土壤容重三相比及測定20

1、專業(yè)： 農(nóng)資1202 姓名： 平帆 學(xué)號： 3120100152 日期： 2014.4.1 地點： 農(nóng)生環(huán)B255 裝 訂 線實驗報告課程名稱： 土壤學(xué)實驗 指導(dǎo)老師： 謝曉梅 成績：_實驗名稱： 土壤容重、三相比的測定 同組學(xué)生姓名： 邊舒萍 一、實驗?zāi)康暮鸵?二、實驗內(nèi)容和原理三、實驗材料與試劑 四、實驗器材與儀器五、操作方法和實驗步驟 六、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理七、實驗結(jié)果與分析 八、討論、心得一、 實驗?zāi)康暮鸵?. 測定和計算土壤含水量、容重、孔度及三相比；2. 加深對上述物理量及其相互關(guān)系的理解；3. 掌握容重等的測定和計算方法。二、 實驗內(nèi)容和原理本實驗通過測得采樣土壤的干重、濕重

2、以及土壤比重與容重的相關(guān)數(shù)據(jù)，運用公式2計算出容重、土壤孔度、含水率與三相比。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)里分析土壤孔隙狀況、松緊程度和土壤環(huán)境中水、肥、氣、熱的狀況，1評估土壤肥力與耕作管理狀況，并針對性地提出改良措施。土壤容重計算公式：土壤容重=土樣干重/土樣體積；土壤孔度計算公式：土壤孔度=（1-容重/比重）100；土壤含水率計算公式：土壤三相比計算公式：氣相：液相：固相=（孔度-含水率）：含水率：（1-孔度）三、 實驗器材與儀器土樣（取于環(huán)資學(xué)院正大門東南側(cè)綠化帶旁）小土鏟，環(huán)刀（大、小各一個），環(huán)刀托，手柄，電熱恒溫烘箱，干燥器，百分之一天平，游標(biāo)卡尺等。四、 操作方法和實驗步驟1. 干燥潔凈的環(huán)刀

3、，記錄號碼，稱重，運用游標(biāo)卡尺精密測量其高度以及內(nèi)徑，計算體積。使用百分之一天平稱量環(huán)刀質(zhì)量；2. 田間套取原裝土柱時，需將表層落葉、碎石等雜物去除干凈后，才可取土。用手柄將環(huán)刀緩緩壓入土中時，要盡量避免破壞土壤的自然壘結(jié)狀態(tài)。挖開環(huán)刀周圍的土壤，小心取出環(huán)刀，勿使環(huán)刀內(nèi)土塊脫落。小心用土鏟去除環(huán)刀上的余土后，使土壤剛好填滿整個環(huán)圈。后取回實驗室，擦凈，并稱重；3. 放入105烘箱，16小時后，取出后置于玻璃干燥器中冷卻，并稱重；4. 計算土壤的容重、含水量、孔度以及三相比，并討論其與土壤功能之間的關(guān)系。五、 實驗數(shù)據(jù)記錄和處理表1 土壤樣品的容重、含水率和三相比樣品直徑d/cm高度h/cm環(huán)

4、刀體積V/cm3環(huán)刀凈重m0/g環(huán)刀帶土濕重m1/g環(huán)刀帶土干重m2/g土樣濕重m1/g土樣干重m2/g含水量（%）容重（g/cm3）孔度（%）第一組（大）6.764 6.760 6.7654.238 4.240 4.240152.247206.19418.07376.34211.88170.1524.531.11857.816.7634.239第二組（?。?.587 4.592 4.5843.598 3.593 3.60059.43057.57165.52145.01107.9588.4422.061.48843.854.5873.597注：含水率（%）=(m1-m2)/m2；容重= m2/

5、V；孔度=（1-容重/2.65）100第一組：三相比=0.3328 : 0.2453 : 0.4219第二組：三相比= 0.2179 : 0.2206 : 0.5615六、 實驗結(jié)果與分析1. 土壤容重可以反映土粒排列情況、孔度大小、土壤肥力和耕作管理狀況：一般含礦物質(zhì)多而結(jié)構(gòu)差的土壤（如砂土），土壤容重在1.4-1.7 g/cm3之間；含有機質(zhì)多而結(jié)構(gòu)好的土壤（如農(nóng)業(yè)土壤），在1.1-1.4 g/cm3之間，容重3比較適合植物生長2。我組采集的土壤的容重為g/ cm3，容重適中，此地的土壤含有機質(zhì)較多，結(jié)構(gòu)性好，利于植物生長。而且因為小環(huán)刀所測得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度低于大環(huán)刀所得的，因此我們組的土壤

6、容重真實值應(yīng)該偏向于1.118g/cm3。2.土壤孔度是農(nóng)田管理和土建工程中的重要參數(shù)之一。土壤孔隙度大小取決于土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機質(zhì)的含量和土粒排列等。一般的，砂土的孔度為30%-45%，壤土為40-50%，粘土為45-60%，泥炭土可達80%以上，而耕層的孔度通常大于心土。農(nóng)業(yè)作物適宜的孔隙度為45-50%左右2。實驗結(jié)果土壤孔度為43.85-57.81%，可知該處土壤孔度適中，有時適量通氣孔又有較多毛管孔，水氣協(xié)調(diào)，利于作物生長。若要在此土壤上種植植物，維持現(xiàn)有孔度即可，但在有時孔度偏小時，可通過土壤耕作和施用有機肥等措施實現(xiàn)。 3.土壤含水率測定結(jié)果為22.06-24.53%，三相比

7、用大環(huán)刀測得為0.3328 : 0.2453 : 0.4219，小環(huán)刀測得為0.2179 : 0.2206 : 0.5615，可知該土壤的通氣性尚可，可采取可通過翻土和控制灌溉量等措施提高通氣性，改良土壤。同時因為小環(huán)島取土較淺，但其固相比例比大環(huán)刀取得的土壤要高，因此初步推斷，若非誤差導(dǎo)致，則說明該處土壤結(jié)構(gòu)不符合“上虛下實”。綜上所述，采樣土壤結(jié)構(gòu)性良好，保肥能力良好，孔隙度適中，通氣性欠佳，需要通過耕作翻土、施用有機肥、控制灌溉量來改良土壤功能。七、 討論、心得問題1. 為什么不能依據(jù)孔度判斷土壤類型？通常可以通過土壤容重大小來計算孔度大小，但計算所得值不能直接作為判斷土壤類型的直接依據(jù)

8、。不管依據(jù)中國土壤系統(tǒng)分類法2，還是依據(jù)美國土壤分類法3，土系劃分依據(jù)都考慮了諸多因素如水分、溫度、分布區(qū)域、色澤范圍、底土形狀、化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)功能等?？锥戎皇峭寥劳笟庑缘囊粋€指標(biāo)之一，并不能只參考一個指標(biāo)得出結(jié)論。依據(jù)美國土壤分類體系3，其分類的特點一下幾點：（1） 根據(jù)土壤本身性質(zhì)劃分許多診斷土層進行分類；（2） 由定性描述轉(zhuǎn)向定量階段；（3） 與土壤發(fā)生有關(guān)；（4） 考慮人為因素。問題2. 濕地等泥炭土孔度達80%，為什么？ 泥炭土含有大量的腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)物質(zhì)是自然環(huán)境中廣泛存在的一類高分子物質(zhì)，是動植物殘體通過復(fù)雜的生物、化學(xué)作用形成的，占土壤土壤總有基質(zhì)50-80%4，在土壤團聚體的

9、形成過程和穩(wěn)定性方面起著重要作用。它在土壤中可以通過功能基、氫鍵、范德華力等機制以角膜形式包被在礦質(zhì)土粒的外表，改變砂土的分散無結(jié)構(gòu)狀態(tài)和黏土的堅韌大塊結(jié)構(gòu)，使土壤的透水性、蓄水性、通氣性以及根系的生長環(huán)境有所改善。因此，泥炭土的孔度很高。問題3. 三相比氣相：液相：固相應(yīng)該是容積率之比,但是我們用(孔度-含水率）：含水率：（1-孔度）表示，即用含水率代替了液相率，這樣計算的依據(jù)是什么？理論上應(yīng)該用容積率來計算三相比，其中液相率=V水/V，而計算中，我們采用了含水率來代替，其中含水率=（m濕-m干）/m干。顯然，m濕-m干= m水 ，V水=m水/，其中為土壤溶液的密度。由于土壤溶液中含有各種可溶性的物質(zhì)，因而相對于純水密度較大，在要求不十分高的情況下可用含水率代替容積率計算。參 考 文 獻1 張寶峰, 曾路生, 李俊良, 等. 優(yōu)化施肥處理下設(shè)施菜地土壤容重與孔隙度的變化J. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2013, 29(32): 309-314.2 黃昌勇，徐建明. 2010. 土壤學(xué)M. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社.3 龔子同, 張甘霖. 中國土壤系