土壤容重、三相比及测定

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专业:农资1202姓名:平帆学号:3120100152日期:2014.4.1地点:农生环B255
实验报告

课程名称:土壤学实验指导老师:谢晓梅成绩:__________________
实验名称:土壤容重、三相比的测定同组学生姓名:边舒萍
一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、实验材料与试剂四、实验器材与仪器
五、操作方法和实验步骤六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析八、讨论、心得
一、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。

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二、实验内容和原理
本实验通过测得采样土壤的干重、湿重以及土壤比重与容重的相关数据,运用公式[2]
计算出容重、土壤孔度、含水率与三相比。根据实验数据里分析土壤孔隙状况、松紧程度和土壤环境中水、肥、气、热的状况,[1]评估土壤肥力与耕作管理状况,并针对性地提出改良措施。
土壤容重计算公式:
土壤容重=土样干重/土样体积;土壤孔度计算公式:
土壤孔度=1-容重/比重)×100土壤含水率计算公式:

土壤三相比计算公式:
气相:液相:固相=(孔度-含水率):含水率:1-孔度)
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三、实验器材与仪器
土样(取于环资学院正大门东南侧绿化带旁)
小土铲,环刀(大、小各一个),环刀托,手柄,电热恒温烘箱,干燥器,百分之一天平,游标卡尺等。
四、操作方法和实验步骤
1.干燥洁净的环刀,记录号码,称重,运用游标卡尺精密测量其高度以及内径,计算
体积。使用百分之一天平称量环刀质量;
2.田间套取原装土柱时,需将表层落叶、碎石等杂物去除干净后,才可取土。用手柄
将环刀缓缓压入土中时,要尽量避免破坏土壤的自然垒结状态。挖开环刀周围的土壤,小心取出环刀,勿使环刀内土块脱落。小心用土铲去除环刀上的余土后,使土壤刚好填满整个环圈。后取回实验室,擦净,并称重;
3.放入105℃烘箱,16小时后,取出后置于玻璃干燥器中冷却,并称重;4.计算土壤的容重、含水量、孔度以及三相比,并讨论其与土壤功能之间的关系。
五、实验数据记录和处理
1土壤样品的容重、含水率和三相比
样品
直径d/cm
高度h/cm
环刀体积
3
V/cm
152.24759.430
环刀净重m0/g
环刀带土湿重m1/g
418.07
环刀带土干重m2/g
376.34
土样土样含水
容重孔度
湿重干重
g/cm3%m1/gm2/g%
211.88
170.15
24.5322.06
1.118
57.81
第一组(大)第二组(小)
6.7646.760
6.7656.7634.5874.592
4.5844.587
4.2384.240
4.2404.2393.5983.593
3.6003.597
206.19
57.57165.52145.01107.9588.441.48843.85
注:含水率(%=(m1-m2/m2;容重=m2/V;孔度=1-容重/2.65)×100
第一组:
三相比=0.3328:0.2453:0.4219第二组:
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三相比=0.2179:0.2206:0.5615
六、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:一般含矿物质多而结构差的土壤(如砂土),土壤容重在1.4-1.7g/cm3之间;含有机质多而结构好的土壤(如农业土壤),在1.1-1.4g/cm3之间,容重1.1-1.3g/cm3比较适合植物生长[2]。我组采集的土壤的容重为1.118-1.488g/cm3,容重适中,此地的土壤含有机质较多,结构性好,利于植物生长。而且因为小环刀所测得数据的准确度低于大环刀所得的,因此我们组的土壤容重真实值应该偏向于1.118g/cm3
2.土壤孔度是农田管理和土建工程中的重要参数之一。土壤孔隙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。一般的,砂土的孔度为30%-45%,壤土为40-50%,粘土为45-60%,泥炭土可达80%以上,而耕层的孔度通常大于心土。农业作物适宜的孔隙度45-50%左右[2]。实验结果土壤孔度为43.85-57.81%,可知该处土壤孔度适中,有时适量通气孔又有较多毛管孔,水气协调,利于作物生长。若要在此土壤上种植植物,维持现有孔度即可,但在有时孔度偏小时,可通过土壤耕作和施用有机肥等措施实现。
3.土壤含水率测定结果为22.06-24.53%,三相比用大环刀测得为0.3328:0.2453:0.4219,小环刀测得为0.2179:0.2206:0.5615,可知该土壤的通气性尚可,可采取可通过翻土和控制灌溉量等措施提高通气性,改良土壤。同时因为小环岛取土较浅,但其固相比例比大环刀取得的土壤要高,因此初步推断,若非误差导致,则说明该处土壤结构不符合“上虚下实”。
综上所述,采样土壤结构性良好,保肥能力良好,孔隙度适中,通气性欠佳,需要通过耕作翻土、施用有机肥、控制灌溉量来改良土壤功能。
七、讨论、心得
问题1.为什么不能依据孔度判断土壤类型?
通常可以通过土壤容重大小来计算孔度大小,但计算所得值不能直接作为判断土壤类型的直接依据。
不管依据中国土壤系统分类法[2],还是依据美国土壤分类法[3],土系划分依据都考虑
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了诸多因素如水分、温度、分布区域、色泽范围、底土形状、化学组成和结构功能等。孔度只是土壤透气性的一个指标之一,并不能只参考一个指标得出结论。
依据美国土壤分类体系[3],其分类的特点一下几点:1根据土壤本身性质划分许多诊断土层进行分类;2由定性描述转向定量阶段;3与土壤发生有关;4考虑人为因素。
问题2.湿地等泥炭土孔度达80%,为什么?
泥炭土含有大量的腐殖质,腐殖质物质是自然环境中广泛存在的一类高分子物质,是动植物残体通过复杂的生物、化学作用形成的,占土壤土壤总有基质50-80%[4],在土壤团聚体的形成过程和稳定性方面起着重要作用。它在土壤中可以通过功能基、氢键、范德华力等机制以角膜形式包被在矿质土粒的外表,改变砂土的分散无结构状态和黏土的坚韧大块结构,使土壤的透水性、蓄水性、通气性以及根系的生长环境有所改善。因此,泥炭土的孔度很高。
问题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,这样计算的依据是什么?
理论上应该用容积率来计算三相比,其中液相率=V率来代替,其中含水率=m湿-m/m
显然,m湿-m=mV=m/ρ,其中ρ为土壤溶液的密度。由于土壤溶液中含有各种可溶性的物质,因而相对于纯水密度较大,在要求不十分高的情况下可用含水率代替容积率计算。



[1]张宝峰,曾路生,李俊良,.优化施肥处理下设施菜地土壤容重与孔隙度的变化[J].中国农学通报,2013,29(32:309-314.
[2]黄昌勇,徐建明.2010.土壤学[M].北京:中国农业出版社.
[3]龚子同,张甘霖.中国土壤系统分类:我国土壤分类从定性向定量的跨越[J].中国科学基金,2006,5:293-296.
[4]席承藩.美国土壤分类与土壤系统分类的形成与发展[J].土壤学进展,1986,6:000.
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/V,而计算中,我们采用了含水

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[5]李丽,冉勇,盛国英,.泥炭土连续碱抽提腐殖酸的分子结构特征[J].分析化学,2002,11.
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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/a57421dd094e767f5acfa1c7aa00b52acec79c55.html

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