土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

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土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

張錫洲李廷軒

等編著

蔡艷張仁綏

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系

2004年8月

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實(shí)驗(yàn)室守則

1、實(shí)驗(yàn)前要先預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，了解?shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理和操作

過程。

2、實(shí)驗(yàn)時(shí)必須認(rèn)真觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和安排不

合理的地方可提出改進(jìn)意見。對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的反?，F(xiàn)象應(yīng)進(jìn)行討

論，并大膽提出自己的看法，做到主動(dòng)地學(xué)習(xí)，積極地思考。

3、保持實(shí)驗(yàn)室整齊、清潔和安靜，不得高聲談話。關(guān)閉手提電話

機(jī)。

4、注意安全，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)嚴(yán)禁吸煙。易燃易爆物品要遠(yuǎn)離火源操作

和放置。

5、節(jié)約用水，安全用電，不浪費(fèi)藥品，愛護(hù)所有儀器。凡損壞儀

器者應(yīng)如實(shí)向教師報(bào)告，并登記，補(bǔ)領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)過程中廢液、廢物應(yīng)

倒入指定地方，不準(zhǔn)隨意亂倒。

6、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的一切物品，未經(jīng)本室負(fù)責(zé)教師批準(zhǔn)，嚴(yán)禁攜帶出室

外，借物必須辦理登記手續(xù)。

7、實(shí)驗(yàn)完畢，要把儀器用具清潔，將各種儀器藥品放回原處，清

潔實(shí)驗(yàn)臺(tái)面和地板。學(xué)生離開實(shí)驗(yàn)室前，必須請(qǐng)教師到座位檢查，

方可離開。

目錄

實(shí)驗(yàn)一主要造巖礦物和成土巖石的觀察鑒定..................3

實(shí)驗(yàn)二土壤樣品的采集與處理..............................9

實(shí)驗(yàn)三土壤水分的測定....................................12

實(shí)驗(yàn)四土壤顆粒分析及手測質(zhì)地............................14

實(shí)驗(yàn)五土壤有機(jī)質(zhì)及腐殖質(zhì)組成測定........................20

實(shí)驗(yàn)六土壤酸堿度的測定..................................24

實(shí)驗(yàn)七土壤結(jié)構(gòu)形狀的觀察及微團(tuán)聚體分析..................27

實(shí)驗(yàn)八土壤比重、容重和孔隙度的測定......................29

實(shí)驗(yàn)九土壤最大吸濕量、田間持水量和毛管持水量的測定......34

實(shí)驗(yàn)十土壤水吸力的測定..................................37

實(shí)驗(yàn)十一土壤呼吸強(qiáng)度的測定................................39

實(shí)驗(yàn)十二土壤速效養(yǎng)分的測定...............................41

實(shí)驗(yàn)十三土壤障礙因素的測定...............................46

實(shí)驗(yàn)一主要造巖礦物和成土巖石的觀察鑒定

土壤是由母質(zhì)發(fā)育而成，母質(zhì)是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，巖石是礦物的集合體，而礦物本

身又有它的化學(xué)組成和物理性質(zhì)。學(xué)習(xí)土壤學(xué)的人，必須先學(xué)習(xí)巖石和礦物，以了解土

壤母質(zhì)，為學(xué)習(xí)土壤學(xué)打下基礎(chǔ)。

本實(shí)驗(yàn)是使用放大鏡、條痕板、小刀、硬度計(jì)、小錘、稀鹽酸等物品，對(duì)主要的造

巖礦物和成土巖石進(jìn)行肉眼觀察鑒定。

一、主要造巖礦物的認(rèn)識(shí)

（一）形態(tài)

礦物形態(tài)除表面為一定幾何外形的單獨(dú)體外，還常常聚集成各種形狀的集合體，常

見的有下列形態(tài)。

柱狀——由許多細(xì)長晶體，組成平行排列者，如角閃石。

板狀——形狀似板，如透明石膏、斜長石。

片狀一可以剝離成極薄的片體，如云母。

粒狀一大小略等及具有一定規(guī)律的晶粒集合在一起，如橄攬石、黃鐵礦。

塊狀一結(jié)晶或不結(jié)晶的礦物，成不定形的塊體，如結(jié)晶的塊狀石英，非結(jié)晶的蛋白

石。

土狀——細(xì)小均勻的粉末狀集合體，如高嶺石。

纖維狀——晶體細(xì)小，纖細(xì)平行排列，如石棉。

酶狀一似魚卵狀的園形小顆粒集合體，如赤鐵礦。

豆?fàn)钜患象w成園形或橢圓形大小似豆者。如赤鐵礦。

（二）顏色

礦物首先引人注意的是它的顏色，礦物的顏色是其重要的特征之一。一般地說，顏

色是光的反射現(xiàn)象。如孔雀石為綠色，是因孔雀石吸收綠色以外的色光而獨(dú)將綠色反射

所致。礦物的顏色，根據(jù)其發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)不同，可以有自色、他色和假色。

自色一^礦物本身所含的化學(xué)成分中，具有的色素表現(xiàn)出來的顏色，如石英的白色。

他色一礦物因?yàn)楹型鈦淼膸氐碾s質(zhì)而產(chǎn)生的顏色，如無色透明的石英（水

晶）因缽的混入而被染成紫色，即是他色。

假色一礦物內(nèi)部裂縫、解理面及表面由于氧化膜的干涉效應(yīng)而產(chǎn)生的顏色。

（三）條痕

礦物粉末的顏色。將礦物在無釉瓷板上擦劃，（必須注意礦物硬度小于瓷扳）所留在

瓷板上的顏色即為條痕。條痕對(duì)有色礦物有鑒定意義。

（四）光澤

礦物表面對(duì)入射光線的反射能力稱光澤。按其表現(xiàn)可分為：

金屬光澤一如黃鐵礦

半金屑光澤——如赤鐵礦

非金屑光澤——玻璃光澤:如石英晶面

油脂光澤如石英斷口面

絲絹光澤如石棉

珍珠光澤如白云母

土狀光澤如高嶺石

（五）硬度

礦物抵抗磨擦或刻劃的能力。決定硬度時(shí)，常常用二個(gè)礦物相對(duì)刻劃的方法即得出

其相對(duì)硬度。表示硬度的大小，以摩氏硬度計(jì)的十種礦物作標(biāo)準(zhǔn)，從滑石到金剛石依次定

為十個(gè)微，期例次序是：

滑石硝方解石跖岡壓

硬度等級(jí)12345678910

在野外可用指甲（硬度2-2.5）、回形針（3）,玻璃（5）、小刀（5-5.5）、鋼鏗（6-7）

代替標(biāo)準(zhǔn)硬度計(jì)。

（六）解理

礦物受擊后沿一定方向裂開成光滑平面的性質(zhì)稱為解理，礦物破裂時(shí)呈現(xiàn)有規(guī)則的

平面稱為解理面，按其裂開的難易、解理面之厚薄、大小及平整光滑程度，一般可有下

列等級(jí)。

極完全解理——解理面極平滑，可以裂開成薄片狀，如云母。

完全解理一解理面平滑不易發(fā)生斷口，往往可沿解理面裂開成小塊，其外形仍與原

來的晶形相似，如方解石的菱面體小塊。

中等解理一在礦物碎塊上，既可看到解理面，又可看到斷口。如長石、角閃石。

不完全解理一在礦物的碎塊上，很難看到明顯的解理面，大部分為斷口，如灰磷石。

無解理一T物碎塊中除晶面外，找不到其他光滑的面，如石英。

必須指出，在同一礦物上可以有不同方向和不同程度的兒向解理出現(xiàn)。例如云母具

有一向極完全解理；長石、輝石具有二向完全解理；方解石具有三向完全解理等。

（七）斷口

礦物受擊后，產(chǎn)生不規(guī)則的破裂面，稱為斷口。在解理不發(fā)達(dá)以及非結(jié)晶礦物受擊

后，容易發(fā)生斷口。其形狀有：貝殼狀（如石英的斷口）、參差狀（如自然銅）、平坦?fàn)睿ㄈ?/p>

磁鐵礦）等。

同一礦物，解理與斷口的性質(zhì)表現(xiàn)出互為消長的關(guān)系，如極完全解理的云母，則不

易見到斷口。

（八）鹽酸反應(yīng)

含有碳酸鹽的礦物，加鹽酸會(huì)放出氣泡，其反應(yīng)式：

CaC03+2HCl----?CaC12+C（）2t+H20

根據(jù)與10%的鹽酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)放出氣泡的多少，可分四級(jí):

低一徐徐的放出細(xì)小氣泡中——明顯起泡

高一強(qiáng)烈起泡。極高——?jiǎng)×移鹋?，呈沸騰狀

（九）根據(jù)表1所列項(xiàng)目，認(rèn)識(shí)各種礦物

表1各種礦物的性質(zhì)和風(fēng)化特點(diǎn)

、^征10%HCl

名京、形狀顏色條痕光澤硬度解理斷口其刊1風(fēng)化特點(diǎn)與分解產(chǎn)物

反應(yīng)

石英六方柱、椎或蝴無、白蝌湖旨7無貝砌晶面上有喙紋不易風(fēng)化、難分解，是土壤中砂粒的主要來源

正長石板狀、蹴肉紅為主6

二向風(fēng)化后產(chǎn)生粘粒、二氧化硅和鹽基物質(zhì)，正長石

玻璃懶血上可見

斜長石板狀灰白為主6-6.5有含鉀較多，是土壤中鉀素來源之一。

白云母無白白云母抗風(fēng)化分解能力較黑云母強(qiáng)，風(fēng)化后均能

玻璃一瞰

片床板狀2-3行艇形成粘粒。并釋放大量鉀素，是土壤中鉀素和粘

黑云母黑褐淺綠珍珠妗

粒來源之-O

角閃石長柱狀嘲、麒5.5-6二向容易風(fēng)化分解產(chǎn)生含水氧化鐵，含水氧化硅及粘

玻璃

輝石短柱狀輜、粽5-6麟粒。并釋放大量鈣、鎂等元素。

玻璃易風(fēng)化形成褐鐵礦，二氧化硅以及蛇紋石等次生

橄欖石粒狀6.5-7不'完全貝獻(xiàn)

油脂礦物。

方解石3強(qiáng)易受碳酸作用溶解移動(dòng)，但白云石稍比方解石穩(wěn)

菱面體或三向

白、蝮等玻璃定，風(fēng)化后釋放出鈣、鎂元素，是土壤中碳酸鹽

白云石塊體3.5-4窿弱

和鈣、鎂的重要來源。

綠、黑、玻璃

磷灰石六方柱或塊狀5不完全風(fēng)化后是土壤中磷素營養(yǎng)的主要來源。

黃灰、褐油脂貝殼k

板狀、針狀、m珍

石膏無、白2會(huì)溶解后為土壤中硫的主要來源

柱狀珠、絹絲

塊狀、新狀、

赤鐵礦暗紅至鐵黑櫻紅5.5-6無易氧化，分布很廣，特別在熱帶土壤中最為常見。

豆?fàn)睢罓?/p>

塊狀、土狀、

褐鐵礦黑裾黃棕黃±狀4-5其分布與赤鐵礦同。

結(jié)核狀

八面體、粒狀、

磁鐵礦鐵黑黑金屬5.5-6無磁性難風(fēng)化，但也可氧化成赤鐵礦和褐鐵礦。

塊狀

黃鐵礦立方體、塊狀銅黃綠黑金屬6-6.5無晶條紋分解形成硫酸鹽，為土壤中硫的主:要來源。

高嶺石土塊狀白、灰、淺黃白、黃土狀無有油膩感由長石、云母風(fēng)化形成的次生礦物，顆粒細(xì)小是

土壤粘粒礦物之一。

二、主要成土巖石的觀察

組成地殼的巖石，按其成因不同分為三大類，即：由巖漿冷凝而成者稱巖漿巖；由

各種沉積物經(jīng)硬結(jié)成巖而成者稱沉積巖；由原生巖經(jīng)高溫、高壓以及化學(xué)性質(zhì)活潑的物

質(zhì)作用后發(fā)生了變質(zhì)的巖石稱變質(zhì)巖。三者由于成因不同，以致在各自的組成、結(jié)構(gòu)和

構(gòu)造中都有較大的差異。肉眼鑒定巖石的方法，主要對(duì)巖石的顏色、礦物組成、結(jié)構(gòu)、

構(gòu)造等方面進(jìn)行觀察后，才能區(qū)別出所屬巖類和定出巖石名稱。

（一）顏色

巖石的顏色決定于礦物的顏色，觀察巖石的顏色，有助于了解巖石的礦物組成。如

巖石深灰及黑色是含有深色礦物所致。

（―）礦物組成

巖漿巖的主要礦物有石英、長石、云母、角閃石、輝石、橄攬石。沉積巖主要礦物

除石英、長石等外，還含有方解石、白云石、粘土礦物、有機(jī)質(zhì)等。變質(zhì)巖的礦物組成

除石英、長石、云母、角閃石、輝石外，常含變質(zhì)礦物如石榴石、滑石、蛇紋石、綠泥

石、絹云母等。

（三）結(jié)構(gòu)

1、巖漿巖結(jié)構(gòu)指巖石中礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、形狀以及相互組合的關(guān)系。

其主要結(jié)構(gòu)有：全晶等粒、隱晶質(zhì)、斑狀、玻璃質(zhì)（非結(jié)晶質(zhì)）。

全晶等粒結(jié)構(gòu)一巖石中礦物晶粒在肉眼或放大鏡下可見，且晶粒大小一致。如花崗

U-4

Nio

隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)一巖石中礦物全為結(jié)晶質(zhì)，但晶粒很小，肉眼或放大鏡看不出晶粒。

斑狀結(jié)構(gòu)一巖石中礦物顆粒大小不等，有粗大的晶粒利細(xì)小的晶?；螂[晶質(zhì)甚至玻

璃質(zhì)（非晶質(zhì)）者稱斑狀結(jié)構(gòu)。大晶粒為斑晶，其余的稱石基。如花崗斑巖。

2、沉積巖結(jié)構(gòu)指巖石的顆粒大小、形狀及結(jié)晶程度所形成的特征叫結(jié)構(gòu)。一般沉

積巖結(jié)構(gòu)有：碎屑結(jié)構(gòu)（礫、砂、粉砂）、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu)等。

①碎屑結(jié)構(gòu)碎屑物經(jīng)膠結(jié)而成。膠結(jié)物的成份有鈣質(zhì)、鐵質(zhì)、硅質(zhì)、泥質(zhì)等。按

碎屑大小來劃分有：

礫狀結(jié)構(gòu)——大于2mm以上的碎屑被膠結(jié)而成的巖石，如礫巖。

砂粒結(jié)構(gòu)一碎屑顆粒直徑為2—0.1mm者如砂巖。

粉砂結(jié)構(gòu)一碎屑顆粒直徑為0.1—0.01mm者如粉砂巖。

②泥質(zhì)結(jié)構(gòu)顆粒很細(xì)小，由直徑小于0.01mm的泥質(zhì)組成，彼此緊密結(jié)合，成致

密狀，如頁巖、泥巖。

③化學(xué)結(jié)構(gòu)由化學(xué)原因形成，有晶粒狀、隱晶狀、膠體狀（如鮑狀、豆?fàn)睿榛?/p>

學(xué)巖所特有如粒狀石灰?guī)r。

④生物結(jié)構(gòu)由生物遺體或生物碎片組成如生物灰?guī)r。

3、變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)變質(zhì)巖多半具有結(jié)晶質(zhì)，其結(jié)構(gòu)含義與巖漿巖相似，有等粒狀、

致密狀或斑狀等。在結(jié)構(gòu)命名上，為了區(qū)別起見，特加上“變晶”二字，如等粒變晶、

斑狀變晶、隱晶變晶。

（四）構(gòu)造

1、巖漿巖構(gòu)造指礦物顆粒之間排列方式及填充方式所表現(xiàn)出的整體外貌。一般

有塊狀、流紋狀、氣孔狀、杏仁狀等構(gòu)造。

塊狀構(gòu)造一巖石中礦物的排列完全沒有秩序。為侵入巖的特點(diǎn)，如花崗巖、閃長

巖、輝長巖均為塊狀。

流紋狀構(gòu)造一巖石中可以看到巖漿冷凝時(shí)遺流下來的紋路，為噴出巖的特征，如

流紋巖。

氣孔狀構(gòu)造一巖石中具有大小不i的氣孔，為噴出巖特征，如氣孔構(gòu)造的玄武巖。

杏仁狀構(gòu)造——噴出巖中的氣孔內(nèi)，為次生礦物所填充，其形狀如杏仁，常見的填

充物如蛋白石、方解石等.

2、沉積巖構(gòu)造指巖石中各物質(zhì)成份之間的分布狀態(tài)與排列關(guān)系，所表現(xiàn)出來的

外貌。沉積巖的最大特征是具層理構(gòu)造，即巖石表現(xiàn)出成層的性質(zhì)。層理的面上常常保

留有波浪、雨痕、泥裂、化石等地質(zhì)現(xiàn)象，把它稱為層面構(gòu)造。

3、變質(zhì)巖構(gòu)造變質(zhì)巖的構(gòu)造受溫度、壓力兩個(gè)變質(zhì)因素影響較大，主要構(gòu)造是

片理構(gòu)造，它是由片狀或柱狀礦物有一定方向排列而成，由于變質(zhì)程度的深淺，礦物結(jié)

晶顆粒大小及排列的情況不同，主要有下列幾種構(gòu)造：

板狀構(gòu)造一變質(zhì)較淺，變晶不全，劈開成簿板，片理較厚，如板巖。

千枚狀構(gòu)造一能劈開成簿板，片理面光澤很強(qiáng)，變晶不大，在斷面上可以看出是由

許多極簿的層所構(gòu)成，故稱千枚，如千枚巖。

片狀構(gòu)造一能劈開成簿片，片理面光澤強(qiáng)烈，礦物晶粒粗大，為顯晶變晶。

片麻狀構(gòu)造一片狀、柱狀、粒狀礦物呈平行排列，顯現(xiàn)深淺相間的條帶狀，如片麻

iJj

^5*o

塊狀構(gòu)造或?qū)訝顦?gòu)造一礦物重結(jié)晶后成粒狀或隱晶質(zhì)，一船情況在肉眼下很難看出

它的片理構(gòu)造，而成塊狀或保持原來層狀構(gòu)造。如大理巖、石英巖。

（五）根據(jù)表2所列項(xiàng)目，認(rèn)識(shí)各種巖石

三、作業(yè)

1、未知礦物的簽定

2、未知巖石的鑒定

表2主要成土巖石

、項(xiàng)

巖\0

Yi礦物組成顏色結(jié)構(gòu)構(gòu)造風(fēng)化特點(diǎn)和分解產(chǎn)物

類名森7

抗化學(xué)風(fēng)化能力強(qiáng)，易物理風(fēng)化，風(fēng)化后

鉀長巖、石英為主,少量斜長石、

花崗巖灰白、肉紅全晶等粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造石英成砂粒，長石變成粘粒，且鉀素來源

云母、角閃石

豐富，形成砂粘適中的母質(zhì)。

巖斜長石、角閃石為主，其次為黑

漿閃長巖灰、灰綠全晶等粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造易風(fēng)化，形成的土壤母質(zhì)粘粒含量高。

云母、輝石

巖

斜長石、輝石為主，其次為角閃易風(fēng)化，生成富含粘粒、養(yǎng)料豐富的土壤

輝長巖灰、黑全晶等粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造

石、橄欖石母質(zhì)。

隱晶質(zhì)、斑狀結(jié)構(gòu)，常有氣孔狀，杏仁狀或塊

玄武巖與輝長巖相同黑綠、灰黑與輝長巖相似。

狀構(gòu)造。

由各種不同成分的礫石被膠結(jié)決定于礫石礫狀結(jié)構(gòu)（由粒徑＞2mm礫石被膠結(jié)而成）層

礫巖風(fēng)華成礫質(zhì)或砂質(zhì)的母質(zhì)，土壤養(yǎng)分貧乏

而成。和膠結(jié)物狀構(gòu)造。

沉主要由石英、長石砂粒被膠結(jié)而風(fēng)化難易視膠結(jié)物而定，石英砂巖養(yǎng)分含

砂巖紅、黃、灰砂粒結(jié)構(gòu)（顆粒直徑0.1-2mm）層狀構(gòu)造

積成量較少，氏石砂巖養(yǎng)分含量較多。

巖頁巖粘土礦物為主黃、紫、黑、灰泥質(zhì)結(jié)構(gòu)（顆粒粒徑vO.Olmm）,頁理構(gòu)造。易破碎，風(fēng)化產(chǎn)物為粘粒，養(yǎng)分含量較多。

易受碳酸水溶解，風(fēng)化產(chǎn)物質(zhì)地粘重，富

石灰?guī)r方解石為主白、灰、黑、黃隱晶狀、酬?duì)罱Y(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，有碳酸鹽反應(yīng)

含鈣質(zhì)。

比頁巖堅(jiān)硬而較難風(fēng)化，風(fēng)化后形成的母

板巖泥頁巖淺變質(zhì)而來灰、黑、紅結(jié)構(gòu)致密板狀構(gòu)造（能劈開成薄板）

質(zhì)和土壤與頁巖相似。

隱晶結(jié)構(gòu)，千枚狀構(gòu)造、斷而上常有極薄層片易風(fēng)化，風(fēng)化產(chǎn)物粘粒較多，并含鉀素較

千枚巖含云母等泥質(zhì)巖變質(zhì)而來淺紅、灰、灰綠

變體，衣面具有絹絲光澤。多。

質(zhì)粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造（黑白相間，呈條

片麻巖多由花崗巖變質(zhì)而來灰、淺紅與花崗巖相似。

巖帶狀）

由硅質(zhì)砂巖變質(zhì)而來，礦物成分質(zhì)堅(jiān)硬、極難化學(xué)風(fēng)化，物理破碎后成礫

石英巖白、灰粒狀、致密狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造

主要為石英質(zhì)母質(zhì)。

方解石、白云石為主，多由石灰白、灰、綠、紅、等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，與10%HCl反應(yīng)劇

大理巖與石灰?guī)r相似

巖變質(zhì)而來。黑、淺黃烈

實(shí)驗(yàn)二土壤樣品的采集與處理

土壤樣品（簡稱土樣）的采集與處理，是土壤分析工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到分

析結(jié)果的正確與否。因此必須按正確的方法采集和處理土樣，以便獲得符合實(shí)際的分析結(jié)

果。

一、土樣的采集

分析某一土壤或土層，只能抽取其中有代表性的少部份土壤，這就是土樣。采樣的基

本要求是使土樣具有代表性，即能代表所研究的土壤總體。根據(jù)不同的研究目的，可有不

同的采樣方法。

（一）土壤剖面樣品

土壤剖面樣品是為研究土壤的基本理化性質(zhì)和發(fā)生分類。應(yīng)按土壤類型，選擇有代表

性的地點(diǎn)挖掘剖面，根據(jù)土壤發(fā)生層次由下而上的采集土樣，一般在各層的典型部位采集

厚約10厘米的土壤，但耕作層必須要全層柱狀連續(xù)采樣，每層采一公斤；放入干凈的布

袋或塑料袋內(nèi)，袋內(nèi)外均應(yīng)附有標(biāo)簽，標(biāo)簽上注明采樣地點(diǎn)、剖面號(hào)碼、土層和深度。

（二）耕作土壤混合樣品

為了解土壤肥力情況，一般采用混合土樣，即在一采樣地塊上多點(diǎn)采土，混合均勻后

取出一部份，以減少土壤差異，提高土樣的代表性。

1、采樣點(diǎn)的選擇選擇有代表性的采樣點(diǎn)，應(yīng)考慮地形基本一致，近期施肥耕作

措施、植物生長表現(xiàn)基本相同。采樣點(diǎn)5—20個(gè)，其分布應(yīng)盡量照顧到土壤的全面情況，

不可太集中，應(yīng)避開路邊、地角和堆積過肥料的地方。

2、采樣方法：在確定的采樣點(diǎn)上，先用小土鏟去掉表層3毫米左右的土壤，然后傾

斜向下切取一片片的土壤（見圖1）。將各采樣點(diǎn)土樣集中一起混合均勻，按需要量裝入袋

中帶回。

圖1土壤采樣圖

（三）土壤物理分析樣品

測定土壤的某些物理性質(zhì)。如土壤容重和孔隙度等的測定，須采原狀土樣，對(duì)于研究

土壤結(jié)構(gòu)性樣品，采樣時(shí)須注意濕度，最好在不粘鏟的情況下采取。此外，在取樣過程中，

須保持土塊不受擠壓而變形。

（四）研究土壤障礙因素的土樣

為查明植株生長失常的原因，所采土壤要根據(jù)植物的生長情況確定，大面積危害者應(yīng)

取根際附近的土壤，多點(diǎn)采樣混合；局部危害者，可根據(jù)植株生長情況，按好、中、差分

別取樣（土壤與植株同時(shí)取樣），單獨(dú)測定，以保持各自的典型性。

（五）采樣時(shí)間

土壤某些性質(zhì)可因季節(jié)不同而有變化，因此應(yīng)根據(jù)不同的FI的確定適宜的采樣時(shí)間。

一般在秋季采樣能更好地反映土壤對(duì)養(yǎng)分的需求程度，因而建議在定期采樣時(shí)在一年一熟

的農(nóng)田的采樣期放在前茬作物收獲后和后茬作物種植前為宜，一年多熟農(nóng)田放在一年作物

收獲后。不少情況下均以放在秋季為宜。當(dāng)然，只需采一次樣時(shí)，則應(yīng)根據(jù)需要和目的確

定采樣時(shí)間。在進(jìn)行大田長期定位試驗(yàn)的情況下，為了便于比較，每年的采樣時(shí)間應(yīng)固定。

二、土樣的數(shù)量

一般1公斤左右的土樣即夠化學(xué)物理分析之用，采集的土樣如果太多，可用四分法淘

汰。四分法的方法是：將采集的土樣弄碎，除去石礫和根、葉、蟲體，并充分混勻鋪成正

方形，劃對(duì)角線分成四份，淘汰對(duì)角兩分，再把留下的部份合在一起，即為平均土樣，如

果所得土樣仍嫌太多，可再用四分法處理，直到留下的土樣達(dá)到所需數(shù)量（1公斤），將保

留的平均土樣裝入干凈布袋或塑料袋內(nèi)，并附上標(biāo)簽。

圖2四分法取樣步驟圖

（一）風(fēng)干處理

野外取回的土樣，除田間水分、硝態(tài)氮、亞鐵等需用新鮮土樣測定外，一般分析項(xiàng)目

都用風(fēng)干土樣。方法是將新鮮濕土樣平鋪于干凈的紙上，弄成碎塊，攤成薄層（厚約2厘

米），放在室內(nèi)陰涼通風(fēng)處自行干燥。切忌陽光直接暴曬和酸、堿、蒸氣以及塵埃等污染。

（二）磨細(xì)和過篩

1、挑出自然風(fēng)干土樣內(nèi)的植物殘?bào)w，使土體充分混勻，稱取土樣約500克放在乳缽

內(nèi)研磨。

2、磨細(xì)的土壤先用孔徑為1mm（18號(hào)篩）的土篩過篩，用作顆粒分析土樣，（國際制

通過2mm篩孔）反復(fù)研磨，使Vlmm的細(xì)土全部過篩。粒徑＞1mm的未過篩石礫，稱重（計(jì)

算石礫百分率）后遺棄。

3、將＜1mm的土樣混勻后鋪成薄層，劃成若干小格，用骨匙從每一方格中取出少量土

樣，總量約50克。仔細(xì)揀出土樣中的植物殘?bào)w和細(xì)根后，將其置于乳缽中反復(fù)研磨，使

其全部通過孔徑0.25mm（60號(hào)篩）的土篩，然后混合均勻。

經(jīng)處理的土樣，分別裝入廣口瓶，貼上標(biāo)簽。

三、思考題

1、采集與處理土樣的基本要求是什么？

2、處理土樣時(shí)為什么Vlmm和VO.25mm的細(xì)土必須反復(fù)研磨使其全部過篩？

3、處理通過孔徑1mm及0.25mm土篩的兩種土樣，能否將兩種篩套在一起過篩，分

別收集兩種土篩下的土樣進(jìn)行分析測定？為什么？

4、根據(jù)土樣處理結(jié)果，計(jì)算土壤石礫百分率。

石礫重量

石礫含量（％）=------------X100

土壤總重量

附注：土篩號(hào)數(shù)即為每英寸長度內(nèi)的孔（目）數(shù)，如100號(hào)（目）即為每一英寸長度

內(nèi)有100孔（目）。篩號(hào)與篩孔直徑（mm）對(duì)照見附表。

附表標(biāo)準(zhǔn)篩孔對(duì)照表

篩號(hào)篩孔直徑（毫米）篩號(hào)篩孔直徑（毫米）

2.58.00350.50

36.72400.42

3.55.66450.35

44.76500.30

54.00600.25

63.36700.21

72.83800.177

82.381000.149

102.001200.125

121.681400.105

141.411700.088

161.182000.074

181.002300.062

200.842700.053

250.713250.044

300.59

實(shí)驗(yàn)三土壤水分的測定

測定土壤水分是為了了解土壤水分狀況，以作為土壤水分管理，如確定灌溉定額的依

據(jù)。在分析工作中，由于分析結(jié)果一般是以烘干土為基礎(chǔ)表示的，也需要測定濕土或風(fēng)干

土的水分含量，以便進(jìn)行分析結(jié)果的換算。

一、測定方法

土壤水分的測定方法很多，實(shí)驗(yàn)室一般采用酒精烘烤法、酒精燒失法和烘干法。野外

則可采用簡易的排水稱重法（定容稱量法）o

（一）酒精烘烤法

1、原理：土壤加入酒精，在105℃—110℃下烘烤時(shí)可以加速水分蒸發(fā)，大大縮短烘烤

時(shí)間，又不致于因有機(jī)質(zhì)的燒失而造成誤差。

2、操作步驟

①取已烘干的鋁盒稱重為M（克）。

②加土壤約5克平鋪于盒底，稱重為W?（克）。

③用皮頭吸管滴加酒精，便土樣充分濕潤，放入烘箱中，在105℃—110℃條件下烘烤

30分鐘,取出冷卻稱重為臨（克）。

3、結(jié)果計(jì)算

W2-W3

土壤水分含量（%）=------X100

w；i-w1

土壤分析一般以烘干土計(jì)重，但分析時(shí)又以濕土或風(fēng)干土稱重，故需進(jìn)行換算，計(jì)算

公式為：應(yīng)稱取的濕土或風(fēng)干土樣重=所需烘干土樣重X（1+水分％）

（二）酒精燒失速測法

1、原理：酒精可與水分互溶，并在燃燒時(shí)使水分蒸發(fā)。土壤燒后損失的重量即為土

壤含水量。

2、操作步驟：

①取鋁盒稱重為曲（克兀

②取濕土約10克（盡量避免混入根系和石礫等雜物）與鋁盒一起稱重為油（克）。

③加酒精于鋁盒中，至土面全部浸沒即可，稍加振搖，使土樣與酒精混合，點(diǎn)燃酒精,

待燃燒將盡，用小玻棒來回?fù)軇?dòng)土樣，助其燃燒（但過早撥動(dòng)土樣會(huì)造成土樣毛孔閉塞，

降低水分蒸發(fā)速度），熄火后再加酒精3毫升燃燒，如此進(jìn)行2—3次，直至土樣燒干為止。

④冷卻后稱重為我（克）。

3、結(jié)果計(jì)算同前

（三）烘干法

1、原理：將土樣置于105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，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(jī)質(zhì)一般不致大量分解損失影

響測定結(jié)果。

2、操作步驟

①取干燥鋁盒稱重為M（克）。

②加土樣約5克于鋁盒中稱重為克）。

③將鋁盒放入烘箱，在105℃—110C下烘烤6小時(shí)，一般可達(dá)恒重，取出放人干燥

器內(nèi)，冷卻20分鐘可稱重。必要時(shí)，如前法再烘1小時(shí)，取出冷卻后稱重，兩次稱重之

差不得超過0.05克，取最低一次計(jì)算。

注：質(zhì)地較輕的土壤，烘烤時(shí)間可以縮短，即5—6小時(shí)。

3、結(jié)果計(jì)算同前

二、思考題

1、列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算土壤水分含量。

2、在烘干土樣時(shí)，為什么溫度不能超過110℃?含有機(jī)質(zhì)多的土樣為什么不能采用酒

精燒失法？

實(shí)驗(yàn)四土壤顆粒分析及手測質(zhì)地

土壤是由粒徑不同的各粒級(jí)顆粒組成的，各粒級(jí)顆粒的相對(duì)含量即顆粒組成，對(duì)土壤

的水、熱、肥、氣狀況都有深刻的影響。土壤顆粒分析即是測定土壤的顆粒組成，并以此

確定土壤的質(zhì)地類型。本實(shí)驗(yàn)采用比重計(jì)法測定土壤顆粒組成，同時(shí)練習(xí)手測質(zhì)地方法。

一、土壤顆粒分析（比重計(jì)速測法）

（一）方法原理

土樣經(jīng)化學(xué)和物理方法處理后充分分散為單粒，井制成5%懸浮液，讓土粒自由沉降。

經(jīng)不同時(shí)間，用土壤比重計(jì)（又稱甲種比重計(jì)或鮑氏比重計(jì)）測定懸浮液比重，比重計(jì)讀數(shù)

直接指示比重計(jì)懸浮處的土粒重量（克/升）o根據(jù)不同沉降時(shí)間的比重計(jì)讀數(shù)，便可計(jì)算

不同粒徑的土壤顆粒含量。

（-）操作步驟

1、稱樣：稱取通過1毫米（卡氏制）或2毫米（國際制）篩孔相當(dāng)于50克（精確到0.01

克）干土重的風(fēng)干土樣，置于400毫升燒杯中。

2、樣品分散：根據(jù)土壤酸堿性質(zhì)，分別選用下列分散劑：石灰性土壤（50克樣品，

下同），加0.5moll/六偏磷酸鈉60毫升；中性土壤加0.25molL‘草酸鈉20毫升；酸性土

壤加0.5molL1氫氧化鈉40毫升。

稱取土樣加入適當(dāng)分散劑20毫升后，用帶橡皮頭的玻棒攪拌成糊狀。靜置過夜（或

半小時(shí)）。以帶有橡皮頭的玻棒研磨土樣（粘質(zhì)土不少于20分鐘，壤質(zhì)土及砂質(zhì)土不少于

15分鐘），其后再加入剩余的分散劑研磨均勻。

3、制備懸液：將分散后的上樣用軟水洗入1000毫升的沉降筒中，加軟水至刻度，即

為5%的懸浮液。放置于平穩(wěn)桌面上。

4、測定懸液比重

（D攪拌：先測定懸液溫度。然后用特制攪拌棒上下均勻攪拌懸液1分鐘（30次），使

懸液中顆粒均勻分布，攪拌時(shí)，如懸液發(fā)生氣泡，迅速加入1—2滴異戊醇消泡。

（2）讀數(shù)：攪拌停止立即取出攪拌棒，并記錄時(shí)間（土粒開始沉降的時(shí)間），按表1所

列溫度、時(shí)間和粒徑的關(guān)系，選定測比重計(jì)讀數(shù)的時(shí)間，分別測出＜0.05、＜0.01、＜0.001

毫米等各粒級(jí)的比重計(jì)讀數(shù)。每次讀數(shù)前30秒，將比重計(jì)輕輕放人懸液中，使其不要上

下浮動(dòng)，時(shí)間一到迅即讀數(shù)。讀數(shù)后取出比重計(jì)，以免影響土粒繼續(xù)下沉。

注意：只攪拌一次，讀三次數(shù)。

5、空白校正：另取一沉降筒，加入與處理土樣等量的分散劑，用軟水稀釋至1000毫

升，比重計(jì)讀數(shù)即為空白校正。

（三）結(jié)果計(jì)算

1、比重計(jì)校正讀數(shù)

比重計(jì)校正讀數(shù)=比重計(jì)原讀數(shù)-空白校正值

（注：空白校正值包括分散劑校正值和比重計(jì)校正值）

表1在不同溫度時(shí)各粒級(jí)顆粒的比重計(jì)測定時(shí)間表（卡氏制）

I'粒"'粒

時(shí)、徑<0.05<0.01<0.001時(shí)、徑<0.05<0.01<0.001

溫於分秒分小時(shí)'溫除\分秒分小時(shí)

4132434822552548

513042482354243048

6125404824542448

712338482553233048

8120374826512348

9118364827502248

1011835482848213048

11115344829462148

12112334830452048

1311032483145193048

14110314832451948

1518304833441948

161629483444183048

1715284835421848

181327.304836421848

191027483740173048

205626483838173048

2156264839371748

40371748

2、各級(jí)土粒含量計(jì)算

（1）卡氏制

50—0.05mm顆粒的校正讀數(shù)

砂粒（1-0.05mm）%=--------------------------X100

50

<0.01mm顆粒的校正讀數(shù)

物理性粘粒（<0.01mm）%=------------------------X100

50

48小時(shí)的校正讀數(shù)

粘粒（〈0.001mm）%=-------------------X100

50

粗粉粒（0.05-0.01mm）%=100—砂粒（%）—物理性粘粒（％）

中、細(xì)粉粒（0.01-0.001mm）%=物理性粘粒（％）—粘粒（％）

表2在不同溫度時(shí)各粒級(jí)的比重計(jì)測定時(shí)間表（國際制）

\

粒時(shí)\粒

時(shí)<0.02<0.002<0.02<0.002

間訶

溫分秒時(shí)分\分秒時(shí)分

59301736186371214

6914175196281156

7858163520617113

88421652168112

9826153622559115

10810159235511050

117561443245431035

127431419255351020

13731135526528107

14719133327520953

1578131228513940

1665712522957928

17647123330459916

（2）國際制

50一<0.