土壤质地的测定
一、目的意义
土壤质地是各粒级组反映出来的特征,它对土壤的理化性状有着直接的影响,在林业生产上常以土壤质地作为苗圃地、造林树种选择、排灌量估计、土壤肥力判断以及耕作,施肥措施等的重要参考资料。
二、方法选择
土壤是由不同粒径的颗粒组成的,各粒级的百分组成可通过一定的分析方法来确定。常用的有筛分法、流水冲洗法、吸管法、比重计法等。吸管法精确度高,但较烦琐,多用于科研。比重计法有两种:一是常用比重计法,适用于精度要求不太高,但对粒级分组要求较细的测定;另一种是比重计速测法,虽然精度不高,但省时且已能满足一般生产工作对土壤资料的需要,适用于大批土样的测定。
本实验着重介绍比重计速测法。
三、测定原理
经分散处理的土粒在悬液中自由沉降,粒径不同沉降速度不同,粒径愈大,沉降愈快。根据司笃克斯(stakes)定律(即在悬液中沉降的土粒,沉降速度与其粒径平方成正比,而与悬液的粘滞系数成反比),算出不同直径的土粒在水中沉降一定距离所需时间,并用特制比重计测出土壤悬液中所含土粒(指<某一级的土粒)的数量,就可确定土壤质地。
四、测定方法
称取过1mm孔筛相当于烘干土20g的风干土样置于小烧杯中,然后加入分散剂,使土粒分散成单粒状态以利制备悬浮液(约15ml),(酸性土壤加0.5N NaOH,石灰性土壤加0.5N六偏磷酸钠,中性土壤加0.5N草酸钠)使之湿润。
静置30分钟后,用橡皮头玻棒研磨土样15,20分钟,同时在1000ml量筒中加入5ml分散剂。
把烧杯中的土样用蒸馏水通过放在量筒上0.1mm孔径的洗筛洗入其中,至过筛的水透明为止,加水至刻度(筛上残留的土壤,仔细洗入小烧杯中。在电热砂浴上蒸干,再经烘干过0.5mm及0.25mm孔筛,分别称重,计算>0.5mm,>0.25mm及>0.1mm的粒组重量)。
测其溶液温度,参照
5-1,查出不同温度下不同粒径沉降所需时间,用沉降棒上下搅拌1分钟(下至筒底,上至液面,起落约30次),取出沉降棒,立即记时。
在规定时间前20分钟将比重计轻轻放入沉降筒中心,到达规定时间,立即准确读取比重计数值(比重计与水平面相交处弯月面上缘)。
由于分散剂引起悬液比重增加,因此需做空白校正(除不加土样外,均按样品分散处理和制备悬液时使用的分散剂和水质加入沉降筒中,保持在与样本相同的条件下,读取的比重计数值)。另外由于比重计刻度是以20?为
的,低于或高于此温度均会引起县液粘滞度的改变,而影响土粒的沉降,因此需进行温度校正,其校正值可从表5-2查得。
五、结果计算
根据计算得到的数值查表5-3即可确定土壤质地名称。
六、试剂与仪器
0.5NaOH溶液,称取20g化学纯NaOH ,加蒸馏水溶解后,定容至1000ml。 0.5N草酸钠溶液:称取20g化学纯草酸钠33.5g,溶解后,定容至1000ml。 0.5N六偏磷酸钠溶液:称取化学纯六偏磷酸钠51g,溶解后定容至1000ml。 2%碳酸钠溶液:称取化学纯碳酸钠2g溶于100ml蒸馏水中。 鲍氏比重计(甲种)
温度计
橡皮头玻棒
搅拌棒
沉降筒(1000ml量筒)
振荡机(180次/分)
粗天平、分析天平
烘箱、干燥器、铝盒。
0.1mm小铜筛(6cm)
电热板、小量筒、漏斗、烧杯、计量器、三角瓶等。
表5-1 小于某粒径颗粒沉降时间表(简易比重计用) 温 度(?) ,0.05mm ,0.01mm ,0.05mm ,0.01mm
时 分 秒 时 分 秒 时 分 秒 时 分 秒 4 1 32 43 2 55 48 5 1 30 42 2 50 48 6 1 25 40 2 50 48 7 1 23 38 2 45 48 8 1 20 37 2 40 48 9 1 18 36 2 30 48 10 1 18 35 2 25 48 11 1 15 34 2 25 48 12 1 12 33 2 20 48 13 1 10 32 2 15 48 14 1 10 31 2 15 48 15 1 8 30 2 15 48 16 1 6 29 2 5 48 17 1 5 28 2 0 48 18 1 2 27 30 1 55 48 19 1 0 27 1 55 48 20 58 26 1 50 48 21 56 26 1 50 48 22 55 25 1 50 48 23 54 24 30 1 45 48 24 54 24 1 45 48 25 53 23 30 1 40 48 26 51 23 1 35 48
27 50 22 1 30 48 28 48 21 30 1 30 48 29 46 21 1 30 48 30 45 20 1 28 48 31 45 19 30 1 25 48 32 45 19 1 25 48 33 44 19 1 20 48 34 44 18 30 1 20 48 35 42 18 1 20 48 36 42 18 1 15 48 37 40 17 30 1 15 48 38 38 17 30 1 15 48 39 37 17 1 15 48 40 37 17 1 10 48
表5-2 甲种比重计温度较正表
温度(?) 校正值 温度(?) 校正值 温度(?) 校正值 6.0,8.0 -2.2 18.5 -0.4 26.5 +2.2 9.0,9.5 -2.1 19.0 -0.3 27.0 +2.5 10.0,10.5 -2.0 19.5 -0.1 27.5 +2.6
11.0 -1.9 20.0 0 28.0 +2.9 11.5,12.0 -1.8 20.5 +0.15 28.5 +3.1
12.5 -1.7 21.0 +0.3 29.0 +3.3
13.0 -1.6 21.5 +0.45 29.5 +3.5
13.5 -1.5 22.0 +0.6 30.0 +3.7 14.0,14.5 -1.4 22.5 +0.8 30.5 +3.8
15.0 -1.2 23.0 +0.9 31.0 +4.0
15.5 -1.1 23.5 +1.1 31.5 +4.2
16.0 -1.0 24.0 +1.3 32.0 +4.6
16.5 -0.9 24.5 +1.5 32.5 +4.9
17.0 -0.8 25.0 +1.7 33.0 +5.2
17.5 -0.7 25.5 +1.9 33.5 +5.5
18.0 -0.5 26.0 +2.1 34.0 +5.8
表5-3 卡庆斯基土壤质地分类表
物理性粘粒(%) 物理性沙粒(%) 质地名称
0,5 100,95 粗砂土
5,10 95,90 细砂土
10,20 90,80 砂壤土
20,30 80,70 轻壤土
30,40 70,60 中壤土
40,50 60,50 重壤土
50,60 50,40 轻粘土
60,70 40,30 中粘土
,80 ,20 重粘土
这个是我们的实验方法,但是我们学校的实验
上的,森林土壤的国标里没有土壤质地的测定方法,但这个方法是没问题的。