环境土壤学教学实习
实验一 土壤质地的识别、测定和分析
一、实验目的
不同质地类别的土壤所呈现出来的物理性质如土壤孔隙性、结构性、耕性会有明显差异,化学性质如保肥性、供肥性、酸碱性等也会有差异,从而表现出不同的肥力状况,对植物生长发育产生不同的影响。要求能用比重计法和手测法分别测出土壤样品的质地;
二、实验原理
简易比重计法:能迅速准确的测定土壤质地类别,且费时少,精确度高,适用于大量样本的质地测定;手测法:是最简便的质地测定方法,广泛应用于野外田间土壤质地的测定,但不如比重计法准确。
(一) 简易比重计法方法原理
取一定量的土样,经物理、化学方法处理后分散成单粒,将其制成一定体积的悬浊液,使分散的土粒在悬液中自由沉降。根据粒径越大下沉速度越快的原理,应用物理学上司笃克斯(stokes,1845)公式计算出某一粒级土粒下沉所需时间。用特制的甲种比重计测得土壤悬液中所含小于某一粒级土粒的数量(g/l),经校正后可算出该粒级土粒在土壤中的质量百分数,查表即可确定土壤质地名称。
本实验采用卡庆斯基分类制,只需测定<0.01mm粒径土粒含量,就可以确定土壤质地名称
(二)手测法方法原理
本法以手指对土壤的感觉为主,结合视觉和听觉来确定土壤质地名称,方法简便易行,熟悉后也较为准确,适合于田间土壤质地的鉴别。可分为干测法和湿测法,两种方法可以相互补充,一般以湿测法为主。
三、实验仪器与材料
1.土壤样品:准备三种已知待测土壤样品;过1mm筛的风干土壤样品3~5个。
2. 仪器、用具:量筒、特制搅拌棒、甲种比重计、温度计、橡皮头玻璃棒、烧杯、钟表、天平、角匙、称样纸、表面皿,白瓷比色盘、玛瑙研钵,酸度计、洗瓶、磁力搅拌器等
四、操作步骤
(一)手测法操作步骤
湿测法 取一小块土,去除石砾和根系,放在手中捏碎,加水少许,以土粒充分浸润为度,根据能否搓成球、条以及弯曲时断裂与否来加以判断,表1以供参考。
表1土壤质地手测法判断标准 质地干燥状态下在手指间挤压或摩擦名称 的感觉 砂土 感觉粗糙,研磨时有沙沙响声 砂粒为主,混有少量粘粒,很粗糙,研磨时有响声,干土块用小力即可捏碎 在湿润条件下揉搓塑型时的表现 不能成球形,用手捏成团,但一松即散,不能成片 勉强可成厚且短的片状,能搓成表面不光华的小球,不能搓成条 砂壤土 轻壤干土块稍用力挤压即碎,手捻有土 粗糙感 中壤土 干土块用较大力才能挤碎,为粗细不一的粉末,砂粒和粘粒的含量大致相同,稍感粗糙 干土块用大力才能破碎成为粗细不一的粉末,粘粒的含量较多,略有粗糙感 片长不超过1厘米,片面较平整,可成直径约3毫米的土条,但提起后易断裂 可成较长的薄片,片面平整,但无反光,可以搓成直径约3毫米的小土条,弯成2~3厘米的圆形时会断裂 可成较长的薄片,片面光华,有弱反光,可以搓成直径约2毫米的小土条,能弯成2~3厘米的圆形,压扁时有裂缝 可成较长的薄片,片面光华,有强反光,可以搓成直径约2毫米的细条,能弯成2~3厘米的圆形,且压扁时无裂缝 重壤土 干土块很硬,用力不能压碎,细黏土 而均一,有滑腻感 (二)简易比重计法
1. 操作步骤
(1)试剂配制
① 0.5mol/L的NaOH溶液:称取20g NaOH,蒸馏水溶解后定容至1000ml,摇匀。
② 0.5mol/L草酸钠溶液:称33.5g纯草酸钠,蒸馏水溶解后定容至1000ml,摇匀。③ 0.5 mol/L六偏磷酸钠溶液:称51g六偏磷酸钠,蒸馏水溶解定容至1000ml,摇匀。
④ 2%的碳酸钠溶液:称取20g碳酸钠,蒸馏水溶解后定容至1000ml,摇匀。