样放入干燥器内。

3、将干燥器放在温度保持在20℃的地方，让土壤吸湿。

4、土样吸湿一周左右，取出称重，再将其放人干燥器内使之继续吸水，以后每隔2—3天称一次，直至土样达恒重(前后二次重量之差不超过0.005克)，计算时取其大者。

5、达恒重的土样置于105—110℃烘箱内烘至恒重，按一般计算土壤含水量方法计算出土壤最大吸湿量。

二、田间持水量测定

土壤田间持水量是指地下水位较深时，土壤所能保持的最大含水量。因此是表征田间土壤保持水分能力的指标，也是计算土壤灌溉量的指标。

(一)土壤田间持水量的野外测定方法

1、方法原理：通过灌水、渗漏，使土壤在一定时间内达到毛管悬着水的最大量时，取土测定水分含量，此时的土壤水分含量即为土壤田间持水量。 2、操作步骤

(1)选地：在田间地块选一具有代表性的测试地段；先将地面平整，使灌水时水不致积聚于低洼处而影响水分均匀下渗。

(2)筑埂：测试地段面积一般为4平方米，四周筑起一道土埂(从埂外取土筑埂)，埂高30厘米，底宽30厘米。然后在其中央放上方木框，入土深度25厘米。框内面积1平方米为测试区。若无木框，可再筑一内埂代之，埂内面积仍为1平方米。木框或内埂外的部分为保护区，以防止测试区内的水外流。

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