土壤容重三相比及测定20

1、专业： 农资1202 姓名： 平帆 学号： 3120100152 日期： 2014.4.1 地点： 农生环B255 装 订 线实验报告课程名称： 土壤学实验 指导老师： 谢晓梅 成绩：_实验名称： 土壤容重、三相比的测定 同组学生姓名： 边舒萍 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理三、实验材料与试剂 四、实验器材与仪器五、操作方法和实验步骤 六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析 八、讨论、心得一、 实验目的和要求1. 测定和计算土壤含水量、容重、孔度及三相比；2. 加深对上述物理量及其相互关系的理解；3. 掌握容重等的测定和计算方法。二、 实验内容和原理本实验通过测得采样土壤的干重、湿重

2、以及土壤比重与容重的相关数据，运用公式2计算出容重、土壤孔度、含水率与三相比。根据实验数据里分析土壤孔隙状况、松紧程度和土壤环境中水、肥、气、热的状况，1评估土壤肥力与耕作管理状况，并针对性地提出改良措施。土壤容重计算公式：土壤容重=土样干重/土样体积；土壤孔度计算公式：土壤孔度=（1-容重/比重）100；土壤含水率计算公式：土壤三相比计算公式：气相：液相：固相=（孔度-含水率）：含水率：（1-孔度）三、 实验器材与仪器土样（取于环资学院正大门东南侧绿化带旁）小土铲，环刀（大、小各一个），环刀托，手柄，电热恒温烘箱，干燥器，百分之一天平，游标卡尺等。四、 操作方法和实验步骤1. 干燥洁净的环刀

3、，记录号码，称重，运用游标卡尺精密测量其高度以及内径，计算体积。使用百分之一天平称量环刀质量；2. 田间套取原装土柱时，需将表层落叶、碎石等杂物去除干净后，才可取土。用手柄将环刀缓缓压入土中时，要尽量避免破坏土壤的自然垒结状态。挖开环刀周围的土壤，小心取出环刀，勿使环刀内土块脱落。小心用土铲去除环刀上的余土后，使土壤刚好填满整个环圈。后取回实验室，擦净，并称重；3. 放入105烘箱，16小时后，取出后置于玻璃干燥器中冷却，并称重；4. 计算土壤的容重、含水量、孔度以及三相比，并讨论其与土壤功能之间的关系。五、 实验数据记录和处理表1 土壤样品的容重、含水率和三相比样品直径d/cm高度h/cm环

4、刀体积V/cm3环刀净重m0/g环刀带土湿重m1/g环刀带土干重m2/g土样湿重m1/g土样干重m2/g含水量（%）容重（g/cm3）孔度（%）第一组（大）6.764 6.760 6.7654.238 4.240 4.240152.247206.19418.07376.34211.88170.1524.531.11857.816.7634.239第二组（小）4.587 4.592 4.5843.598 3.593 3.60059.43057.57165.52145.01107.9588.4422.061.48843.854.5873.597注：含水率（%）=(m1-m2)/m2；容重= m2/

5、V；孔度=（1-容重/2.65）100第一组：三相比=0.3328 : 0.2453 : 0.4219第二组：三相比= 0.2179 : 0.2206 : 0.5615六、 实验结果与分析1. 土壤容重可以反映土粒排列情况、孔度大小、土壤肥力和耕作管理状况：一般含矿物质多而结构差的土壤（如砂土），土壤容重在1.4-1.7 g/cm3之间；含有机质多而结构好的土壤（如农业土壤），在1.1-1.4 g/cm3之间，容重3比较适合植物生长2。我组采集的土壤的容重为g/ cm3，容重适中，此地的土壤含有机质较多，结构性好，利于植物生长。而且因为小环刀所测得数据的准确度低于大环刀所得的，因此我们组的土壤

6、容重真实值应该偏向于1.118g/cm3。2.土壤孔度是农田管理和土建工程中的重要参数之一。土壤孔隙度大小取决于土壤的质地、结构、有机质的含量和土粒排列等。一般的，砂土的孔度为30%-45%，壤土为40-50%，粘土为45-60%，泥炭土可达80%以上，而耕层的孔度通常大于心土。农业作物适宜的孔隙度为45-50%左右2。实验结果土壤孔度为43.85-57.81%，可知该处土壤孔度适中，有时适量通气孔又有较多毛管孔，水气协调，利于作物生长。若要在此土壤上种植植物，维持现有孔度即可，但在有时孔度偏小时，可通过土壤耕作和施用有机肥等措施实现。 3.土壤含水率测定结果为22.06-24.53%，三相比

7、用大环刀测得为0.3328 : 0.2453 : 0.4219，小环刀测得为0.2179 : 0.2206 : 0.5615，可知该土壤的通气性尚可，可采取可通过翻土和控制灌溉量等措施提高通气性，改良土壤。同时因为小环岛取土较浅，但其固相比例比大环刀取得的土壤要高，因此初步推断，若非误差导致，则说明该处土壤结构不符合“上虚下实”。综上所述，采样土壤结构性良好，保肥能力良好，孔隙度适中，通气性欠佳，需要通过耕作翻土、施用有机肥、控制灌溉量来改良土壤功能。七、 讨论、心得问题1. 为什么不能依据孔度判断土壤类型？通常可以通过土壤容重大小来计算孔度大小，但计算所得值不能直接作为判断土壤类型的直接依据

8、。不管依据中国土壤系统分类法2，还是依据美国土壤分类法3，土系划分依据都考虑了诸多因素如水分、温度、分布区域、色泽范围、底土形状、化学组成和结构功能等。孔度只是土壤透气性的一个指标之一，并不能只参考一个指标得出结论。依据美国土壤分类体系3，其分类的特点一下几点：（1） 根据土壤本身性质划分许多诊断土层进行分类；（2） 由定性描述转向定量阶段；（3） 与土壤发生有关；（4） 考虑人为因素。问题2. 湿地等泥炭土孔度达80%，为什么？ 泥炭土含有大量的腐殖质，腐殖质物质是自然环境中广泛存在的一类高分子物质，是动植物残体通过复杂的生物、化学作用形成的，占土壤土壤总有基质50-80%4，在土壤团聚体的

9、形成过程和稳定性方面起着重要作用。它在土壤中可以通过功能基、氢键、范德华力等机制以角膜形式包被在矿质土粒的外表，改变砂土的分散无结构状态和黏土的坚韧大块结构，使土壤的透水性、蓄水性、通气性以及根系的生长环境有所改善。因此，泥炭土的孔度很高。问题3. 三相比气相：液相：固相应该是容积率之比,但是我们用(孔度-含水率）：含水率：（1-孔度）表示，即用含水率代替了液相率，这样计算的依据是什么？理论上应该用容积率来计算三相比，其中液相率=V水/V，而计算中，我们采用了含水率来代替，其中含水率=（m湿-m干）/m干。显然，m湿-m干= m水 ，V水=m水/，其中为土壤溶液的密度。由于土壤溶液中含有各种可溶性的物质，因而相对于纯水密度较大，在要求不十分高的情况下可用含水率代替容积率计算。参 考 文 献1 张宝峰, 曾路生, 李俊良, 等. 优化施肥处理下设施菜地土壤容重与孔隙度的变化J. 中国农学通报, 2013, 29(32): 309-314.2 黄昌勇，徐建明. 2010. 土壤学M. 北京：中国农业出版社.3 龚子同, 张甘霖. 中国土壤系