天津农学院土壤学实验指导.doc

土壤学实验指导书 （农学、资环、园艺、设施等专业用）卢树昌主编天津农学院二零零一年十二月前 言土壤不仅是人类赖以生存的物质基础和宝贵的财富源泉，又是人类最早开发利用的生产资料。但是，长期以来人们对土壤的重要性并不在意。随着全球人口增长和耕地锐减，资源耗竭，土壤退化现象严重，土壤质量衰退已成为全球普遍问题，并且给人类文明和社会发展留下了惨痛教训。因此，提高土壤质量与促进现代农业持续、稳步、健康发展，是二十一世纪现代土壤科学发展的趋势。土壤学实验作为土壤教学的辅助手段，其实验内容应体现当前及今后土壤学的发展，涵盖现代土壤的完整体系。根据此要求，我们对原土壤学实验指导进行了修订和进一步补充，以帮助学生更深入地理解土壤学的理论知识和发展，提高实际操作技能。 编 者2001年11月 实 验 规 则实验是巩固课堂理论，训练基本技能的重要环节和手段。对实验一定要有严肃认真的态度。因此，同学们必须遵守下列规则：1. 实验前要认真预习实验指导书及与实验有关的理论知识，写实验预习报告。2. 进入实验室，要仪表整齐，保持室内安静，不得高声谈话，更不允许喧闹。3. 实验前要检查本组所需仪器、药品，发现问题及时向指导教师报告。4. 严格按照实验指导教师所讲实验步骤和注意事项进行独立操作，发现问题，举手向指导教师及辅导教师报告，决不允许自作主张。5. 爱护国家财产，节约用水、用电、用药，必须正确、谨慎使用仪器。6. 实验完毕后，将所有仪器、药品整理复原，损坏的仪器要如实登记，轮流值日，清扫卫生。所有实验完毕后，全班进行实验室大扫除。7. 实验报告必须在教师指定时间内交齐，凡不合格的在教师指定时间内重做。8. 本实验成绩不合格者，不允许进行土壤学期终考试。 目 录实验一 野外土壤调查认土与采样4实验二 土壤样品处理、保存与吸湿水测定19实验三 土壤质地分析手测法（指感法）24实验四 土壤腐殖质分离及各组分性状观察 30实验五 土壤水稳性团聚体组成分析 32实验六 土壤水吸力与土壤持水量的测定 36实验七 土壤空气成分中氧和二氧化碳含量的测定 42实验八 土壤缓效钾与供钾特性的测定 46实验九 土壤有效硫的测定 51实验十 土壤阳离子交换量的测定 54实验十一 土壤缓冲性能观测 57实验十二 土壤微量元素硼的测定 59实验十三 土壤重金属元素Cd、Pb的测定 65主要参考文献 70实验一 野外土壤调查认土与采样一、 实验目的、意义土壤调查是通过田间实地观察土壤剖面去研究土壤的一种基本方法，是野外研究土壤的一项重要手段。通过进行野外土壤调查，可以了解土壤资源现状，弄清土壤类型及其分布规律、土壤的生产性能和存在的问题，搞清制约农业的限制因素，从而使我们有可能合理利用土壤和有效地改造土壤。为宏观上解决农业生产布局和地区性解决生产问题服务。面对大自然不同的环境条件，了解成土条件与土壤的关系，会使同学们开阔眼界，丰富知识，增强对土壤的感性认识，以利于学好本课程和初步掌握野外工作的基本方法。本次实验是为了练习在野外选择挖掘剖面的地点和挖掘方法。并通过土壤剖面的观察和描述，学习认识土壤的方法，初步了解土壤的组成成分及土壤在形成发展过程中所产生的一些形态特征和基本性状。达到从形态上认识土壤的目的，并且掌握认识和描述土壤剖面的手段和方法。土壤形成因素的研究是野外土壤调查的中心工作之一，也是最基础的部分，只有真实而详尽地掌握了各种成土因素，才能进一步进行土壤分类和绘制土壤图。本实验虽只着重于方法技术上的练习，但必须指出不能只停留在机械的记录工作上。更重要的是分析这些资料，以便掌握土壤发生和分布的规律。本次实验另一目的是练习各种用途土壤样品采集的方法和技术。如果所采集样品不能代表分析对象，那么分析再准确，所得结果也不会反映所分析对象的实际情况。因此，采集土样是分析工作首要的关键环节，所采样品必须具有代表性、典型性，这就要求同学们熟练掌握各种用途土壤样品采集的方法和技术。二、实验内容和方法（一） 成土因素观察、记载1. 植被的描述（1）自然植被的描述植物和土壤间存在着极其密切的关系。正是由于在植被主导影响及其与母质的相互作用才产生了土壤，并且进一步地影响着土壤的发展，改变着土壤的理化性状。反过来又影响了地面植被的分布和生长。自然植被的分布往往就指示着土壤的分布边界。所以，了解自然植被的情况，对土壤调查工作是十分重要的。记载描述内容主要有：a. 主要种类：即一个植物群落的优势种。 b. 高度：测量主要植物的高度和粗细。 c. 估测植物种属的多度：通常采用目估法估算，按德鲁捷（Drude）分级法表示。（） “特多”，植物地上部郁闭，个体占90%；（） “很多”，个体数占70%90%；（） “多”，个体数占50%70%；（） “相当多”，个体数占30%50%；（） “零散分布”，个体数占10%30%；（） “极少”，个体数占10%以下；（） “单株”，只有单株。d. 覆盖度：即植物地上部分在地面的投影占整个地面的百分率，利用目估法并做记载。有时还要测定某些优势植物个体的总数和覆盖度。e. 根系：测量各种植物根系在土壤剖面中的深度、粗细和疏密情况,并做记载。 f. 生长情况：健壮情况，是否有枯萎，病虫害等生长不良现象。记载木本植物时还包括胸高直径、密度、林下植被种类等项。野外采集植物标本，附以标签，夹在植物标本夹中。并经常翻晾，以免霉烂。(2) 栽培植物的描述a. 调查描述不同土壤上栽培作物的种类、品种、适宜密度、长势（包括株型、分蘖和分枝数目、叶色、高度、发育及缺素现象）、根系发育分布情况、结实状况和产量等。对于一些不良土壤（如盐碱土等），尤其注意对作物生长的影响及特殊表现。这些对于土壤适宜性评价都是重要的参考资料。b. 调查描述不同土壤类型上的作物布局，品种搭配方式及其优缺点分析，为因地制宜地利用土壤提供依据。c. 调查描述农田杂草的组成种类和数量，为防治杂草和加强田间管理提供依据。2. 成土母质的描述野外工作中，必须详细记载母质的性状并判断其原因。观察母质是和观察土壤相结合的，主要剖面需挖到母质层的深度。母质的性状即作为剖面的一部分予以描述记载。在有些情况下，可以利用现有更深的天然断面，更详细地了解深层的母质情况。在冲积平原区，还要注意母质上部二米范围内，土体构型属于一元构造还是多元构造以及砂，粘夹层出现的部位和厚度。这些资料，对土种和变种的划分，对确定土壤改良措施都很重要。碰到坚硬岩石时，应选择较新鲜的很少风化的露头，用铁锤敲开新鲜断面，在断口上进行观察，记载岩石种类，岩层层位、厚度、倾向等。松散的第四纪沉积物在地表分布面积很广，应记载其颜色、质地、石灰反应、成层情况、岩石矿物成分等，并按其成因予以分类（如：残积物，坡积物，河流冲积物，洪积物，风积物，湖积物，滨海沉积物等）。3. 地形的描述地形是重要的成土因素，是影响土壤利用的自然条件，也是土壤调查工作中最直观的外界因素。不同地形类型，土壤利用差异很大。如我国山区是林业的主要生产基地，高原是畜牧业的生产基地，丘陵、平原是农业的生产基地；地形坡度不同，土壤利用方向也不同。如山地丘陵区，要防止水土流失，大于25的坡地，要退耕还林。大于5的坡地要修梯田。15坡地要等高种植。在利用平原洼地土壤时，要防止土壤沼泽化和盐渍化；在农田基本建设中，也应根据地形特点，布置排灌系统。陆地表面地形条件多样，从形态特征上可归纳为山地、丘陵和平原三大类。其中平原包括洪积扇、阶地、河漫滩、自然堤等。因此，野外地形描述时，主要分为：（1）山地调查描述借助矿山指南针、罗盘仪、气压计等简单仪器，测出山地的高程及其变化，岩层走向、倾斜，植被的变化，坡面的坡长、坡度、坡向以及基岩露头等等。（2）丘陵岗地调查描述丘陵的相对高差，坡面长度及坡度，水土流失严重程度，丘间谷地开阔程度，面积大小。（3）河谷地形及阶地调查描述新、老阶地的分布及特点，地下水位埋藏深度，河漫滩的宽度及河水泛滥程度，以及底土性状。平原区，特别要注意描述小地形的变化，这些变化往往是地形图上不能表示出来的，记载这些微小的起伏，不仅对于了解土壤分布有重要的作用，而且也是发展灌溉，平整农地等农田基本建设所不可缺少的资料。4. 地表水和地下水的调查描述土壤水分是土壤肥力的一个重要因素，同时也影响着土壤发育和分布。土壤水分的消长，除直接受气候因素影响外，还间接地受到河流、湖泊、灌溉渠道等地表水和地下水的作用。所以，即使在相同气候条件下，由于地表水或地下水条件的差异，往往形成不同类型的和不同状况的土壤。（1） 对调查区的各条河流，要调查了解一年四季的水位、流量变化，以及与地下水间的补给或排泄关系。还要调查研究湖泊和水库的水位、贮量变化，以及对周围土壤发育的影响。在灌区调查，要特别注意水库和灌溉渠系的质量、渗漏情况，排水渠的排水性能。这对提供制定防止土壤盐渍化和沼泽化的措施非常重要。（2） 调查研究地下水，可以通过观测主要土壤剖面水井来进行。野外调查时，凡受地下水影响的土壤类型，都要选择一至几个典型剖面，挖到地下水位以下，进行观测。在涝洼地和水稻田地区，要从土壤剖面上的铁锰锈斑特征和潜育层出现位置来判断地下水的变动情况和土壤滞水程度，以便结合地表水的现状，确定降低地下水位的深度。在干旱、半干旱地区，还要注意研究不同土体构型中地下水的临界深度，为防止土壤次生盐渍化和制定灌溉措施提供依据。（3） 调查土壤排水情况，可以按以下级别说明排水程度：a. 排水不良：水分在土壤中运转过缓，潜水面接近地表，因土壤粘重或地势平缓，呈灰蓝色，土层深厚，或土层中具有大量锈斑，人工排水可以改善作物生长环境。b. 排水中常：土壤中排水有时积水，表土层处于排水状态，而底土中有积水状态，但仍可排走。具有较粘重底土层的土壤，经常呈此种状态。底土中有时见灰色细纹层或铁锈斑。c. 排水良好：水分渗入土中后很易渗透，停留在土层中时间较短，多为质地较轻、无粘重底土层的土壤，水分不易聚集，为一般耐旱农作物所需的水分条件。d. 排水迅速：水分在土壤中停留短暂，一经渗入即行排出，此种情况如砂土及砾质土壤。土壤孔隙较大，能生长耐旱作物，但缺乏水分，有时生长不良，需经灌溉方可生长。5. 气候的描述气候是成土诸因素中起着重要支配作用的因素。气候因素的研究主要依靠气象站的经常记录资料。为了研究土壤，需要搜集下列各项资料：（1）降水量：年平均降雨量，逐年平均降雨量，每月和全年的最高及最低降雨量，降雨强度及持续时数，降雪和积雪日期，积雪厚度等。（2）蒸发量：年、月平均蒸发量，最大、最小蒸发量及其出现的时间。（3）温度：每月及全年平均温度，全年10积温，最高、最低温度。（4）霜期：始霜期、终霜期及无霜期日数。（5）湿度：每月空气的平均相对湿度。（6）土壤冻结情况：开始冻结和融水的日期，冻土厚度。（7）风向，风速。6. 农业利用情况描述自然土壤形成过程中，由于人为因素的参与，发展成为农业土壤。农业措施也成为重要的成土因素。诸如植树造林、兴修水利、修筑梯田、平整土地、深耕改土、种植作物、增施肥料、种植绿肥、秸秆还田等一系列措施，均在很大程度上影响着土壤的发展，逐渐改变着土壤原来的性状和肥力。每一项技术措施如果不是建立在科学基础之上，不符合因土制宜的原则，便会导致土壤生态系统平衡破坏，造成难以弥补的损失。这些方面的经验教训是十分深刻的。因此，研究人为因素对土壤的影响，分析每项措施给土壤带来的有利和不利影响，十分重要。一般地讲，为了搜集和全面了解调查各种因素对土壤的影响，首先是了解基本情况，包括行政区划，人口劳力，经营管理水平，农业机械化水平，水利设施及水平，农业投入、产出、收益等。其次是自然条件，包括调查区土地利用现状，各类用地面积及比例，土壤类型，特性及肥力状况，产量水平，高、低产面积、比例、成因等方面。第三，调查当地耕作制度。统计各种作物布局、比例、产量水平以及栽培，耕作，施肥，管理措施，分析调查区的用地养地是否平衡。第四，调查当地出现的各种自然灾害与农业生产问题。除了以上一般性调查描述外，调查土壤板结，稻田次生潜育化，土壤污染，作物品质下降，抗旱保墒能力，各种作物生理病害，土壤缺素状况，各类低产土壤成因与改良等专项内容也可列入调查描述范围。了解这些变化因素可通过对比荒地与邻近已垦土壤间差异，分析不同农业措施对相同土壤的影响。还应把农业措施作为利用改良土壤的经验来总结。在资料缺乏而又无记载时，宜采用访问座谈形式。选择经验丰富的老农和当地干部，深入采访调查。还应与他们一起深入田间，现场揭示出问题的要害。（二） 土壤剖面总设置1. 土壤剖面种类（1）自然剖面它是由于兴修水利、土地平整，工程建设或开矿等原因，使土壤垂直面裸露的现成土壤剖面。其优点是垂直面往往比较深而裸露面比较广有利于研究土壤的分布规律。其缺点是位置不一定具代表性，亦不均匀分布。另外，自然剖面暴露在空气中，土壤理化性状发生变化，如地下水和盐分状况。因此，在野外研究土壤时，应以人工剖面为主，而自然剖面为辅。（2）人工剖面a. 主要剖面 又称基本剖面。它是为了研究整个土体的性状特征，用以确定调查地区的土壤类型。必须详尽地研究主要剖面各层次排列组合，各土层的土壤属性及其变化状况等。主要剖面要求挖大坑。我国南方稻区一般要求在100cm以上；土层厚的盐土地区，则要求在150cm左右，有时甚至达到200cm以上，直至挖到地下水面为止；在某些土层浅薄的石质山区，土层只由2030cm只要挖至母岩为止。b. 检查剖面 又称对照剖面。它是为检查主要剖面所观测的土壤属性的 变化程度和稳定性而设置的。其深度只要挖至某类土壤的主要土层为止。我国南方稻区一般5060cm左右，盐土地区则在100cm以上。如果发现土壤性状与主要剖面差别较大时，则必须将它挖成主要剖面，进行详细观测研究。c. 定界剖面 它的主要用途是为了确定土壤界线，只要求能确定是某种土壤就行。在野外往往用钻孔代替挖坑。如用螺旋钻或洛阳铲钻孔。但其数量比检查剖面要多。这种剖面只在大比例尺土壤制图中采用。2. 土壤剖面点设置（1）设置原则a. 根据比例尺和地形、土壤的复杂程度，在地形图上布置剖面点。b. 每种土壤至少有一个以上的主要剖面，其位置必须设置在每种土壤最典型、最有代表性的部位上。c. 适当考虑剖面点的均匀性。主要指地理景观条件变化不大而面积较大的区域，要按一定面积比例设置主要剖面，确保调查精度。（2）设置数目确定调查范围的土壤剖面的数量，主要根据制图的比例尺和地形切割、土壤复杂程度而定。此外，与工作人员的经验亦有关系。经验丰富的可以少挖土壤剖面，经验少的则要多挖剖面以保证质量。如果运用航片与卫片作为工作底图，则挖剖面的数量更可以大大减少。现提出以下规范，以供参考（表1-1，表1-2）。表1-1 每个主要土壤剖面代表的面积及调查路线间距 每个主要土壤剖面代表的亩数 调查路线间距 土壤制图 土壤图比例尺 地 区 等 级1 2 3 4 5 地面（m） 图（cm） 单 位1：5000 150 120 90 75 60 200300 46 变 种 1：10000 375 300 270 225 150 300500 35 变 种 1：25000 1200 975 750 600 370 5001000 24 变 种1：50000 1800 1560 1320 960 600 10001500 23 土 种1：100000 4500 3750 3000 2250 1125 15002000 1.52 土 属1：200000 11000 9000 6750 5350 3000 20003000 1.01.5 亚 类 表1-2 地区等级划分标准 地区 地形特点 土壤复杂情况 植被群落 视野等级 明显情况 情况1 平 坦 简单（无沼泽及砂丘） 明 显 良好2 割裂较明显 简单(无沼泽及砂丘) 尚明显 较好3 波状丘陵或 比较复杂（有少数 不明显 较困难平原（母质复杂） 沼泽地、砂丘或盐斑） 4 起伏割裂平原 土壤复杂（有大面积盐土、 很不明显或 不良 （母质复杂） 沼泽土、砂丘 、侵蚀地） 明显而零星 5 山地或平原 很复杂（沟蚀地很多在平 很不明显或 困难（母质复杂） 原有复杂母质及零星盐土） 明显而零星 表1-1、1-2资料来源：原农垦局荒地勘测设计院（3）土壤剖面点设置 设置剖面因土壤制图比例尺不同，略有差异。现以大比例尺土壤制图为例。以岗地为例，在同一岗地的顶部、坡地、谷地上都要设点。如果坡形发生变化，还要在不同的凹坡、凸坡、平坡及不同坡度处设置剖面点。在平原地区，应当考虑不同的阶地和地形微小变化处设置剖面点（图1-1）。主要剖面和检查剖面一般都在野外调查以前，先在地形图上布置，到野外以后，再根据实际情况进行调整。 在植被、地形及母质种类具有代表性的地方设置剖面。主要考虑大地貌单元地表水流向、冲刷情况、排水情况、地下水深度、母质来源、粗细以及自然植被情况等土壤形成因素。在耕地中调查时，除了考虑地形、母质条件外，在不同的轮作方式、作物种类、耕作措施、灌溉情况、施肥状况以及其他土壤改良措施的情况下，都可考虑设置剖面。阶地剖面应设在中间地面比较平整的位置，避开局部凹下或凸起的地方。在植被平均覆盖度为80%的草原上设置剖面，应避开盖度过大或过小的局部地区。剖面绝不可设置在路边、沟旁、粪堆、坟地、窖洞等人为干扰很大而无代表性的地方。图1-1 大比例尺土壤剖面设置图（三） 土壤剖面挖掘1. 主要剖面的挖掘方法 主要剖面是为全面研究土壤而挖掘的。需要挖掘出母质层来。自然土壤剖面一般要求宽1米，长2米，深2米（或达地下水层，如盐渍土），石质母质要求挖到基岩。对耕作土壤，要求宽0.81米，长1.5米，深1米（如果采取整段标本的土坑，则要求大一些）。如图1-2所示。 图1-2 主要剖面示意图挖掘剖面时应注意以下几点：（1）剖面的观察面要垂直向阳，便于观察。但观察面不可正好直对太阳，因为观察者阻挡光线，光线反而不能射到剖面上。最好稍偏1520角度。此外，也要考虑太阳的偏转方向，使剖面挖好后，观察面与太阳处于合适角度。在特殊情况下，采用不向阳的阴面。如在森林中，日光穿过树冠射入呈网斑形，反而阻碍观察，选择背阳面更适宜。（2）挖掘的表土和底土应分别堆在剖面坑的两侧，不允许混乱，以便看完土壤以后分层填回，不致打乱土层而影响肥力，特别是农用地更加重要。（3）观察面的上方不应堆土或走动，以免坍塌，破坏表层结构，影响观察和采集标本。（4）观察面要垂直、平整。挖坑时先在地面划出坑的范围（如图1-3）。然后逐层向下挖，每挖完一次即在观察面以土铲垂直下剁，以保证垂直。观察面对面可窄些，使呈阶梯状下降至坑底，如此既可省挖土时间，又可在坑内观察、采土。 0.8m 观察 1.5m1.0m 面 图1-3 剖面坑平面图（5）在垄作田，则要使剖面垂直垄作方向，使剖面能同时看到垄背和垄沟部位表层的变化。（6）春耕季节在稻田挖填土坑，一定要做到把土坑下层土踏实，如果田糊则要夹杂草类填实，以免春耕时农机具下陷。2. 定界剖面挖掘：此类剖面常用洛阳铲（图1-4）挖掘。每挖一铲，将铲内土柱轻轻铺平在地面，按由上而下土层顺序排放。达要求深度后，观察描述整段土柱的形态特征。此方法可大大节省挖土时间，效率较高。 图1-4 洛阳铲 （四） 土壤剖面形态的观察和描述对土壤剖面形态进行描述的主要内容有土壤层次，土壤形态要素，土壤自然性态和其它性状等几个方面。描述顺序有剖面坑下层向上层进行。1. 土壤层次划分 详见原土壤学实验指导土壤剖面观察及描述。2. 土壤形态要素包括土壤颜色、土壤结构、土壤质地、土壤新生体等。这些形态要素的观察、描述、记载详见原土壤学实验指导土壤剖面观察及描述。3. 土壤自然性态观察、描述、记载（1）土壤干湿度土壤干湿度对土壤颜色、坚实度、结构等性质影响很大。观察干湿度，能部分的看土壤墒情，还可判断水分补给和运动情况。所以土壤干湿度是野外观测描述土壤剖面的重要项目之一。a. 干 土壤放在手心中不感到凉意，用嘴吹气有尘土飞扬。b. 润 土壤放在手心中有凉意感觉，吹气无尘土飞扬。c. 湿润 土壤放在手心中明显有潮湿感觉，并能捏成土团，把土块放在纸上很快使纸变湿。d. 潮湿 放在手上，使手湿润，并能捏成土团。压土团时有水流出，捏泥粘手。e. 拧湿 土壤水分过饱和，用手压挤土块时，可以从中流出水来。（2）土壤孔隙度野外通过对土壤孔隙、裂隙和孔隙密度观察评定土壤孔隙度。a. 孔隙：土壤结构体内部或土壤单粒之间的空隙（见表1-3）。b. 裂缝：土体结构之间的孔隙，多呈长形和分枝状（见表1-4）。c. 孔隙密度：用肉眼或放大镜观察其孔隙间距以估计土壤孔隙密度（见表1-5）。表1-3 孔隙分级及描述孔 隙 孔径（mm）细小孔隙 10表1-4 裂缝分级及描述裂缝分级 裂缝宽度(mm)小裂缝 10表1-5 土壤孔隙度及孔隙间距描绘土壤孔隙度 孔隙间距（cm）少孔隙 1.52中孔隙 1多孔隙 3mm）、砾（13mm）、砂姜、 铁锰结核等新生体用镊子拣除，石砾放于表面皿（已称重）中，以计算石砾含量，判断土壤石质程度（附表2-1）。3. 磨细过筛（1）1mm样品制备、保存去杂后土样放于干净油布上，用木棒将土块压碎，将土样过1mm土壤筛（筛子应有底、盖）(附表2-2)，筛上部分在进行拣出石砾、新生体放入表面皿中，将土样放于研钵中轻轻研磨，再过筛。如此反复直至全部土样通过1mm土壤筛子为止。将过筛后土样混匀平铺于油布上，划成小方格，用牛角勺采取方格法取样（收集约50g100g），取出土样，收集在干净研钵内（备作0.25mm用），将剩余土样全部装入具磨口塞的广口瓶中，贴好标签，供机械分析，可溶盐分析，交换性能分析，速效氮、磷、钾，pH分析用。保存半年至一年。(2) 0.25mm土壤的制备、保存取收集在研钵内的土样，全部研磨，使之全部通过0.25mm筛孔的土壤筛，混匀装入具磨口塞的广口瓶内，贴好标签，供全氮、全磷、全钾、有机质含量测定用。保存半年至一年。表2-1 1mm石砾含量分类 石砾（1mm）含量 石质程度（%）0.5 非石质土 0.55.0 轻石质土5.010 中石质土 10 重石质土表2-2 土壤筛表示方法表示方法 举 例筛孔直径大小 孔径 2mm、1mm、0.5mm、0.25mm每英寸长度孔数 40孔（40目或40号）筛目与孔径关系 筛孔直径（mm）=16/（1英寸孔数） 1英寸=25.4mm，16mm=25.4mm-9.4mm 9.4mm（网线宽度）标准样品需长期保存，不得混杂，样品瓶贴签后，应以石蜡涂封，以保证不变。每份标准样品附各项分析结果的记录。（三） 实验仪器用品镊子、木棒、表面皿、台秤、土壤筛（孔径为1mm,0.25mm）、油布、 研钵、毛刷、牛角勺、广口瓶（250ml,500ml）、标签、铅笔、称量纸。(四) 注意事项1. 潮湿土壤样品切不可日晒、火烘或让酸、碱、水蒸汽、灰尘等物侵入，以免土样成分发生变化。2. 如发现原有土样标签破碎或字迹模糊应立即重新填换标签，以防止风干过程中发生土样混乱。3. 压碎大土块，不能用铁棒或铜棒，也不能用力敲击，以防止金属进入土壤或土壤出现新断面，影响土壤有效成分。4. 土样过筛时，要加盖。否则尘土飞扬，导致土壤组成发生变化。5. 土样必须全部过筛，否则导致分析结果偏高。6. 必须防止1mm，0.25mm土壤筛套在一起串筛，一经发现必须重做。7. 广口瓶上标签应注明：试验区号，土样编号，取样地点，土类名称，取样深度，取样时间及筛孔大小（1mm或0.25mm）。若为石质土应标明石砾含量（%）。8. 土样装瓶前，事先混匀，以土样出现分层现象。9. 目前，应用土样处理机大大提高了土样处理效率。二、土壤吸湿水测定（一） 实验目的、意义吸湿水是土壤样品颗粒表面分子对汽态水分吸附的结果。这种水对植物生长是无效的。但在土壤分析中是一项必要的工作。因为只有在一致的水分基础上，各样品的成分以及每次分析的结果才具一致性。分析时一般用风干土，但计算时用烘干土作为计算的基础，根据吸湿水含量换算成烘干土。所以，要测样品吸湿水含量。通过本实验，目的掌握测吸湿水含量的方法烘干法。（二） 实验原理风干样品中仅含吸湿水，这种水被土壤颗粒表面分子吸附很牢固，只有变成汽态时才能被移去。因此，常将风干样品放于105110烘箱中烘干。此温度下，吸湿水能被烘走，而土壤结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。烘干时间应该达到恒重（即重量几乎固定不变，前后重量差数要小于0.3mg时）为准。取出冷却称量，计算。（三） 实验内容步骤1. 称铝盒 取洗净的编有号码的小型铝盒放于105恒温箱（或烘箱）中烘烤约12h，用坩锅钳取出移入干燥器内冷却至室温，在数字分析天平上称重（W1），准确至0.0001g。2. 称土 用牛角勺将风干土样拌匀，取出约5g风干样品放入铝盒中（可事先用称量纸在台秤上粗称5g风干样品），均匀铺平，盖好，再在数字分析天平上准确称重（W2）。3. 烘干 将铝盒盖揭开，放在盒底下，置于已预热至1052的烘箱中烘烤8h。4. 称烘干土重 8h后，用坩埚钳将铝盒取出，盖好，迅速移入干燥器内冷却至室温（约需20min），立即在数字分析天平上称重（W3），烘干重为W3W1。风干土样水分的测定应做两份平行测定。（四） 结果计算1. 样品吸湿水，P%=（W2W3）100/（W3W1）式中：W1铝盒质量（g）；W2（铝盒+风干土）质量（g）；W3（铝盒+烘干土）质量（g）；P%样品吸湿水百分含量。2. 平行测定结果用算术平均值表示，保留小数点后两位。3. 平行测定结果相差，水分小于5%的风干土样不得超过0.05%。（五） 实验仪器用品台秤，牛角勺，铝盒（带盖），坩埚钳，干燥器，数字分析天平，电热恒温烘箱等。（六） 土样吸湿水含量应用 若分析某成分时称取的风干样品重量为克，已知该土样吸湿水含量为P%，则称样所相当的烘干样重（X），可按下式算出： X = /（1+P%）（七） 注意事项1. 本实验方法适于除石膏性土壤和有机质土壤（耕层有机质含量20%以上的土壤）以外的各类土壤的吸湿水含量测定。2. 烘箱温度为105110，可在1052变动。3. 烘烤时间为8h。这是人为规定的一个烘焙时间，这样测得水分含量精密度能达到土壤分析的要求。4. 风干土烘好后，盖盖，迅速移入干燥器中，以减少烘干样吸收空气中水分。实验三 土壤质地分析与岩石矿物样本观察一、土壤质地分析（一） 实验目的、意义土壤质地是根据机械组成划分的土壤类型，是土壤中各级土粒组成的不同组合配比的反映。每种土壤质地的机械组成都有一些变化范围。因此，土壤质地和土壤机械组成是紧密联系而又不同的两个概念。土壤质地是土壤的一种十分稳定的自然属性，反映母质来源及成土过程某些特征，又受人们耕作、施肥、灌溉、平整土地等的影响，对土壤肥力、微生物活动、耕性都有显著影响。在制定土壤利用规划，进行土壤改良和管理时必须考虑到其质地特点。另外，土壤质地也常用作土壤分类系统中基层分类的依据之一。本实验目的是练习野外认土时手测土壤质地的方法。（二） 实验内容步骤手测法又称指感法，是根据不同质地土壤可塑性的不同来区分质地的方法。手测法有干测和湿测两种，可相互补充，以湿测为主。1. 干测法 取玉米粒大小的干土块，放在拇指和食指间压使之破碎，根据指压时的感觉和用力大小来判断。 2. 湿测法 将土样捏碎后，除去石砾和根系，加入适量水（水不宜过多，应以不粘手为宜），好象和面一样，把土壤搓成面团，放在两手之间，作成核桃大小的小球，或把小球搓成长条，根据球面粗糙光滑程度，土条的粗细，弯曲断裂情况加以判断。可根据下列标准，凭指感、眼看区分土壤质地。（1）砾质土：土壤中有许多碎石砾，肉眼可见，山地常见。（2）砂土：含砂粒70%以上，干时松散，手摸时有粗糙之感，发出擦擦响声，肉眼可见砂粒；湿时不能搓成土条（或球），手握能成团，但一触即散。不能成片。（3）砂壤土：含砂粒约60%，干土块用小力即可捏碎；湿时勉强可成厚而短的片状。能搓成球，球面不平易裂，不能搓成直径小于3mm的土条。（4）轻壤土：含粉砂粒较多，干土块稍用力挤压可碎，手捻有粗糙之感；湿时可成较薄的短片，片长不超过1cm，片面较平整。可搓成直径约3mm的细条，但提起一端时会断裂。（5）中壤土：干土块必须用相当大的力才能压碎；可成较长的薄片，片面平整，但无反光。湿时不粘，也很松散，可以搓成直径3mm细条，提起时不断，但弯曲成圆环时即断。这种土壤干后土块较多。（6）重壤土：粘粒含量较多，砂粒少，干土块用大力挤压方可捏碎；湿时可成较长的薄片，片面光滑，有弱的反光。可搓成细条，弯曲成环是也无裂缝，但将弯曲土条压扁时，会有裂缝。（7）粘土：含粘粒为主，干土块很硬，用力不能将它捏碎；湿时可成较长的薄片，片面光滑，有强的反光，片不断裂。细腻光滑、粘手，细条可任意弯曲，压扁时亦无裂缝，平时结成大块，坚硬，极不易碎。根据上述指标，进行练习。待比较熟练的掌握鉴定土壤质地的方法后，鉴定实验台上没有质地名称的土壤，确定质地名称，并记录（表3-1）。表3-1 土壤质地描述待鉴定土壤 特 征 描 述 土壤质地名称甲乙丙（三）实验用品洗瓶，搪瓷盘，广口瓶二、岩石矿物标本观察（一） 实验目的、意义矿物是岩石的基本组成单位，岩石则是矿物的集聚体。岩石经过风化而形成土壤母质，母质在生物为主导的成土因素作用下进一步发展成为土壤。因此，岩石矿物不同组成特点对母质和土壤理化性质，尤其是对土壤的机械组成，养分组成、含量以及酸碱度等均有重大的影响。通过本实验可具体了解岩石、母质、土壤三者之间的关系。（二）实验内容步骤1. 几种常见矿物观察矿物是指具有一定化学成分、物理性质，并天然存在于自然界中的单质或化合物。按其成因不同可分为：原生矿物和次生矿物两种。原生矿物主要来自岩石，它们在化学成分、结晶构造上均没有改变。次生矿物是由原生矿物经过风化后重新形成的产物。矿物的物理性质是鉴定矿物的重要依据。其物理性质包括：（1）矿物的光学性质a. 颜色 包括矿物本身含有Fe 、Co、 Ni、Mn、 Cu、 Cr等色素离子显示的自色；矿物因外来带色杂质、气泡等机械混入而染成的颜色，即他色；矿物内部裂缝及表面氧化膜引起光波的干涉而产生的颜色，即假色。b. 条痕 是矿