土壤机械组成分析.doc

浙江大学实验报告
课程名称： 土壤学实验 实验类型： 基础、或综合、或研究型
实验项目名称： 土壤机械组成分析
学生姓名： 张静 专业： 农资1002 学号： 3100100124
同组学生姓名： 马骏超 指导老师： 谢晓梅
实验地点： 农生环B255 实验日期： 2012 年 3 月 28 日

一、 实验目的和要求（必填）
1、了解土壤颗粒组成状况在农业生产上的重要意义；
2、掌握土壤颗粒分析方法，从测得的数据来确定土壤质地，为分析土壤的其他理化性质提供参考数据。
二、 实验内容和原理（必填）
1、土壤固相是由大小不等、形状迥异的固体颗粒组成；
2、颗粒分析就是把土粒按其粒径分为若干级，并测量出各级的量，从而求出土壤的颗粒组成。
3、>0.25mm的可用筛子分；<0.1mm的需用特种土壤比重计，比重计的读数就是每升悬液所含土粒的重量。
4、将粒径较细的土粒充分分散，让其在一定容积的水中自由沉降，在不同的时间里用比重计测定土壤悬液比重。再根据斯托克斯定律求出部分土粒的半径。
5、根据斯托克斯定律，球体微粒在悬液中自由沉降时，直径越大下降速度越快。比重计测法快速简便，但精度不及吸管法和常用的比重计法，但作为一种快速简便的方法被广泛采用。
三、 主要仪器设备
仪器：特种土壤比重计，0.25mm筛，漏斗，研钵，500ml烧杯，橡皮头玻棒，1000ml沉降筒，洗瓶，温度计，带孔搅拌器
试剂：Na2C2O4(0.25mol/L)
四、 操作方法与实验步骤
1、称样
称取通过1mm筛的风干土样10g置于铝盒内，在烘箱中105℃烘干至恒重，冷却称重，计算含水量和烘干土重。
2、 悬液制备
另取50g于研钵中，加入20ml分散剂（Na2C2O4），调成糊状用橡头玻棒研磨30分钟后（可静置），加入剩余20ml分散剂，再研磨20分钟，转入500ml烧杯，加少量水。将直径0.25mm的土壤筛放在漏斗上，将分散处理好的悬液通过筛子转入1000ml沉降筒，并边用橡头玻棒适宜得研磨筛上的颗粒边加去离子水冲洗。用去离子水多次洗涤研钵，橡头玻棒和烧杯（控制水量，不要超过900ml）加水至刻度。
将留在筛上的>0.25mm的颗粒全部移入铝盒，烘干后将粗砂粒（0.25mm~1mm）称重，计算其质量百分数。
带孔搅拌棒上下搅动1min(30次)，在不同时间测定。
国际制：5min(<0.02mm),5h(<0.002mm)
每次读数后，需将比重计轻轻取出，并测定读数时温度。
五、 实验数据记录和处理
M沉降土=50.45g
名称
铝盒
风干土样
烘干土加铝盒
沙土加铝盒
质量（g）
14.7912
10.0979
24.6287
17.1814

1、土样含水量

2、0.25-1mm粗砂粒的质量百分数

3、小于0.25mm各级颗粒的质量百分数

<0.02：
<0.002:
4、读数校正
温度校正值：比重计读数以20℃为准，悬液温度每高（低）1℃，比重计读数增加（减少）0.3℃；
分散剂校正值（g/L）：
=加入分散剂的体积（mL）*分散剂的浓度（mol/L）*分散剂的摩尔质量*10-3
=40*0.25*134*10-3=1.34(g/L)
六、 实验结果与分析
粒径（mm）
时间
温度（℃）
温度校正值
分散剂校正值
比重计读数
小于该粒径的百分含量
<0.02
5min
19.6
-0.12
1.34
33.0
64.17%
<0.002
5h
19.3
-0.21
1.34
18.0
33.47%
根据国际制砂砾（2~0.02mm）、粉粒（0.02~0.002mm）、黏粒（<0.002mm）三粒级含量的比例划分为12个地质名称。以黏粒含量为主要标准，<15%者为砂土质地组合壤土质地组；15%~25%为粘壤组；>25%者为黏土组。当土壤含粉粒>45%时，在各组质地的名称前冠以“粉质”字样；当砂粒含量55%~85%时，则冠以“砂质”字样；当砂粒含量>85%时，称壤砂土或砂土。
由实验数据可得，粉粒含量为“30.70%”，黏粒含量为“33.44%”归为砂黏土。
七、 讨论、心得
1) 思考
1、 按照中国地质制砂粘土可归类为轻黏土。黏粒和粉粒的含量较高，粒间孔隙数比砂质土多但很狭小，有大量非活性孔阻止毛管水移动，雨水和灌溉水难以下渗，而在犁底层或黏粒层形成上层滞水，影响之物根系下生。对正离子养分有强吸附能力，不易被雨水和灌溉水淋失，有机质含量丰富。黏质土空隙往往被水分占据，好气性微生物活性受到抑制，有机质分解缓慢。这种泥土耕性差，对肥料反应迟钝。在医学图书馆右后方50米小河边采取，种着一些草和树，表面有许多落叶。建议多疏通，增施有机肥，注意排水。若用在农业耕作上建议，种植水稻，白菜、甘蓝。
2、 实验可通过空白实验提高实验测量准确度。空白校正：相同实验条件下用40mL Na2C2O4(0.25mol/L)和水的1000mL量筒中测定分散剂校正值。
3、 为什么要进行空白校正呢？因为比重计在通常情况下应该以刻度线与悬液水平面为准。但是我们的土样悬液是混浊的同时悬液中加了分散剂、自来水。还有水及温度等因素，不能读取比重计刻度线与悬液水平面的数据。所以改读比重计刻度同悬液形成弯月面顶部（上凸面）相切的数字，几个应校正的因素合在一起即空白校正也称为综合校正。在每次测定土样前进行。
4、 其他测定土壤质地的简便方法：指测法
将少量的土样放入手心，加水充分湿润、调匀，用手先搓成直径约1cm的团粒后，再搓成直径约3mm的细长条，再将细长条圈成环状。对照下例条件定出质地名称。不能成细条，成珠不成条―砂土；形成不完整的短条―砂壤土；搓成条时易断裂―轻壤土；成细条，但弯曲时易断裂―中壤土；细条完整，成环时有裂痕―重壤土;细条完整，成环时无裂痕―粘土。
4、测量土壤机械组成时，为什么要将土壤进行分散处理？将土壤中的有机物等会影响质地分析的物质从土粒中分散出来溶进水里，提高实验准确度。
2) 注意
1、 对于有机质含量较高的土壤样品，再加入分散剂前应用6%过氧化氢溶液反复处理，氧化去除有机质，最后加热去除残余过氧化氢。
2、 如土壤样品中含有较多的可溶性盐和碳酸钙、镁应先用0.2mol/LHCl反复淋洗，直至无钙离子反应为止。再用蒸馏水反复淋洗，直至无氯离子为止。需要计算盐酸的洗失量。
3、 用带孔搅拌棒搅拌沉降筒中的悬液时，动作要平稳，速度要均匀，向下要触及沉降筒底部，使土粒全部悬浮；向上不能露出液面，一般距离液面3~5cm，否则会使空气压入悬液，影响土粒开始时沉降的速度。
4、 比重计插入悬液时，应轻轻放入沉降筒中部，并略微扶住比重计的玻杆，使之不至上下左右晃，直至基本稳定的悬浮在悬液中为止。
5、 每次读数前15s，捏稳比重计上部玻杆轻轻放入悬液中，，直至液面达到前一处读数刻度处松开，使比重计自由稳定的悬浮于悬液中。
6、 每次读数时，要同时读取并记录温度。
7、 105℃烘干至恒重，冷却称重，计算含水量和烘干土重。