實驗一土壤樣品采集、容重、自然含水量及田間持水量的測定

1、吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院 閆飛2一、土壤樣品采集一、土壤樣品采集 土壤是一個不均一體，影響它的因素是錯綜復(fù)雜的。v 有自然因素包括地形（高度、坡度）、母質(zhì)等；有自然因素包括地形（高度、坡度）、母質(zhì)等；v 人為因素有耕作、施肥等等，特別是耕作施肥導(dǎo)致土壤養(yǎng)分分布的不均勻，人為因素有耕作、施肥等等，特別是耕作施肥導(dǎo)致土壤養(yǎng)分分布的不均勻，例如條施和穴施、起壟種植、深耕等措施，均能造成局部差異。例如條施和穴施、起壟種植、深耕等措施，均能造成局部差異。 這些都說明了土壤不均一性的普遍存在，因而給土壤樣品的采集帶來了很大困難。v 采取采取1kg樣品，再在其中取出幾克或幾百毫克，而足以代表

2、一定面積的土壤，樣品，再在其中取出幾克或幾百毫克，而足以代表一定面積的土壤，似乎要比正確的化學(xué)分析還困難些。似乎要比正確的化學(xué)分析還困難些。 實驗室工作者只能對送來樣品的分析結(jié)果負責，如果送來的樣品不符合要求，那么任何精密儀器和熟練的分析技術(shù)都將毫無意義。因此，分析結(jié)果能否說明問題，關(guān)鍵在于采樣。3混合土樣的采集混合土樣的采集 一般在田間任意取若干點，組成混合樣品，混合樣品組成的點愈多，其代表性愈大。v 但實際上因工作量太大，有時不易做到，因此，采樣時必須兼顧樣品的可靠性和工但實際上因工作量太大，有時不易做到，因此，采樣時必須兼顧樣品的可靠性和工作量。作量。 混合樣品采集的原則v 混合樣品是由

3、很多點樣品混合組成。實際上相當于一個平均數(shù)，借以減少土壤差異?；旌蠘悠肥怯珊芏帱c樣品混合組成。實際上相當于一個平均數(shù)，借以減少土壤差異。v 從從理論上理論上講，每個混合樣品的采樣點愈多，即每個樣品所包含的個體數(shù)愈多，則對講，每個混合樣品的采樣點愈多，即每個樣品所包含的個體數(shù)愈多，則對該總體，樣品的代表性就愈大。該總體，樣品的代表性就愈大。v 在在一般情況一般情況下，采樣點的多少，取決于采樣的土地面積、土壤的差異程度和試驗研下，采樣點的多少，取決于采樣的土地面積、土壤的差異程度和試驗研究所要求的精密度等因素。研究的范圍愈大，對象愈復(fù)雜，采樣點數(shù)必將增加。究所要求的精密度等因素。研究的范圍愈大，對

4、象愈復(fù)雜，采樣點數(shù)必將增加。v 在在理想情況理想情況下，應(yīng)該使采樣的點和量最少，而樣品的代表性又最大，使有限的人力下，應(yīng)該使采樣的點和量最少，而樣品的代表性又最大，使有限的人力和物力，得到最高的工作效率。和物力，得到最高的工作效率。 一般地塊面積小于10畝，取5-10個點；10-40畝，取10-15個點；大于40畝取15個點以上。 4采集混合樣品的要求采集混合樣品的要求 （1）每一點采取的土樣厚度、深淺、寬狹應(yīng)大體一致。（2）各點都是隨機決定的，在田間觀察了解情況后，隨機定點可以避免主觀誤差，提高樣品的代表性，一般按S形線路采樣，因為耕作、施肥等措施往往順著一定的方向進行。 （3）采樣地點應(yīng)避

5、免田邊、路邊、溝邊和特殊地形的部位以及堆過肥料的地方。（4）一個混合樣品是由均勻一致的許多點組成的，各點的差異不能太大，不然就要根據(jù)土壤差異情況分別采集幾個混合土樣，使分析結(jié)果更能說明問題。（5）一個混合樣品重在1kg左右，如果重量超出很多，可以把各點采集的土壤放在一個木盆里或塑料布上用手捏碎攤平，用四分法對角取兩份混合放在布袋或塑料袋里，其余可棄去，附上標簽，用鉛筆注明采樣地點、采土深度、采樣日期、采樣人，標簽一式兩份，一份放在袋里，一份扣在袋上。與此同時要做好采樣記錄。 5二、土壤容重的測定（環(huán)刀法）二、土壤容重的測定（環(huán)刀法） 土壤容量v 又叫土壤的假比重，是指田間自然狀態(tài)又叫土壤的假比

6、重，是指田間自然狀態(tài)下，每單位體積土壤的干重，通常用克下，每單位體積土壤的干重，通常用克/厘米厘米3（g/cm3）表示。土壤容重除用來計）表示。土壤容重除用來計算土壤總孔隙度外，還可用于估計土壤算土壤總孔隙度外，還可用于估計土壤的松緊和結(jié)構(gòu)狀況。的松緊和結(jié)構(gòu)狀況。 測定原理v 用 一 定 容 積 的 鋼 制 環(huán) 刀 （ 一 般 為用 一 定 容 積 的 鋼 制 環(huán) 刀 （ 一 般 為100cm3），切割自然狀態(tài)下的土壤，使），切割自然狀態(tài)下的土壤，使土壤恰好充滿環(huán)刀容積，稱量后計算單土壤恰好充滿環(huán)刀容積，稱量后計算單位窖的烘干土重量。本方法適用一般土位窖的烘干土重量。本方法適用一般土壤，對堅硬

7、和易碎的土壤及含大量碎石壤，對堅硬和易碎的土壤及含大量碎石塊的土壤不適用。塊的土壤不適用。6操作步驟操作步驟 1、稱重：v 在室內(nèi)先稱量環(huán)刀（連同底盤、墊底濾紙和頂蓋）的重量，環(huán)刀容積一般在室內(nèi)先稱量環(huán)刀（連同底盤、墊底濾紙和頂蓋）的重量，環(huán)刀容積一般為為100厘米厘米3。 2、田間采樣：v 采樣前，將采樣點土面鏟平，去除環(huán)刀兩端的蓋子，再將環(huán)刀（刀口端向采樣前，將采樣點土面鏟平，去除環(huán)刀兩端的蓋子，再將環(huán)刀（刀口端向下）平穩(wěn)壓入土中，切忌左右擺動，在土柱冒出環(huán)刀上端后，用鐵鏟挖周下）平穩(wěn)壓入土中，切忌左右擺動，在土柱冒出環(huán)刀上端后，用鐵鏟挖周圍土壤，取出充滿土壤的環(huán)刀，用鋒利的削土刀削去環(huán)刀

8、兩端多余的土壤，圍土壤，取出充滿土壤的環(huán)刀，用鋒利的削土刀削去環(huán)刀兩端多余的土壤，使環(huán)刀內(nèi)的土壤體積恰為環(huán)刀的容積。使環(huán)刀內(nèi)的土壤體積恰為環(huán)刀的容積。v 在環(huán)刀刀口一端墊上濾紙，并蓋上底蓋，環(huán)刀上端蓋上頂蓋，以免水分蒸在環(huán)刀刀口一端墊上濾紙，并蓋上底蓋，環(huán)刀上端蓋上頂蓋，以免水分蒸發(fā)。擦去環(huán)刀外的泥土，立即帶回室內(nèi)稱重（精確到發(fā)。擦去環(huán)刀外的泥土，立即帶回室內(nèi)稱重（精確到0.01g）。）。v 在環(huán)刀采樣處，再采集土樣在環(huán)刀采樣處，再采集土樣10-15 克，裝入鋁盒帶回室內(nèi)測定土壤含水量?？耍b入鋁盒帶回室內(nèi)測定土壤含水量。 3、根據(jù)測定結(jié)果數(shù)據(jù)計算得出土壤容重b 。7結(jié)果計算結(jié)果計算 作業(yè)作業(yè)

9、1：v 每組測每組測兩個兩個土壤平行樣品的容重值，然后計算其土壤平行樣品的容重值，然后計算其平均值平均值。8三、土壤含水量（自然含水量）的測定三、土壤含水量（自然含水量）的測定 土壤含水量v 應(yīng)稱作土壤含水率，因其所指的是相對于土壤一定質(zhì)量或容積中水量分數(shù)應(yīng)稱作土壤含水率，因其所指的是相對于土壤一定質(zhì)量或容積中水量分數(shù)或百分比，而不是土壤所含的絕對水量?；虬俜直?，而不是土壤所含的絕對水量。 土壤水分含量的測定有兩個目的：v 1、為了解田間土壤的實際含水狀況，以便及時進行灌溉、保墑或排水措施，、為了解田間土壤的實際含水狀況，以便及時進行灌溉、保墑或排水措施，以保證作物的正常生長；或聯(lián)系作物長相長

10、勢及耕作栽培措施，總結(jié)豐產(chǎn)以保證作物的正常生長；或聯(lián)系作物長相長勢及耕作栽培措施，總結(jié)豐產(chǎn)的水肥條件；或聯(lián)系苗情癥狀，為診斷提供依據(jù)。的水肥條件；或聯(lián)系苗情癥狀，為診斷提供依據(jù)。v 2、風干土壤水分的測定，為各項分析結(jié)果計算的基礎(chǔ)。、風干土壤水分的測定，為各項分析結(jié)果計算的基礎(chǔ)。 分析時一般都用風干土樣，計算時就必須根據(jù)水分含量換算成烘干土。v 風干土中水分含量受大氣中相對濕度的影響，不是土壤的一種固定成分，風干土中水分含量受大氣中相對濕度的影響，不是土壤的一種固定成分，在計算土壤各種成分時不包括水分。因此，在分析工作中，一般不用風干在計算土壤各種成分時不包括水分。因此，在分析工作中，一般不用

11、風干土為計算的基礎(chǔ)，而用烘干土作為計算的基礎(chǔ)。土為計算的基礎(chǔ)，而用烘干土作為計算的基礎(chǔ)。9烘干法（土壤含水量）烘干法（土壤含水量） 優(yōu)點：簡單、直觀；簡單、直觀； 缺點：v 1、采樣會干擾田間土壤含水量的連續(xù)性，取樣后在田間留下的取樣孔（盡、采樣會干擾田間土壤含水量的連續(xù)性，取樣后在田間留下的取樣孔（盡管可填實），會切斷作物的某些根并影響土壤水分的運動。管可填實），會切斷作物的某些根并影響土壤水分的運動。v 2、代表性差。田間取樣的變異系數(shù)為、代表性差。田間取樣的變異系數(shù)為10%或更大，造成這么大的差異，主或更大，造成這么大的差異，主要是由于土壤水在田間分布不均勻所造成的。影響土壤水在田間分布

12、不均要是由于土壤水在田間分布不均勻所造成的。影響土壤水在田間分布不均勻的因素主要有土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)以及不同作物根系的吸水作用和植冠對降勻的因素主要有土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)以及不同作物根系的吸水作用和植冠對降雨的截留等。雨的截留等。v 盡管如此，烘干法還是被看成測定土壤水含量的標準方法。為避免取樣誤盡管如此，烘干法還是被看成測定土壤水含量的標準方法。為避免取樣誤差，最好按土壤基質(zhì)特征如土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)分層取樣，而不是按固定間隔差，最好按土壤基質(zhì)特征如土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)分層取樣，而不是按固定間隔深度采樣。深度采樣。 原理：v 將土樣置于將土樣置于1052的烘箱中烘至恒重，即可使其所含水分（包括吸濕的烘箱中烘至恒重

13、，即可使其所含水分（包括吸濕水）全部蒸發(fā)殆盡以此求算土壤水分含量。在此溫度下，有機質(zhì)一般不致水）全部蒸發(fā)殆盡以此求算土壤水分含量。在此溫度下，有機質(zhì)一般不致大量分解損失影響測定結(jié)果。大量分解損失影響測定結(jié)果。10 操作步驟v （1）取干燥鋁盒稱重為）取干燥鋁盒稱重為W1（g）。）。v （2）加土樣約）加土樣約5-10g 于鋁盒中稱重為于鋁盒中稱重為W2（g）。）。v （3）將鋁盒放入烘箱，在）將鋁盒放入烘箱，在105-110下烘烤下烘烤6-8h 至恒重，取出放入干至恒重，取出放入干燥器內(nèi)，冷卻燥器內(nèi)，冷卻20分鐘稱重分鐘稱重W3（g）。必要時，如前法再烘）。必要時，如前法再烘1 小時，取出冷小

14、時，取出冷卻后稱重，兩次稱重之差不得超過卻后稱重，兩次稱重之差不得超過0.05 克，取最低一次計算?？?，取最低一次計算。v 注：質(zhì)地較輕的土壤，烘烤時間可以縮短，即注：質(zhì)地較輕的土壤，烘烤時間可以縮短，即5-6 小時。小時。 結(jié)果計算 作業(yè)作業(yè)2：v 每組測每組測兩個兩個土壤平行樣品的含水量值，然后計算其土壤平行樣品的含水量值，然后計算其平均值平均值。v 注意：該平均值將在注意：該平均值將在作業(yè)作業(yè)3中使用。中使用。11四、四、田間持水量的測定 土壤田間持水量是指地下水位較深時，土壤所能保持的最大含水量。因此是表征田間土壤保持水分能力的指標，也是計算土壤灌溉量的指標。v 野外測定方法（圍框法）

15、野外測定方法（圍框法）u方法原理：通過灌水、滲漏，使土壤在一定時間內(nèi)達到毛管懸著水的最大量時，方法原理：通過灌水、滲漏，使土壤在一定時間內(nèi)達到毛管懸著水的最大量時，取土測定水分含量，此時的土壤水分含量即為土壤田間持水量。取土測定水分含量，此時的土壤水分含量即為土壤田間持水量。122、室內(nèi)測定方法（環(huán)刀法） 操作步驟v 1、按容重采土的方法用環(huán)刀在野外采取原狀土，放于盛水的搪瓷、按容重采土的方法用環(huán)刀在野外采取原狀土，放于盛水的搪瓷盤內(nèi)，有孔蓋盤內(nèi)，有孔蓋(底蓋底蓋)一端朝下，盤內(nèi)水面較環(huán)刀上緣低一端朝下，盤內(nèi)水面較環(huán)刀上緣低1-2 毫米，勿毫米，勿使環(huán)刀上面淹水。讓水分飽和土壤。使環(huán)刀上面淹水。讓水分飽和土壤。v 2、同時在相同土層采土，風干后磨細過、同時在相同土層采土，風干后磨細過1 毫米篩孔，裝入環(huán)刀中毫米篩孔，裝入環(huán)刀中(或用石英砂代替干土或用石英砂代替干土)，裝時要輕拍擊實，并稍微裝滿一些。，裝時要輕拍擊實，并稍微裝滿一些。v 3、將水分飽和一晝夜（、將水分飽和一晝夜（24h）的裝有原狀土的環(huán)刀取出，打開底蓋）的裝有原狀土的環(huán)刀取出，打開底蓋(有孔蓋有孔蓋)，將其連濾紙一起放在裝有干土，將其連濾紙一起放在裝有干土(或石