土壤容重、三相比的测定.pdf

一一 实验目的和要求实验目的和要求 1 测定和计算土壤含水量 容重 孔度及三相比 2 加深对上述物理量及其相互关系的理解 3 掌握容重等的测定和计算方法 二二 实验内容和原理实验内容和原理 比重容重 概 念 单位容积固体土粒 不含空隙 的重量 田间自然垒结状态下单位体积的土壤 干重 即在 105 下去除水分的重量 单 位 g cm3g cm3或 t m3 相 关 因 素 土壤矿物组成和腐殖质含量 矿物比重 一般在 2 5 2 7 含铁矿物 3 腐 殖质含量不高 影响较小 土粒排列情况 孔度大小 土粒排列 疏松 孔度大 容重值就小 反应土 壤肥力和耕作管理状况 数 值 平均值 2 65总是小于比重 一般为 1 0 1 4 2 土壤容重用途 1 反应土壤的松紧度 2 计算工程土方量 3 计算一定土层内各种组分的含量 3 土壤的孔度 指土壤中所有大小孔隙的容积之和占整个土壤容积的百分数 可通过土壤的容重和比重来计算 土壤孔度 1 容重 比重 100 一般的 砂土的孔度为 30 45 壤土为 40 50 粘土为 45 60 4 土壤含水率 指每百克干土中所保持的水分克数 即 5 土壤三相比 指土壤中气相 液相和固相三种状态的相对比例 即 气相 液相 固相 孔度 含水率 含水率 1 孔度 三三 实验器材与仪器实验器材与仪器 环刀 天平 游标卡尺 三角铲 烘箱等 四四 操作方法和实验步骤操作方法和实验步骤 1 干燥洁净的环刀 记录号码 称重 测量其高度以及内径 计算体积 3 2 田间套取原装土柱 带回实验室 擦净 称重 3 放入 105 110 烘箱 16 小时后 取出冷却并称重 4 计算土壤的容重 含水量 孔度以及三相比 并讨论 五五 实验数据记录和处理实验数据记录和处理 本实验土样来自桑树园 1 实验数据记录 表 1 直径 d cm高度 h cm环刀净重 m0 g环刀带土湿重 m1 g环刀带土干重 m2 g 6 7804 250 206 59439 02411 856 7504 252 6 7464 256 2 实验数据处理 表 2 项目计算公式结果 平均直径 d0 cm d1 d2 d3 36 759 平均高度 h0 cm h1 h2 h3 34 253 环刀体积 V cm 3 d0 2 2 h0152 57 土样湿重 m3 gm1 m0205 26 土样干重 m4 gm2 m0232 43 含水率 m3 m4 m4 10013 237 容重 g cmm4 V1 345 孔度 1 容重 比重 10049 233 三相比 孔度 含水率 含水率 1 孔度 35 996 13 237 50 767 六六 实验结果与分析实验结果与分析 1 土壤容重可以反映土粒排列情况 孔度大小 土壤肥力和耕作管理状况 对通 气孔高及水分扩散率有较大影响 一般含矿物质多而结构差的土壤 如砂土 土壤容重在 1 4 1 7 g cm 3之间 含有机质多而结构好的土壤 如农业土壤 在 1 1 1 4 g cm 3之间 本组采集的土壤的容重为 1 345g cm 3 容重合适 此地的土壤含有机质较多 结 构较好 比较适合植物生长 2 土壤孔度大小取决于土壤的质地 结构 有机质的含量和土粒排列等 一般砂 土的孔度为 30 45 壤土为 40 50 粘土为 45 60 一般适宜植物生长发育 的孔度为 52 56 本组采集的土壤孔度为 49 233 与植物适宜生长的孔度有一定差距 3 土壤含水率测定结果为 13 237 根据下表知 土壤属于轻旱 含水不够 这 也就直接影响了三相比 三相比为 35 996 13 237 50 767 可知该土壤的通气 性较好 供水不充足 综上所述 我们取样的土壤容重处于较适宜范围 通气性也较好 但含水率 不够 应适当浇水提高其含水量 促进桑树的生长 七七 讨论讨论 心得心得 1 如何测定土壤的比重 土壤比重的常用测定方法为比重瓶法 一般步骤如下 1 利用多项式拟合曲线的方法校正比重瓶 2 将比重瓶烘干 向比重瓶内装入一定量烘干好的土样 土样应该事先磨好 分别记录好比重瓶和土样的质量 3 排除土中的空气 可在已装有干土的比重瓶内注入纯水 并将瓶放在砂浴 上煮沸 沸后注入煮沸且沸腾时间不少于 20 min 的纯水至满瓶 冷却 称重 4 根据测得的温度 从已绘制的温度与瓶加水总量关系中查得瓶 水总质量 5 根据土工试验规程计算土粒比重 本试验须进行 2 次平行测定 取其算术 平均值 由于比重瓶法过程比较繁琐 在实际计算常用经验比重来代替 在计算孔度 时常采用平均值 2 65 作为土粒的比重值 2 为什么不能依据孔度判断土壤类型 不管是哪种土壤分类标准 土壤的划分依据都考虑了多种因素比如水分 温 度 区域 化学组成 结构等等 孔度只是衡量土壤透气性的一个指标 并不能 只参考这一个指标就来判断土壤类型 3 三相比气相 液相 固相应该是容积率之比 但是我们用 孔度 含水率 含 水率 1 孔度 表示 即用含水率代替了液相率 为什么能这样算 理论上应该用容积率来计算三相比 其中液相率 V水 V 而计算中 我们采 用了含水率来代替 其中含水率 m湿 m干 m干 显然 m湿 m干 m水 V水 m水 其中 为土