实验一土壤样品采集、容重、自然含水量及田间持水量测定

1、吉林大学植物科学学院吉林大学植物科学学院 闫飞2一、土壤样品采集一、土壤样品采集 土壤是一个不均一体，影响它的因素是错综复杂的。v 有自然因素包括地形（高度、坡度）、母质等；有自然因素包括地形（高度、坡度）、母质等；v 人为因素有耕作、施肥等等，特别是耕作施肥导致土壤养分分布的不均匀，人为因素有耕作、施肥等等，特别是耕作施肥导致土壤养分分布的不均匀，例如条施和穴施、起垄种植、深耕等措施，均能造成局部差异。例如条施和穴施、起垄种植、深耕等措施，均能造成局部差异。 这些都说明了土壤不均一性的普遍存在，因而给土壤样品的采集带来了很大困难。v 采取采取1kg样品，再在其中取出几克或几百毫克，而足以代表

2、一定面积的土壤，样品，再在其中取出几克或几百毫克，而足以代表一定面积的土壤，似乎要比正确的化学分析还困难些。似乎要比正确的化学分析还困难些。 实验室工作者只能对送来样品的分析结果负责，如果送来的样品不符合要求，那么任何精密仪器和熟练的分析技术都将毫无意义。因此，分析结果能否说明问题，关键在于采样。3混合土样的采集混合土样的采集 一般在田间任意取若干点，组成混合样品，混合样品组成的点愈多，其代表性愈大。v 但实际上因工作量太大，有时不易做到，因此，采样时必须兼顾样品的可靠性和工但实际上因工作量太大，有时不易做到，因此，采样时必须兼顾样品的可靠性和工作量。作量。 混合样品采集的原则v 混合样品是由

3、很多点样品混合组成。实际上相当于一个平均数，借以减少土壤差异。混合样品是由很多点样品混合组成。实际上相当于一个平均数，借以减少土壤差异。v 从从理论上理论上讲，每个混合样品的采样点愈多，即每个样品所包含的个体数愈多，则对讲，每个混合样品的采样点愈多，即每个样品所包含的个体数愈多，则对该总体，样品的代表性就愈大。该总体，样品的代表性就愈大。v 在在一般情况一般情况下，采样点的多少，取决于采样的土地面积、土壤的差异程度和试验研下，采样点的多少，取决于采样的土地面积、土壤的差异程度和试验研究所要求的精密度等因素。研究的范围愈大，对象愈复杂，采样点数必将增加。究所要求的精密度等因素。研究的范围愈大，对

4、象愈复杂，采样点数必将增加。v 在在理想情况理想情况下，应该使采样的点和量最少，而样品的代表性又最大，使有限的人力下，应该使采样的点和量最少，而样品的代表性又最大，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。 一般地块面积小于10亩，取5-10个点；10-40亩，取10-15个点；大于40亩取15个点以上。 4采集混合样品的要求采集混合样品的要求 （1）每一点采取的土样厚度、深浅、宽狭应大体一致。（2）各点都是随机决定的，在田间观察了解情况后，随机定点可以避免主观误差，提高样品的代表性，一般按S形线路采样，因为耕作、施肥等措施往往顺着一定的方向进行。 （3）采样地点应避

5、免田边、路边、沟边和特殊地形的部位以及堆过肥料的地方。（4）一个混合样品是由均匀一致的许多点组成的，各点的差异不能太大，不然就要根据土壤差异情况分别采集几个混合土样，使分析结果更能说明问题。（5）一个混合样品重在1kg左右，如果重量超出很多，可以把各点采集的土壤放在一个木盆里或塑料布上用手捏碎摊平，用四分法对角取两份混合放在布袋或塑料袋里，其余可弃去，附上标签，用铅笔注明采样地点、采土深度、采样日期、采样人，标签一式两份，一份放在袋里，一份扣在袋上。与此同时要做好采样记录。 5二、土壤容重的测定（环刀法）二、土壤容重的测定（环刀法） 土壤容量v 又叫土壤的假比重，是指田间自然状态又叫土壤的假比

6、重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用克下，每单位体积土壤的干重，通常用克/厘米厘米3（g/cm3）表示。土壤容重除用来计）表示。土壤容重除用来计算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。的松紧和结构状况。 测定原理v 用 一 定 容 积 的 钢 制 环 刀 （ 一 般 为用 一 定 容 积 的 钢 制 环 刀 （ 一 般 为100cm3），切割自然状态下的土壤，使），切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，称量后计算单土壤恰好充满环刀容积，称量后计算单位窖的烘干土重量。本方法适用一般土位窖的烘干土重量。本方法适用一般土壤，对坚硬

7、和易碎的土壤及含大量碎石壤，对坚硬和易碎的土壤及含大量碎石块的土壤不适用。块的土壤不适用。6操作步骤操作步骤 1、称重：v 在室内先称量环刀（连同底盘、垫底滤纸和顶盖）的重量，环刀容积一般在室内先称量环刀（连同底盘、垫底滤纸和顶盖）的重量，环刀容积一般为为100厘米厘米3。 2、田间采样：v 采样前，将采样点土面铲平，去除环刀两端的盖子，再将环刀（刀口端向采样前，将采样点土面铲平，去除环刀两端的盖子，再将环刀（刀口端向下）平稳压入土中，切忌左右摆动，在土柱冒出环刀上端后，用铁铲挖周下）平稳压入土中，切忌左右摆动，在土柱冒出环刀上端后，用铁铲挖周围土壤，取出充满土壤的环刀，用锋利的削土刀削去环刀

8、两端多余的土壤，围土壤，取出充满土壤的环刀，用锋利的削土刀削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。v 在环刀刀口一端垫上滤纸，并盖上底盖，环刀上端盖上顶盖，以免水分蒸在环刀刀口一端垫上滤纸，并盖上底盖，环刀上端盖上顶盖，以免水分蒸发。擦去环刀外的泥土，立即带回室内称重（精确到发。擦去环刀外的泥土，立即带回室内称重（精确到0.01g）。）。v 在环刀采样处，再采集土样在环刀采样处，再采集土样10-15 克，装入铝盒带回室内测定土壤含水量。克，装入铝盒带回室内测定土壤含水量。 3、根据测定结果数据计算得出土壤容重b 。7结果计算结果计算 作业作业

9、1：v 每组测每组测两个两个土壤平行样品的容重值，然后计算其土壤平行样品的容重值，然后计算其平均值平均值。8三、土壤含水量（自然含水量）的测定三、土壤含水量（自然含水量）的测定 土壤含水量v 应称作土壤含水率，因其所指的是相对于土壤一定质量或容积中水量分数应称作土壤含水率，因其所指的是相对于土壤一定质量或容积中水量分数或百分比，而不是土壤所含的绝对水量。或百分比，而不是土壤所含的绝对水量。 土壤水分含量的测定有两个目的：v 1、为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水措施，、为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水措施，以保证作物的正常生长；或联系作物长相长

10、势及耕作栽培措施，总结丰产以保证作物的正常生长；或联系作物长相长势及耕作栽培措施，总结丰产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。v 2、风干土壤水分的测定，为各项分析结果计算的基础。、风干土壤水分的测定，为各项分析结果计算的基础。 分析时一般都用风干土样，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。v 风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响，不是土壤的一种固定成分，风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响，不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，在分析工作中，一般不用风干在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，在分析工作中，一般不用

11、风干土为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。土为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。9烘干法（土壤含水量）烘干法（土壤含水量） 优点：简单、直观；简单、直观； 缺点：v 1、采样会干扰田间土壤含水量的连续性，取样后在田间留下的取样孔（尽、采样会干扰田间土壤含水量的连续性，取样后在田间留下的取样孔（尽管可填实），会切断作物的某些根并影响土壤水分的运动。管可填实），会切断作物的某些根并影响土壤水分的运动。v 2、代表性差。田间取样的变异系数为、代表性差。田间取样的变异系数为10%或更大，造成这么大的差异，主或更大，造成这么大的差异，主要是由于土壤水在田间分布不均匀所造成的。影响土壤水在田间分布

12、不均要是由于土壤水在田间分布不均匀所造成的。影响土壤水在田间分布不均匀的因素主要有土壤质地、结构以及不同作物根系的吸水作用和植冠对降匀的因素主要有土壤质地、结构以及不同作物根系的吸水作用和植冠对降雨的截留等。雨的截留等。v 尽管如此，烘干法还是被看成测定土壤水含量的标准方法。为避免取样误尽管如此，烘干法还是被看成测定土壤水含量的标准方法。为避免取样误差，最好按土壤基质特征如土壤质地和结构分层取样，而不是按固定间隔差，最好按土壤基质特征如土壤质地和结构分层取样，而不是按固定间隔深度采样。深度采样。 原理：v 将土样置于将土样置于1052的烘箱中烘至恒重，即可使其所含水分（包括吸湿的烘箱中烘至恒重

13、，即可使其所含水分（包括吸湿水）全部蒸发殆尽以此求算土壤水分含量。在此温度下，有机质一般不致水）全部蒸发殆尽以此求算土壤水分含量。在此温度下，有机质一般不致大量分解损失影响测定结果。大量分解损失影响测定结果。10 操作步骤v （1）取干燥铝盒称重为）取干燥铝盒称重为W1（g）。）。v （2）加土样约）加土样约5-10g 于铝盒中称重为于铝盒中称重为W2（g）。）。v （3）将铝盒放入烘箱，在）将铝盒放入烘箱，在105-110下烘烤下烘烤6-8h 至恒重，取出放入干至恒重，取出放入干燥器内，冷却燥器内，冷却20分钟称重分钟称重W3（g）。必要时，如前法再烘）。必要时，如前法再烘1 小时，取出冷小

14、时，取出冷却后称重，两次称重之差不得超过却后称重，两次称重之差不得超过0.05 克，取最低一次计算。克，取最低一次计算。v 注：质地较轻的土壤，烘烤时间可以缩短，即注：质地较轻的土壤，烘烤时间可以缩短，即5-6 小时。小时。 结果计算 作业作业2：v 每组测每组测两个两个土壤平行样品的含水量值，然后计算其土壤平行样品的含水量值，然后计算其平均值平均值。v 注意：该平均值将在注意：该平均值将在作业作业3中使用。中使用。11四、四、田间持水量的测定 土壤田间持水量是指地下水位较深时，土壤所能保持的最大含水量。因此是表征田间土壤保持水分能力的指标，也是计算土壤灌溉量的指标。v 野外测定方法（围框法）

15、野外测定方法（围框法）u方法原理：通过灌水、渗漏，使土壤在一定时间内达到毛管悬着水的最大量时，方法原理：通过灌水、渗漏，使土壤在一定时间内达到毛管悬着水的最大量时，取土测定水分含量，此时的土壤水分含量即为土壤田间持水量。取土测定水分含量，此时的土壤水分含量即为土壤田间持水量。122、室内测定方法（环刀法） 操作步骤v 1、按容重采土的方法用环刀在野外采取原状土，放于盛水的搪瓷、按容重采土的方法用环刀在野外采取原状土，放于盛水的搪瓷盘内，有孔盖盘内，有孔盖(底盖底盖)一端朝下，盘内水面较环刀上缘低一端朝下，盘内水面较环刀上缘低1-2 毫米，勿毫米，勿使环刀上面淹水。让水分饱和土壤。使环刀上面淹水。让水分饱和土壤。v 2、同时在相同土层采土，风干后磨细过、同时在相同土层采土，风干后磨细过1 毫米筛孔，装入环刀中毫米筛孔，装入环刀中(或用石英砂代替干土或用石英砂代替干土)，装时要轻拍击实，并稍微装满一些。，装时要轻拍击实，并稍微装满一些。v 3、将水分饱和一昼夜（、将水分饱和一昼夜（24h）的装有原状土的环刀取出，打开底盖）的装有原状土的环刀取出，打开底盖(有孔盖有孔盖)，将其连滤纸一起放在装有干土，将其连滤纸一起放在装有干土(或石