土壤學(xué)試驗(yàn)--土壤剖面的野外觀察

1、實(shí)驗(yàn)一 土壤剖面的野外觀察（ 3 課時(shí)） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、初步確定土壤類型，判斷土壤肥力高低，為土壤的利用改良提供初步意見。 2、在土壤基本形態(tài)觀察的基礎(chǔ)上，要求學(xué)會(huì)掌握土壤剖面形態(tài)的觀察描述技術(shù)。 技能培養(yǎng) 1、學(xué)會(huì)土壤剖面形態(tài)的觀察描述技術(shù)；野外酸堿度測(cè)定；土壤硬度計(jì)的使用 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、選擇土壤剖面點(diǎn) 2、土壤剖面的挖掘 3、土壤剖面發(fā)生學(xué)層次劃分： 4、土壤剖面描述 實(shí)驗(yàn)儀 器設(shè)備 鐵鍬，門塞爾比色卡，土壤堅(jiān)實(shí)度計(jì)， 10% 鹽酸溶液， pH 混合指示劑，白瓷板、玻 璃棒、 pH 標(biāo)準(zhǔn)比色卡，皮尺，剖面刀，鉛筆、塑料袋，標(biāo)簽，紙盒，土壤剖面記載表， 文件夾。 作業(yè) 1、描述所觀察的土壤剖

2、面 主要 參考資料 1 林大儀主編 . 土壤學(xué)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 . 中國林業(yè)科學(xué)出版社， 2004 2 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)主編 . 農(nóng)業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn) . 上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1985 3 中國科學(xué)院南京土壤研究所主編 . 土壤理化分析 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版， 1980 注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟： 一、選擇土壤剖面點(diǎn) 選擇原則： 1、要有比較穩(wěn)定的土壤發(fā)育條件，即具備有利于該土壤主要特征發(fā)育的環(huán)境，通常要求小地形 平坦和穩(wěn)定，在一定范圍內(nèi)土壤剖面具有代表性。 2、不宜在路旁、住宅四周、溝附近、糞坑附近等受人為擾動(dòng)很大而沒有代表性的地方挖掘剖面。 二、土壤剖面的挖掘 2 米、寬 1 米、 深 2 米（或 土壤剖

3、面一般是在野外選擇典型地段挖掘，剖面大小自然土壤要求長 達(dá)到地下水層），土層薄的土壤要求挖到基巖，一般耕種土壤長 1.5 米，寬 0.8 米，深 1 米。 挖掘剖面時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)： （1）剖面的觀察面要垂直并向陽，便于觀察。 （2）挖掘的表土和底土應(yīng)分別堆在土坑的兩側(cè)，不允許混亂，以便看完土壤以后分層填回，不致 打亂土層影響肥力，特別是農(nóng)田更要注意。 （3）觀察面的上方不應(yīng)堆土或走動(dòng)，以免破壞表層結(jié)構(gòu)，影響剖面的研究。 （4）在壟作田要使剖面垂直壟作方向，使剖面能同時(shí)看到壟背和壟溝部位表層的變化。 （ 5 ）春耕季節(jié)在稻田挖填土坑一定要把土坑下層土踏實(shí)，以免拖拉機(jī)下陷和折斷牛腳。 三、土壤剖

4、面發(fā)生學(xué)層次劃分： 土壤剖面由不同的發(fā)生學(xué)土層組成，稱土體構(gòu)型，土體構(gòu)型的排列入其厚度是鑒別土壤類型的重 要依據(jù)， 劃分土層時(shí)首先用剖面刀挑出自然結(jié)構(gòu)面， 然后根據(jù)土壤顏色、 濕度、 質(zhì)地、 結(jié)構(gòu)、 松緊度、 新生體、侵入體、植物根系等形態(tài)特征劃分層次，并用尺量出每個(gè)土層的厚度，分別連續(xù)記載各層的 形態(tài)特征。一般土壤類型根據(jù)發(fā)育程度，可分為A、B、C 三個(gè)基本發(fā)生學(xué)層次，有時(shí)還可見母巖層 （D），當(dāng)剖面挖好以后，首先根據(jù)形態(tài)特征，分出A、B、C 層，然后在各層中分別進(jìn)一步細(xì)分和 描述。 土層細(xì)分時(shí)，要根據(jù)土層的過渡情況確定和命名過渡層： （1）根據(jù)土層過渡的明顯程度，可分為明顯過度和逐漸過度。

5、 （2）過渡層的命名， A層 B層的逐漸過程可根據(jù)主次劃分為 AB或BA層。 （ 3）土層顏色不勻，呈舌狀過渡，看不出主次，可用AB 表示。 （4）反映淀積物質(zhì)，如腐殖質(zhì)淀積Bh，粘粒淀積 Bt，鐵質(zhì)淀積 Bir 等。 四、土壤剖面描述 按照土壤剖面記載表的要求進(jìn)行描述 1、記載土壤剖面所在位置、地形部位、母質(zhì)、植被或作物栽培情況、土地利用情況、地下水深 度、地形草圖可畫地貌素描圖，要注明方向，地形剖面圖要按比例尺畫，注明方向，輪作施肥情況可 向當(dāng)?shù)厣鐔T了解。 2、劃分土壤剖面層次，記載厚度，按土層分別描述各種形態(tài)特征，土層線的形狀及過渡特征。 3、進(jìn)行野外速測(cè)，測(cè)定 pH 值、高鐵、亞鐵反應(yīng)

6、及石灰反應(yīng)，填入剖面記載表。 4、最后根據(jù)土壤剖面形態(tài)特征及簡單的野外速測(cè)，初步確定土壤類型名稱，鑒定土壤肥力，提 出利用改良意見。 五、土壤剖面形態(tài)特征的描述 1、鑒別土壤顏色 土壤顏色可以反映土壤的礦物組成和有機(jī)質(zhì)的含量。很多主要土類就是以土壤顏色來命名的。 鑒別土壤顏色可用 門塞爾色卡 進(jìn)行對(duì)比確定土色，該比色卡的顏色命名是根據(jù)色調(diào)、亮度、彩度 三種屬性的指標(biāo)來表示的。 色調(diào)：土壤呈現(xiàn)的顏色。 亮度：指土壤顏色的相對(duì)亮度。把絕對(duì)黑定為0，絕對(duì)白定為 10，由 0 到 10 逐漸變亮。 彩度：指顏色的濃淡程度。 色調(diào)為亮紅棕色，亮度為 4，彩度為 6 。 使用比色卡注意點(diǎn)： （1）比色時(shí)光

7、線要明亮，在野外不要在陽光直射下比色，室內(nèi)最好靠近窗口比色。 （ 2）土塊應(yīng)是新鮮的斷面，表面要平。 （3）土壤顏色不一致，則幾種顏色都描述。 2、濕度 通過土壤濕度的觀察，能部分看出土壤墑情這個(gè)主要肥力特征，可分為干、潤、濕潤、潮潤、濕 五級(jí)。 （ 1）干：土壤放在手中不感到?jīng)鲆猓抵畨m土飛揚(yáng)。 （2）潤：土壤放在手中有涼意，吹之無塵土飛揚(yáng)。 （3）濕潤：土壤放在手中有明顯的濕的感覺。 （4）潮潤：土壤放在手中，使手濕潤，并能捏成土團(tuán)，捏不出水，捏泥粘手。 （5）濕：土壤水分過飽和，用手?jǐn)D土壤時(shí)，有水分流出。 3、質(zhì)地 土壤中各種粒徑土粒的組合比例關(guān)系叫土壤的機(jī)械組成， 土壤根據(jù)其機(jī)械組成的

8、近似性， 劃分為 若干類別，這就叫質(zhì)地類別，土壤質(zhì)地對(duì)土壤分類和土壤肥力分級(jí)有重要意義。 在野外鑒定土壤質(zhì)地通常采用簡單的指感法（見表1）。 表 1 土壤質(zhì)地指感法鑒定標(biāo)準(zhǔn) 號(hào) 質(zhì)地名稱 土壤狀態(tài) 干捻感覺 能否濕搓成球 濕搓成條狀況 國際制 蘇聯(lián)制 （直徑 1 厘米） （2 毫米粗） 1 砂土 砂土 松散的單粒狀 研之有沙沙 不能成球 不能成條 聲 2 砂質(zhì) 砂壤土 不穩(wěn)固的土塊 有砂的感覺 可成球、輕壓 勉強(qiáng)成斷續(xù)的短條，一 壤土 輕壓即碎 即碎無可塑性 碰即斷。 3 壤土 輕壤土 土塊輕搓即碎 有砂質(zhì)覺， 可成球， 壓扁時(shí)， 邊緣 可成條，提起即斷。 絕無沙沙 有多而大的裂縫 聲。 4

9、粉砂 有較多的 有較多的云母片 面粉的感覺 可成球，壓扁， 可成條，變成 2 厘米直 壤土 云母 邊緣有大裂縫 徑園時(shí)即斷。 5 粘壤土 中壤土 干時(shí)結(jié)塊， 干土塊較難 濕球壓扁邊緣 細(xì)土條彎成的園環(huán)外緣 濕時(shí)略粘 捻碎。 有小散裂縫。 有細(xì)裂縫。 6 壤粘土 重壤土 干時(shí)結(jié)大塊， 土塊硬，很 濕球壓扁邊緣 細(xì)土條彎成的園 濕時(shí)粘韌 難捻碎 有細(xì)散裂縫。 環(huán)外緣無裂縫壓 扁后有裂縫。 7 粘土 粘土 干土塊放在水中 土塊堅(jiān)硬， 濕球壓扁的 壓扁的細(xì)土環(huán)邊緣無裂 吸水很慢，濕時(shí) 捻不碎， 邊緣無裂縫。 縫。 有滑膩感。 用錘擊亦難 粉碎。 如果土壤中礫質(zhì)含量較多，則要考慮礫質(zhì)含量來進(jìn)行土壤質(zhì)地分

10、類，礫質(zhì)含量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下， 石質(zhì)大于 2mm 直徑礫石的含量（見表 2）： 表 2 礫質(zhì)含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 礫質(zhì)定級(jí) 礫質(zhì)程度 面積比例 非礫質(zhì)性 微礫質(zhì)性 中礫質(zhì)性 多礫質(zhì)性 極少礫質(zhì) 少量礫質(zhì) 多量礫質(zhì) 極多礫質(zhì) 5% 510% 1040% 40% 4、土壤結(jié)構(gòu) 土壤結(jié)構(gòu)是指在自然狀態(tài)下，經(jīng)外力分開，沿自然裂隙散碎成不同形狀和大小的單位個(gè)體。 土壤結(jié)構(gòu)大多按幾何形狀來劃分，目前采用的結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)如表 3 表 3 土壤結(jié)構(gòu)分類表（按查哈洛夫） 類 型 種 大小 、類： 結(jié)構(gòu)體三軸等長 一、面棱不明顯、形體不明顯 直徑大小 塊狀 大塊狀 小塊狀 10cm 105cm 團(tuán)塊狀 大團(tuán)塊狀 團(tuán)塊狀 小團(tuán)

11、塊狀 5-cm 3-1cm 1-0.5cm 二、面棱顯著、結(jié)構(gòu)單位明顯 橫斷面大小 核狀 大核狀 核狀 小核狀 20-10mm 10-7mm 7-5mm 粒狀 大粒狀 粒狀 小粒狀 5-3mm 3-1mm 1-0.5mm 、類： 結(jié)構(gòu)體沿垂直軸發(fā)育 一、圓頂柱狀 橫斷面大小 大柱狀 柱狀 小柱狀 5cm 5-3cm 5cm 棱柱狀 小棱柱狀 5-3cm 3-1cm 一、片 狀 厚度 片狀 5mm 板狀 5-3mm 頁狀 3-1mm 、類： 結(jié)構(gòu)體沿水平軸發(fā)育 葉狀 3mm 粗鱗片狀 3-1mm 小鱗片狀 1mm 一、垡 狀 大垡狀 10cm 新犁后的犁垡 小垡狀 10-5cm 、類（附加） 機(jī)

12、耕作用形成，結(jié)構(gòu)面不明顯，棱 坷狀 1cm 二、碎塊、曬垡凍垡后形 碎塊 2-1cm 角明顯。 成 小碎塊 10.5cm 碎屑 3-1cm 三、碎屑遇水不易散。 屑粒 0.5cm 5、土壤松緊度 又名堅(jiān)實(shí)度，土壤緊實(shí)度指每單位壓力所產(chǎn)生的土壤容積壓縮程度，或每單位容積壓縮所需要的 壓力，單位為公斤 /（厘米） 3 。 測(cè)定土壤堅(jiān)實(shí)度可使用土壤堅(jiān)實(shí)度計(jì)，其使用方法如下： （1）首先判斷土壤的堅(jiān)實(shí)狀況，選用適當(dāng)粗細(xì)的彈簧與探頭的類型。 （ 2）工作前，彈簧未受壓前，套筒上游標(biāo)的指示線，如為kg （公斤）時(shí)應(yīng)指于零點(diǎn)，如深度為 cm （厘米）時(shí)，應(yīng)指于 5 （厘米）處。 （3）工作時(shí)，儀器應(yīng)垂直于土

13、面（或壁面），將探頭掀入土中，至檔板接觸到土面時(shí)即可從游 標(biāo)指示線上獲得讀數(shù)，即探頭的入土深度（cm ）和探頭體積所承受的壓力（ kg）。 （4）根據(jù)探頭入土深度，深頭的類型，彈簧的粗細(xì)，再查閱有關(guān)壤土堅(jiān)實(shí)度換標(biāo)表，即得土壤 堅(jiān)實(shí)度的數(shù)值（ kg/cm 3 ）。 （5）每次測(cè)定完畢，必須將游標(biāo)推回原處，以便重復(fù)測(cè)定，但必須注意防止游標(biāo)產(chǎn)生微小滑動(dòng)， 以免造成測(cè)定誤差。 5） （6）工作結(jié)束，堅(jiān)實(shí)度計(jì)必須擦拭干凈，防止儀器生銹，以保證儀器測(cè)定的精度。 表 4 松緊度等級(jí)劃分 等級(jí) 刀入土難易程度 土粘入土難易程度 1、極松 自行入土 土鉆自行入土 2、松 可插入土中較深處 稍加壓力能入土 3、散

14、 刀鏟掘土，土團(tuán)即分 加壓力能順利入土但拔起時(shí)不能或很難帶取土壤 散 4、緊 刀鈔入土中費(fèi)力 土鉆不易入土 5、極緊 刀鏟很難入土 需要用大力才能入土且速度很慢， 取出也不易， 取出的土帶有光滑的外 表。 如果沒有土壤堅(jiān)實(shí)度計(jì)，可按下列標(biāo)準(zhǔn)加以描述（表 4）： 6、孔隙 指土壤結(jié)構(gòu)體內(nèi)部或土壤單粒之間的空隙，可根據(jù)土體中孔隙大小及多少表示（表 表 5 孔隙分級(jí) 孔隙分級(jí) 細(xì)小孔隙 小孔隙 海綿狀孔隙 蜂窩狀孔隙 網(wǎng)眼狀孔隙 孔徑大小 （ mm ） 10 7、植物根系 描述標(biāo)準(zhǔn)可分為四級(jí)（表 6 ） 表 6 土壤剖面內(nèi)根系分級(jí) 描述 沒有根系 少量根系 中量根系 大量根系 標(biāo)準(zhǔn)（根系數(shù) /厘米

15、）2 0 14 5 10 10 8、土壤新生體；新生體是成土過程中物質(zhì)經(jīng)過移動(dòng)聚積而產(chǎn)生的具有某種形態(tài)或特征的化合物體， 常見的新生體有下列幾種： （ 1）石灰質(zhì)新生體：以碳酸鈣為主。形狀多種多樣，有假菌絲體，石灰結(jié)核，眼狀石灰斑，砂 姜等，用鹽酸試之起泡沫反應(yīng)。 （2）鹽結(jié)皮、鹽霜：由可溶性鹽類聚積地表，形成白色鹽結(jié)皮或鹽霜，主要出現(xiàn)在鹽漬化土壤 上。 （3）鐵錳淀積物：由鐵錳化合物經(jīng)還原，移動(dòng)聚積而成不同形態(tài)的新生體，例如銹斑、銹紋、 鐵錳結(jié)核、鐵管、鐵盤、鐵錳臍膜。 （ 4）硅酸粉末：在白漿土及黑土下層的核塊狀結(jié)構(gòu)表面有薄層星散的白色粉末，主要是無定形 硅酸。 9、侵入體；例如磚塊、石塊、骨骼、煤塊等，是土壤的外來物，非成土過程的產(chǎn)物。 10 、石灰反應(yīng)；