实验三 土壤颗粒分析及手测质地

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六级,第七级,第八级,实验三 土壤颗粒分析及手测质地,土壤是由粒径不同的各粒级颗粒组成的，各粒级颗粒的相对含量即颗粒组成，对土壤的水、热、肥、气状况都有深刻的影响。土壤颗粒分析即是测定土壤的颗粒组成，并以此确定土壤的质地类型。本实验采用比重计法测定土壤颗粒组成，同时练习手测质地方法。,一、土壤颗粒分析,(比重计速测法),（一）方法原理,土样经化学和物理方法处理后充分分散为单粒，并制成5悬浮液，让土粒自由沉降。经不同时间，用土壤比重计(又称甲种比重计或鲍氏比重计)测定悬浮液比重，比重计读数直接指示比重计悬浮处的土粒重量(gL)。根据不同沉降时间的比重计读数，便可计算不同粒径的土壤颗粒含量。,（二）操作步骤,1.称样：称取通过1mm（卡氏制）或2mm(国际制)筛孔相当于50g(精确到0.01g)干土重的风干土样，置于400ml塑料杯中。,2.样品分散：根据土壤酸碱性质，分别选用下列分散剂：石灰性土壤(50g样品，下同)，加0.5molL-1六偏磷酸钠60ml；中性土壤加0.25molL-1草酸钠20ml；酸性土壤加0.5molL-1氢氧化钠40ml。,称取土样加入适当分散剂20ml后，用带橡皮头的玻棒搅拌成糊状。静置过夜（或半小时）。以带有橡皮头的玻棒研磨土样(粘质土不少于20分钟，壤质土及砂质土不少于15分钟)，其后再加入剩余的分散剂研磨均匀。,3.制备悬液：将分散后的土样用软水洗入1000ml的沉降筒中，加软水至刻度，即为5的悬浮液。放置于平稳桌面上。,4.测定悬液比重,（1）搅拌：先测定悬液温度。然后用特制搅拌棒上下均匀搅拌悬液1分钟(30次)，使悬液中颗粒均匀分布，搅拌时，如悬液发生气泡，迅速加入12滴异戊醇消泡。,（2）读数：搅拌停止立即取出搅拌棒，并记录时间(土粒开始沉降的时间)，按表1所列温度、时间和粒径的关系，选定测比重计读数的时间，分别测出0.05、0.01、0.001毫米等各粒级的比重计读数。每次读数前30秒，将比重计轻轻放人悬液中，使其不要上下浮动，时间一到迅即读数。读数后取出比重计，以免影响土粒继续下沉。,注意：只搅拌一次，读三次数。,粒,径,时,间,温,度,粒,径,时,间,温,度,0.05,0.01,0.001,0.05,0.01,0.001,分 秒,分,小时,分 秒,分,小时,4,1 32,43,48,22,55,25,48,5,1 30,42,48,23,54,24 30,48,6,1 25,40,48,24,54,24,48,7,1 23,38,48,25,53,23 30,48,8,1 20,37,48,26,51,23,48,9,1 18,36,48,27,50,22,48,10,1 18,35,48,28,48,21 30,48,11,1 15,34,48,29,46,21,48,12,1 12,33,48,30,45,20,48,13,1 10,32,48,31,45,19 30,48,14,1 10,31,48,32,45,19,48,15,1 8,30,48,33,44,19,48,16,1 6,29,48,34,44,18 30,48,17,1 5,28,48,35,42,18,48,18,1 3,27.30,48,36,42,18,48,19,1 0,27,48,37,40,17 30,48,20,56,26,48,38,38,17 30,48,21,56,26,48,39,37,17,48,表1 在不同温度时各粒级颗粒的比重计测定时间表（卡氏制）,粒,径,时,间,温,度,粒,径,时,间,温,度,0.02,0.002,0.02,0.002,分 秒,时 分,分 秒,时 分,5,9 30,17 36,18,6 37,12 14,6,9 14,17 5,19,6 28,11 56,7,8 58,16 35,20,6 17,11 3,8,8 42,16 5,21,6 8,11 2,9,8 26,15 36,22,5 59,11 5,10,8 10,15 9,23,5 51,10 50,11,7 56,14 43,24,5 43,10 35,12,7 43,14 19,25,5 35,10 20,13,7 31,13 55,26,5 28,10 7,14,7 19,13 33,27,5 20,9 53,15,7 8,13 12,28,5 13,9 40,16,6 57,12 52,29,5 7,9 28,17,6 47,12 33,30,4 59,9 16,表2 在不同温度时各粒级颗粒的比重计测定时间表（国际制）,5.空白校正：另取一沉降筒，加入与处理土样等量的分散剂，用软水稀释至1000ml，比重计读数即为空白校,（三）结果计算,1.比重计校正读数,比重计校正读数比重计原读数-空白校正值,（注：空白校正值包括分散剂校正值和比重计校正值）,2.各级土粒含量计算,（1）卡氏制,50-0.05mm颗粒的校正读数,砂粒（1-0.05mm）% 100,50,0.01mm颗粒的校正读数,物理性粘粒（0.01mm）% 100,50,48小时的校正读数,粘粒（0.001mm）% 100,50,粗粉粒（0.05-0.01mm）% 100-砂粒(%)-物理性粘粒(%),中、细粉粒（0.01-0.001mm）%物理性粘粒(%)-粘粒(%),（2）国际制,50-0.02mm颗粒的校正读数,砂粒（2-0.02mm）%100,50,0.002mm颗粒的校正读数,粘粒（85,质地类型,松砂土,紧砂土,砂壤土,轻壤土,中壤土,重壤土,轻粘土,中粘土,重粘土,第二步：按优势粒级细分和定名。粗粉粒为粗粉质，中细粉粒为粉质，砂粒为砂质，粘粒为粘质。具体命名时取第二优势粒级，如下表：,第一优势粒级,第二优势粒级,详 细 命 名,中细粉粒,粘 粒,粘 粉 质,粘 粒,中细粉粒,粉 粘 质,砂 粒,中细粉粒,粉 砂 质,中细粉粒,砂 粒,砂 粉 质,砂 粒,粘 粒,粘 砂 质,粘 粒,粗 粉 粒,粗粉粘质,粗 粉 粒,粘 粒,粘粗粉质,粗 粉 粒,砂粒或中细粉粒,粗 粉 质,砂 粒,粗 粉 粒,砂 质,中细粉粒,粗 粉 粒,粉 质,例如：根据测定计算结果，物理性粘粒含量73%，定为轻粘土，而粘粒含量33%，中细粉粒含量40%，粗粉粒含量12%，砂粒含量15%，其详细质地等级为：粘粉质轻粘土。（卡氏制命名举例）,2.国际制：按表3标准划分质地类型。,国际制土壤质地分类标准要点如下：,（1）砂土及壤土类以粘粒含量在15%以下为其主要标准；粘壤土类以粘粒含量在15-25%为其主要标准；粘土类以含粘粒25%以上为其主要指标。,（2）当土壤粉砂粒含量达45%以上时，在各类质地的名称前冠以“粉砂（质）”字样。,（3）当砂粒含量为55-85%时，则冠以“砂（质）”字样；85-90%，称为壤质砂土，90%以上者称砂土。,表3 国际制土壤质地分类标准,质 地 名 称,颗 粒 组 成（mm,%）,粘 粒,（0.02）,粉 粒,（0.02-0.002）,砂 粒,(2-0.02),砂 土,1、砂土及壤质砂土,0-15,0-15,85-100,壤 土,2、砂质壤土,0-15,0-45,55-85,3、壤土,0-15,30-45,40-55,4、粉砂质壤土,0-15,45-100,0-55,粘壤土,5、砂质粘壤土,15-25,0-30,55-85,6、粘壤土,15-25,20-45,30-55,7、粉砂质粘壤土,15-25,45-85,0-40,粘 土,8、砂质粘土,25-45,0-20,55-75,9、壤质粘土,25-45,0-45,10-55,10、粉砂质粘土,25-45,45-75,0-30,11、粘土,45-65,0-35,0-55,12重粘土,65-100,0-35,0-35,（五）药品配制,1. 软水：取2%碳酸钠220ml加入15000ml自来水中，静置过夜，上部清液即为软水。,2. 2%碳酸钠溶液：称取20.0g碳酸钠加水溶解稀释至1L。,3. 0.25molL,-1,草酸钠溶液：称取33.5g草酸钠，加水溶解稀释至1L。,4. 0.5molL,-1,氢氧化钠溶液：称取20.0gNaOH，加水溶解后，定容至1L、摇匀。,5. 0.5molL,-1,六偏磷酸钠溶液：称取51.0g六偏磷酸钠(NaPO,3,),6,加水溶解后，定容至1L，摇匀。,二、土壤质地手测法,（适用于野外）,（一）方法原理,根据各粒级颗粒具有不同的可塑性和粘结性估测土壤质地类型。砂粒粗糙，无粘结性和可塑性；粉粒光滑如粉，粘结性与可塑性微弱；粘粒细腻，表现较强的粘结性和可塑性；不同质地的土壤，各粒级颗粒的含量不同，表现出粗细程度与粘结性和可塑性的差异，本次实验，主要学习湿测法，就是在土壤湿润的情况下进行质地测定。,（二）操作步骤,置少量（约2g）土样于手中，加水湿润，同时充分搓揉，使土壤吸水均匀（即加水于土样刚好不粘手为止）。,然后按表4规格确定质地类型。,表4 田间土壤质地鉴定规格,质 地,名 称,土壤干燥状态,干土用手研,磨时的感觉,湿润土用手指搓捏时的成形性,放大镜或,肉眼观察,砂土,散碎,几乎全是砂粒，极粗糙,不成细条，亦不成球，搓时土粒自散于手中。,主要为砂粒,砂壤土,疏松,砂粒占优势，有少许粉粒,能成土球，不能成条（破碎为大小不同的碎段）,砂粒为主，杂有粉粒,轻壤土,稍紧,易压碎,粗细不一的粉末，粗的较多，粗糙,略有可塑性，可搓成粗3mm的小土条，但水平拿起易碎断。,主要为粉粒,中壤土,紧密、用力,方可压碎,粗细不一的粉末，稍感粗糙。,有可塑性，可成3mm的小土条，但弯曲成2-3cm小圈时出现裂纹。,主要为粉粒,重壤土,更紧密，用,手不能压碎,粗细不一的粉末，细的较多，略有粗糙感。,可塑性明显，可搓成1-2mm的小土条，能弯曲成直径2cm的小圈而无裂纹，压扁时有裂纹。,主要为粉粒，杂有粘粒。,粘 土,很紧密不易,敲碎,细而均一的粉末，有滑感。,可塑性、粘结性均强，搓成1-2mm的土条，弯成的小圆圈压扁时无裂纹。,主要为粘粒,三、思考题,1.为什么分散剂都用钠盐溶液？,2.为什么用于研磨土样的玻璃棒要带橡皮头？,3.土粒悬液搅拌前为什么要测量温度？沉降期间为什么不能搬动沉降筒？,4.作空白校正的目的是什么？,