实验土壤理化性质测定与分析

1、实验3 土壤理化性质测定与分析1 土壤样品得采集与制备上壤样品得采集就是否具有代表性，就是决定分析结杲能否正确反映土壤特性得关键n因此，采集得土壤 样品必须具有代表性，以确保上壤质虽分析结果得正确性。从EEI间采集來得上壤样品不可直接进行化学分 析需经过筛或风T过筛等处理后方可进行分析。因此在风干过筛处理中保持最小得误差就是同样得重要。 木实验得目得在于通过上壤样品采集得实践使学生更好地学握采集具有代表性土壤样品得技能与合理处 理样品得技能。1、1 土壤样品得采集1.1.1耕层混合上壤样品得采集(1) 确定采样爪元根据有关资料与现场妙查后，将采样区划分为数个采样单元.每个采样収元得图类型肥力状

2、况与地形 等因素要尽可能均匀一致。(2) 确定采样点数及采样点位宜采样点数得确定，取决干采样区域得大小.地块得复朵程度与所要求得精密度等因素，一般以5- 2 0个为 宜。采样点位宜得确定耍逍循随机布点得原则常采用s型布点方式,该方式能较好地克服耕作、施肥等农 业措施适成得误差。但在采样爪元面枳较小.地形变化较小地力较均匀得情况下也可采用对角线(或梅花) 形布点方式。为从总体上控制采样点得代表性、避免在堆过肥得地方与ED顷.沟边以及特殊地形部位采样。(3) 各采样点土样得采集遵循采样等坦T得原则卡卩每点所采土样得上体得宽度、厚度及深度均相同。使用采样器采样时应垂直 于地面向下至规定得深度。用取土

3、铲取样应先铲出一个耕层断面，再平行于断面下取上。(4) 混合土样得制备将个点采集得土样集中在一起.尽可能捏碎混均：如果采集得样品数址过女,可用四分法将笋余得土样 弃去，以取1kg为宜。其方法就是将混均得丄样平铺成四方形划对角线将上样分成四份将其中一对角线得 两份弃去，如所剩样品仍很女,可重复上诉方法处理知道所需数目为止。采集含水较多得土样时(如水稻上), 四分法很难使用可将各样点采集得烂泥状样品搅拌均匀后，再取出所需数虽。将采好得上样装袋.土袋最好 采用布制得以保持通气。(5) 制作采样标签及采样记录选用耐浸润得纸签(牛皮纸或硫酸纸用铅笔在标签上注明采样地点，日期，采样深度，上壤名称编号 及采

4、样人等，一式两份，土袋内外各放一份。同时做好采样记录。1.1.2壤剖面样品得采集即按土壤发生层次得采样。首先在能代表研究对铁得采样点挖掘1X1. 5m左右得长方形丄壤剖血坑. 较窄得一面向阳作为剖血观察面。挖出得土应放在土坑得两侧而不要放在观察而得上方。丄坑得深度根据 具体情况确定，一般要求达到母质层或地下水位。根据剖面得土壤颜色.结构、质地、松紧度、湿度及植物 根系分布等.划分土层。按研尤所需了解得项目逐项进行仔细观察描述记载然后至上而下逐层采集样品. 一般采集各层最典型得中部位置得上壤以克服层次之间得过渡现念.保证样品代表性。每个土样质址1 k g左右将采集得样品放入样品袋，写明标签(同上

5、)。(1 ) 土壤诊断样品采集为找出造成某些植物发生局部死苗失绿綾缩花而不实等界常现歓得原因,必须对土壤进行某些成分得 分析测定。一般应在发生异常现象得范鬧内，采集典型上壤样品多点混合同时在附近采集正常上样作为对 照。(2)上壤盐分动态样品得采集淋溶与蒸发就是造成上壤剖面中盐分季节性变化得主要原因因此这类样品得采集按垂直深度分层采 取。即从地表起每10cm或20cm划为一个采样层収样方法釦段取即在该取样层内，自上而下,全层均 匀得取丄，这样有利干丄壤储盐量得汁算或绘制丄壤盐分分布图。研尤盐分在土壤中垂直分布得特点时.则 笋用“点取”即在各样取样层得中间位貝取样。此外应特别注重采样得时间与深度”

6、1为盐分上下移动受不 同时间得淋溶与蒸发作用得影响很大。（3） 土壤物理性质测定样品采集如测定土壤容重与空隙度等物理形状需要原状土样其样品可直接用环刀在各上层中采取。采取丄壤结 构性得样品必须注总上壤湿度，不宜过或过湿.最好在不粘铲经接触不变形时分层采取。在取样过程中 须保持丄块不受挤压不变形尽虽保持土壤得原状如受挤压变形得部分要去掉。上样采后要小心装入诜盒。 其它项目土样根据要求装入铝盒或环刀，带回室内测定。1.1 . 3 土壤样品得处理与贮存（1）新鲜样品得处理与贮存某些土壤成分如低价铁.饮态氮、硝态氮等风T过程中会发生显着变化必须用新鲜样品进行分析。为 了能真实得反映上壤在出间自然状态下

7、得某些理化性状新鲜样品要及时送回室内进行处理与分析。先挑 除非土壤物质再通过2 mm筛（或用玻璃棒或塑料棒将样品弄碎混匀）后迅速称样测定c新鲜样品一般不宜 贮存,如需要暂时贮存时.可将新鲜样品装入塑料袋扎紧口袋放在冰箱冷鉞室或速冻固定。（2）风干样品得处理与贮存1）风干从野外采回得土壤样品要及时放在样品盘上（或无污染得纸.塑料布）摊成薄簿一层宜于干净整洁得 室内通风处自然风T严禁日晒并注总防止酸碱等气体及灰尘得污染。风T过程婆经常翻动丄样并将大土 块捏碎及加速干悚，同时剔出非土壤物质。2）过筛A、一般化学分析试样将风T后得样品平铺在制样板上用木棍或塑料棍嗾压,或用研林研磨并将植物残体（细小得植

8、物须根. 可用静电吸引得方法清除），石块等侵入体与新生体剔出干汛 压碎或研细得土样要全部通过2mm（或1 mm） 孔径筛为止（可供pH值，盐分，交换性能以及有效养分得等项目得测定）。将通过2 mm （ 1 mm）孔径筛得土样用女点法取出50 g100 g继续碾磨,使之全部通过0. 2 5 m m孔径筛（供有机质腐殖质组成，全氮碳酸钙等项目得测定）。再将通过2 mm（l mm）孔径筛得土样用多点发取出5 0 g-1 00 g继续用研钵磨细，使之全部通过 0.149 mm孔径筛（供矿质成分，全量分析等项目得测定）。B、微量元素分析试样用于微址元素分析得上样其处理方法同一般化学分析样品除在覆盖，研磨

9、，过筛，运输，贮存等环节中，不 接触金属器具，以防污染外，其它各环节要用木、瓷.竹或塑料匸具。筛要用尼龙筛C过0.149 mm孔径筛 时要用玛瑙研林研磨，具体操作同一般化学分析样品。处理好得样品应放在塑料瓶中保存。C、颗粒分析试样将风格上样反复廡碎使之全部通过2 mm孔径筛。留在筛上得随时称址后保存，同时将过筛得丄样称 址以汁算石砾得百分比含址然后将上样混合后盛于广口瓶内作为颗粒分析及其它物理性质测定用。若再上 壤中汕铁猛结核，石灰结核假子与半风化体，不能用木棍礙碎应细心捡出称量保存。注：观测采样地土壤剖而调查表.剖面层次：O层腐殖质层，已分解或半分解得枯枝落叶粗有机物质为主得土层A层一一表层

10、，位于地表或O层之下得矿质发生层B层位于A层之下得发生层，完全或几乎完全失去岩石结构层次过渡：1）、明显程度A:突然过渡:过渡层厚度小于2cm:B：明显过渡:过渡层厚度为 25cmC :逐渐过渡:过渡层厚度为5-1 2cm;D:模糊过渡:过渡层厚度大于1 2cm2人过渡形式A:平整过渡:过渡层呈水平或近于水平:B:波状过彼:扌旨过渡层形成得凹陷其宽度超过深度.如舌状：C:不规则过渡:抬过彼形成得凹陷其深度超过宽度；D:局部穿插型过渡：抬过渡出现中断现念。3）土壤颜色可采用门塞尔比色卡比色也可按上壤颜色三角表进行描述。颜色描述可采用双名法，主色在后, 副色在前，如黄棕、灰棕等。颜色深浅还可以冠以

11、暗.淡等形容词如浅棕.暗灰等。黑;暗栗.暗棕、暗灰：栗、棕.灰：红棕、黄棕.浅棕：红.橙、黄、注黄.白。、水分状况:干，润.潮，湿四种程度土壤结构:上壤结构就是成土过程或利用过程中由物理得、化学得与生物得多种坎I素综合作用而形成. 按形状可分为块状、片状与柱状三大类型;按其大小、发育程度与稳定性等再分为团粒、团块、块状.棱块 状.棱柱状、柱状与片状等结构。土壤层次:包括0层、A层、B层3个主要层次.备层次判断标准如下0层：已分解得或半分解得枯枝落 叶粗有机物质为主得丄层。A层:位于地表或0层之下得矿质发生层。它具有下列条件之一：聚集有与 矿质组分充分混合得腐殖化有机质且B层与E层性质不明显。具

12、有伏I耕作、放牧或类似得扰动作用而形 成得土壤性质。B层:位于0. A层之下得发生层，完全或几乎完全丧失岩石构造并具有下列一个或一个以 上得特征:聚枳有硅酸盐粘粒.铁、铝、腐殖质.碳酸盐.石膏或二氧化硅。碳酸盐得淋失。残积三二氧 化物得富集。有大虽三二氧化物胶膜，使该层具有较低得亮度、较商得彩度与较红得色调。具粒状、块状或 棱柱状结构。土层深度:以cm表示测址并记录各发生层得实际厚度。土壤结构持性:丄壤具有黏结.黏着或 抗变形.裂断等得属性。上壤结持性在土力学方面具有重要价值。上壤得结持常数：也叫阿德堡极限 （Atterberg 1 imit s ）最早由Atterberg （ 1 91 1

13、J9 1 2）提出，土壤显示粘结性、粘着性、可塑性得含水址 范用（上、下限），对于 每种上壤都就是一定得值。因此叫常数。 结持常数包含有： 下塑限、上塑限.塑性值、粘着点、脱粘点等均以含水虽表示,而且都就是可以具体测定得。土壤结持性描述方法:有人按 照干湿程度分:湿.潮、湿时粘、潮时坚.T时锁。又有人依据上壤湿度由干到湿依次分为lx坚固 结持性2、酥软（或酥脆）结持性3、可塑结持性4、粘韧结持性5、浓浆结持性6、薄浆结持性。土壌 质地:根据上壤得颗料组成划分得上壤类型。丄壤质地一般分为砂土、壤丄与粘土三类，其类别与特点，主要 就是继承了成土母质得类型与特点又受到耕作.施肥、排灌、平整上地等人为

14、因素得影响，就是土壤得一 种十分稳定得自然属性.对土壤肥力有很大影响。2 土壤水分测定一烘干法进行土壤水分含址测定有两个目得:一就是为了解m间上壤实际含水状况以抬导农业生产。二就是为r 得知风T丄样水分得含虽以ii算以t基为基础得分析结果。前者目前测定方法很多如负斥讣法等,丄壤物 理分析中有详细得介绍。后者因其含水量较少，需耍测定得精度较柘，最好采用烘干法（也可用于H1 间土壤含水测定），因此本实验仅介绍此法。2、1原理在105-110eC温度下使丄壤得重力水、毛管水、膜状水以及吸湿水均变成气态水而蒸发掉.而结构 水不被破坏.土壤有机质也不被分解。根据失去水分得重址.即可计算出土壤水分得百分含

15、虽C2、2操作步骤収一个空铝盒一编号后放入10541 0 C烘箱烘2 h于天平称重并记录为W0。取上样10 g平铺于铝盒中称重并记录为W1一 铝盒盖倾斜放在铝盒上并置于烘箱中加热至1 05-110C并恒温干燥68 h（般样品烘干6 h,含水较欽质地较粘重得样品烘8 h）取出将盒盖盖严 并移入干燥器中一冷却2 0 -30 min后称虽计为W2再将铝盒放回1 0 5ll（TC得烘箱中继续烘3 一 5 h后冷却称重计为W3（两次称重差应V 3 m g 否则再继续烘至恒重）。2、3结果计算上壤水分（干基）g k g-l=（ Wl-W2MW2-W0）xl 000烘干土重=风干土重专（1 + 土壤含水虽）

16、式中 W0-烘干空铝盒质址g;W 1一烘干前铝盒加土样质量g：W2烘至恒重得铝盒加土样质虽go3 土壤容重得测左(环刀法)3、1原理利用一定容积得环刀切割自然状态得土壤使上壤充满其中称址后讣算做位体枳得烘T上壤质虽即为 容重。木方法适用于除坚硕与易碎得土壤以外各类土壤容重得测定。3、2主要仪器设备环刀：容积1 00cm3：钢制环刀托:上有两个小排气孔:削丄刀:刀口要平直;小铁铲沐槌:天平:感址0.1 g；电热恒温鼓风干燥箱;干燥器。3、3分析步骤采样前.先在各环刀得内壁均匀地涂上一层薄薄得凡士林，逐个称取环刀质S(m 1 )，精确至0.1 go选择好上壤剖而后，按土壤剖面层次由上至下用环刀在每

17、层得中部采样。如只测定耕层上壤容重可不挖上壤剖面先用铁铲刨平采样层得土面,将环刀托套在环刀无刃得一端.环刀刃朝下，用力均衡地压环刀托把.将环刀垂直斥入上中。如土壤较换环刀不易插入丄中时.可用木锤轻轻敲打环刀托把，待整个环刀全部压入土中，且上血即将触及环刀托得顶部(可由环刀托盖上之小孔窥见)时停止下压。用铁铲把环刀周碉上壤挖去，在环刀下方切断并使其下方留有一些藝余得丄壤。収出环刀将其佣转过來，刃口朝上，用削上刀迅速刮去粘附在环刀外壁上得土壤然后从边缘向中部用削土刀削平上面使之与刃口齐平。盖上环刀顶盖，再次翻转环刀使已盖上顶盖得刃口一端朝下取下环刀托。同样削平无刃口端得上血并盖好底盖。在环刀采样得

18、相近位宜另取丄样2 0 g左右,装入有盖铝盒测定含水S(w)o将装有土样得环刀迅速装入木箱带回室内，在天 平上称取环刀及湿土质S(m 2 M确至0.1 go3、4结果计算容重,g em3=(m2-m 1 )x100-w( H2 0)/(Vx 1 00)式中：m2环刀及湿土质S g:m 1 环刀质址g:V 环刀容积cm3。V =nr2h,式中r为环刀有刃口一端得内半径(cm),h为环刀商度.一般常用环刀容积为100 cm3: w(H2 0)土壤含水虽=(湿土重干土重”湿土重仪1 00o平行测定结果以算术平均值表示，保留两位小数。平行测定结果允许绝对误差0 003g c m3a3、5注释容重测定也可将装满土燿得环刀直接于10 5C2C得恒溟干燥箱中烘至恒温,在