土壤肥料学通论实习报告

PAGE2PAGE16土壤肥料学通论实习报告指导老师：王艳霞实习时间：2011年12月19-23日实习地点：后山西山斗南实验室专业：农学（药用植物）学号：20090457014姓名：李成强实习的主要内容㈠、土壤剖面观察及土层划分㈡、土壤水分测定㈢、土壤容重、总孔隙度、田间持水量的测定㈣、西山岩石及土壤的观察和识别㈤、斗南农业耕作土壤的观察㈥、无机肥料鉴别实习过程安排实习时间实习地点2011年12月19日西南林业大学后山2011年12月20日昆明市西山公园2011年12月21日昆明市呈贡斗南2011年12月22日实验室2011年12月23日西南林业大学㈠土壤剖面观察及土层划分一、实习概况1、实习时间：2011年12月19日2、实习地点：西南林业大学后山二、目的意义土壤剖面是指从地表向下挖掘而裸露出来的垂直切面。土壤剖面形态是土壤形成过程的真实记录，是在各成土因素共同作用下形成的土壤内在性质和外部形态的综合反应，也是野外研究土壤的主要手段，它反映了各种成土因素和土产活动对土壤的影响以及土壤物质组成土壤所处的状态和性质。为研究土壤理化性质、编制土壤图、评定土壤肥力、土地评价与管理、环境质量评价等提供依据。因此，观察研究土壤剖面是研究土壤性质，区别土壤类型的重要方法之一。通过现场对土壤剖面观察及土类识别，巩固理论知识，学习掌握基本的操作方法。三、实验原理土壤是地球陆地上的能够生长植物收获植物的疏松表层。土壤剖面的调查与观测必须进行实地土壤剖面挖掘。根据研究的目的与用途，土壤剖面可分为：⑴主要剖面：用以研究土壤形成，形态，理化性质；⑵对照剖面：又称检查剖面，检查主要剖面的稳定性或变化情况；⑶定界剖面：确定土壤分布界线。理想的土壤剖面具有典型性与代表性，因此工作中应依据不同的目的，选择剖面类型进行野外实地土壤剖面的挖掘与调查。本次实习以调查主要剖面为目的。四、实习工具军用铲，剖面刀，卷尺，土样盒，罗盘仪，土壤剖面记录表，样标本盒，海拔表，土袋，橡皮筋，环刀，小锤，酒精，打火机等。五、实习方法步骤1、剖面点的野外选择：据室内对地形图研究布设的剖面位置，野外现场选点并满足以下原则⑴剖面点应设于该土壤类型内代表性最大的地段，不宜设于土类的边缘或过度地段；⑵在地形变化区域，应设于典型的地形部位，如山坡的中部，山脊山谷的坡面上，避免山顶或者谷底；⑶选择人为干扰较小的区域，避开道路、坟墓、池塘、肥料堆放处等地方；⑷林地调查应避开林窗或林缘，选择有代表性地段，离开树干1.5m左右的标准地中部。2、剖面的挖掘⑴剖面规格：自然土壤剖面一般要求：宽1.0m，长1.5m（一侧有斜梯），深1.5-2.0m（或地下水层）的长方形土坑。若土壤厚度不及1.5m，要求达到基岩层。⑵剖面的观察面垂直向阳，无阳光时方向可任选，山地条件下观察面应与等高线平行。⑶挖掘的土壤堆放在剖面两侧或后方，观察面上方不能堆放土壤或走动，同时表土与底土分开堆放，观察记录结束后按上下顺序回填至剖面坑中，尽量减少打乱土壤层次。3、剖面观测与记录剖面观测是土壤剖面调查的工作重点，一般有以下内容：划分剖面层次、依层次进行剖面形态观测与记录、土壤样品的采集、回填土壤。⑴剖面层次划分：完整的森林土壤剖面具有5个发生层次，但由于受成土因素的影响程度不同，剖面发育有不完全现象，尤其山地土壤表现明显。土壤剖面发生层划分标准：O层：枯落物层；据分解程度不同，可分为三个亚层：L层：分解较少的枯枝落叶层；F层：分解较多的半分解的枯枝落叶层；H层：分解强烈的枯枝落叶层，已失去其原有植物组织形态；A层：腐殖质层，具淋溶作用，有机质积累多；B层：淀积层，里面含有由上层淋洗下来的物质，所以一般较坚实。C层：母质层。一般未受成土影响，但也有可溶盐聚集或初育现象。对于山地土壤层次发育不明显的，可根据土壤过渡情况划分过渡层，如AB、BC、AC等；土层发育程度较深的，可以根据发育程度与特征变化进一步划分亚层，如吧B1、B2、B3等，考虑到室内分析工作量适宜度，本次实习土层分析不过细。⑵剖面所在样地情况观测：为进一步分析土壤的形成过程，以及成土因素对土壤理化性质的影响，首先观测并记录土壤剖面调查时的日期、天气、地理位置、地形地貌、坡度、坡向、海拔高度、成土岩石、土壤母质、土壤利用情况、地下水深度、地貌素描、植被情况等。观测之初应用剖面刀将整个剖面从左到右一分为二，一半小心修为平整垂直面以作颜色等形态观测，另一半则用剖面刀挑为毛面，进行结构等形态观测。⑶剖面形态观测：对应土壤剖面每一层次，进行颜色、结构、质地、紧实度、新生体、侵入体、根系、石灰反应等的观测记录。①土层深度：土壤各层次的分布深度，由土表向下连续读数；②土壤颜色：与土壤物质组成相关联的呈色表现，肉眼观察描述。颜色常用两种颜色描述，主色在后，次色在前。③土壤结构：土壤结构就是土壤固体颗粒的空间排列方式。与土壤肥力状况密切相关。野外工作中，取大土块用手延土壤结构面轻掰土块，或将土块于手中轻抛使其自然散碎而获得的形状、大小不同的土团。④土壤质地：野外常用指测法来判断土壤质地。⑤土壤湿度：土壤水分含量的感觉描述。⑥松紧度：用采土工具（剖面刀、取土铲等）测定土壤的松紧度。⑦新生体：新生体不是成土母持中的原有物质。⑧侵入体：指由于人为活动由外界加入土体中的物质，如炭渣、焦土块、骨骼、贝壳、石器等。⑨植物根系：按植物根系的含量多少计。⑩石灰反应：在野外观察土壤剖面时，应该用1：5的稀盐酸测土壤碳酸钙的含量。测定方法是按划分的土层，分层采取一些新鲜土样，分别滴加稀盐酸数滴，根据滴加盐酸后所发生的泡沫反应强弱，判断碳酸钙含量的多少，一般分为无（-）、弱（+）、中（++）、强（+++）四等。六、实习结果实习结果反映在土壤剖面记录表上㈡土壤水分测定一、实习概况1、实习时间：2011年12月19日—12月21日2、实习地点：实验室二、目的意义土壤水分是土壤肥力四大因子之一，它影响着土壤中养分的分布、转化和有效性，以及土壤的通气状况，所以土壤水的含量与作物生产有很大的关系。不同土壤水分含量是不同的，进行土壤理化常规分析时，必须以绝对干燥的样品为基准才能使分析结果在一致的基础上进行比较，使整个分析结果有一个合理的相对性数值，因此必须对土壤水分进行测定。土壤吸湿水，实际上是紧束缚水，即经105±2℃的温度烘烤数小时而使土壤质量达到恒重所丧失的那部分土壤水。三、方法选择测定土壤含水量的方法有多种，常见的有烘箱法、酒精燃烧法、红外线法以及中子测定法，实习选择酒精燃烧法。四、方法原理土壤水可分为内部结合水、分子间的吸湿水和可供植物吸收利用的自由水三类。土壤自然含水率则是土壤水的实际含量。即从野外采集的土样，及时测定的土壤含水率，它包括土壤孔隙中全部的自由水和吸湿水。测定自然含水量同样可以采用烘箱法、酒精燃烧法、红外线法以及中子测定法等，本次实习采用较为方便简单的酒精燃烧法。五、实习用具铝盒、95%酒精、打火机、电子天平等六、步骤1、将铝盒编号并贴上标签，然后称量铝盒质量并记录数据，采集土样前在实验室完成；2、在野外采集土壤样品置于铝盒中，带回实验室后称量铝盒+自然土的质量并记录；3、分别在两个铝盒中加适量酒精，用打火机点燃，待酒精燃烧尽后如是重复2-3次，使土壤样品达到恒重，称量并记录铝盒+烘干土的质量。七、结果记录及计算表1：土壤含水量测定数据记录表土样西南林业大学后山采集的自然土重复次数12铝盒编号12铝盒质量(g)16.281718.1409铝盒+自然土(g)26.416328.1683铝盒+烘干土(g)25.399627.2063燃失重(g)1.01670.962自然含水率(%)11.15%10.61%平均值(%)10.88%土壤自然含水率计算公式：土壤自然含水率＝EQ\F(燃失重g,供试土样重g-燃失重g)样品1的自然含水率=EQ\F(1.0167,（26.4163-16.2817）-1.0167)11.15%样品2的自然含水率=EQ\F(0.962,（28.1638-18.1409）-0.962)10.61%平均值=EQ\F(11.15%+10.61%,2)10.88%风干土换算为烘干土系数（K）=EQ\F(1,1+吸湿水含量%)八、注意事项（1）在使用酒精时应注意安全；（2）土壤燃烧完后应立即盖上盒盖，防止空气中的水分进入铝盒；㈢土壤容重、总孔隙度、田间持水量的测定一、实习概况1、实习时间：2011年12月19日—12月21日2、实习地点：实验室二、目的意义 土壤容重是指田间自然状态下单位容积土体的干土的质量。土壤总孔隙度是指所有孔隙体积的总和，占整个土壤体积的比例。田间持水量指排除了重力水外的包括吸湿水、膜状水和悬着水的全部。测定土壤容重、总孔隙度和田间持水量有利于了解土壤状况，以便更好的利用土壤。本次实习要求学会土壤容重、总孔隙度、田间持水量的测量方法。三、实验用具环刀，环刀柄，滤纸，土袋，标签纸，小刀，天平等。四、方法原理利用一定体积的钢制环刀，切割自然状态的土壤，使土壤充满其中，然后称量计算单位体积的烘干土重，即可计算土壤容重和总孔隙度。将原状土样浸泡水后，排除重力水，测定土壤的含水量，即得田间持水量。五、步骤1、取100cm3的环刀两个，编号，称量并记录；2、在野外取土样时，根据采原状土的原则利用环刀采样，并在土袋中装入一定量的土一并带回实验室，称量环刀+自然土的重量并记录数据；3、称量四张用水浸湿的滤纸并记录；4、分别将两张浸湿的滤纸放入环刀底部，然后将环刀放入装有水的盆中，水面较环刀缘低1-2mm，浸泡24h；5、24h后，取出环刀及时称量并记录，然后在土袋中垫上滤纸，将环刀置于滤纸上，放置24h；6、24h后，再次称量并记录数据六、结果记录与计算表二：土壤容重、总孔隙度、田间持水量的测定结果记录表土壤样品西南林业大学后山重复次数12环刀编号12湿滤纸重量（g）1.12471.1261环刀重量（g）100.9736100.9015环刀+自然土（g）224.82234.63环刀+饱和水+自然土+滤纸（g）262.08272.42环刀+田间持水+滤纸+自然土（g）246.38257.80容重(g/cm3)1.11691.2061总孔隙度(%)57.8554.49田间持水量(%)29.1829.16毛管孔隙度(%)32.5935.17非毛管孔隙度(%)25.2619.32饱和水（g）48.297649.7859田间持水（g）32.587635.1659土样饱和水平均值(g)49.04175田间持水平均值(g)33.87675田间持水量平均值(%)29.17毛管孔隙度平均值(%)33.88总孔隙度平均值(%)56.17非毛管孔隙度平均值(%)22.29环刀一：自然土重=224.82-100.9736=123.8464干土重＝EQEQEQ\F(自然土,1+土壤自然含水率)=EQ\F(123.8464,1+10.88%)=111.6941容重＝EQ\F(干土,环刀体积)=EQ\F(111.6941,100)=1.1169g/cm3饱和水=m环+饱+滤+干-m环-m滤-m干=262.08-100.9736-1.1247-111.6941=48.2876田间持水=m环+田+自然土+滤纸－m环－m滤－m干=246.38-100.9736-1.1247-111.6941=32.5876田间持水量%=EQ\F(田间持水,干土重)×100%=EQEQ\F(32.5876,111.6941)×100%=29.18%总孔隙度=1-EQ\F(容重,比重)=1-EQ\F(1.1169,2.65)=57.85%毛管孔隙度=田间持水量×容重=29.18%×1.1169=32.59%非毛管孔隙度=总孔隙度-毛管孔隙度=57.85%-32.59%=25.26%环刀二：自然土重＝234.63-100.9015=133.7285干重＝EQEQEQ\F(自然土,1+土壤自然含水率)=EQ\F(133.7285,1.1088)=120.6065容重＝EQ\F(干土,环刀体积)=EQ\F(120.6065,100)=1.2061g/cm3饱和水=m环+饱+滤+干-m环-m滤-m干=272.42-100.9015-1.1261-120.6065=49.7859田间持水=m环+田+自然土+滤纸－m环－m滤－m干=257.80-100.9015-1.1261-120.6065=35.1659田间持水量%=EQ\F(田间持水,干土重)×100%=EQ\F(35.1659,120.6065)×100%=29.16%总孔隙度＝1-EQ\F(容重,比重)=1-EQ\F(1.2061,2.65)=54.49%毛管孔隙度＝田间持水量×容重=29.16%×1.2061=35.17%非毛管孔隙度＝总孔隙度－毛管孔隙度=54.49%-35.17%=19.32%土样饱和水平均值＝EQ\F(48.2976+49.7859,2)=49.04175田间持水平均值＝EQ\F(32.5876+35.1659,2)=33.87675田间持水量平均值＝EQ\F(29.18+29.16,2)=29.17毛管孔隙度平均值＝EQ\F(32.59+35.17,2)=33.88总孔隙度平均值＝EQ\F(57.85+54.49,2)=56.17非毛管孔隙度平均值=EQ\F(25.26+19.32,2)=22.29七、注意事项⑴注意环刀盖要对应相应的环刀，不要弄错；⑵滤纸要用水润湿后称重；⑶注意环刀盖和底的正反，不能放反了。㈣西山岩石及土壤的观察和识一、实习概况1、实习时间：2011年12月20日2、实习地点：西山公园二、目的意义通过到西山公园实地观察岩石分布和土壤类型，听老师讲解西山的岩石类型、土壤结构和演变过程，更深入的了解土壤形成条件、岩石的性质，以及西山公园的历史演变、形成过程及历史形成时间等。三、实验工具军用铲、记录本等四、资料调查记录及整理1、岩石⑴岩浆岩岩浆岩又称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石，约占地壳总体积的65%。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体。是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。⑵沉积岩沉积岩，又称为水成岩。是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。⑶变质岩变质岩是指受到地球内部力量，如温度、压力、应力的变化、化学成分等作用下改造而成的新型岩石。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。——西山公园的岩石主要是岩浆岩中的玄武岩、沉积岩中的石灰岩。①玄武岩：属基性火山岩，主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁，其中二氧化硅含量最多。黑色、黑褐或暗绿色。具有气孔构造和杏仁状构造，斑状结构。有的质地致密，较石灰岩为重。根据次要矿物成分，可分为橄榄玄武岩、角闪玄武岩等。铜、钴、冰洲石等有用矿产常产于玄武岩气孔中，玄武岩本身可用作优良耐磨耐酸的铸石原料。②石灰岩：石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）；生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。有生物化学作用生成的石灰岩，常含有丰富的有机物残骸。故在石灰岩存在的地带，有化石的出土。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形。2、土壤——西山的土壤主要是石灰土中的黑色石灰土和红色石灰土。土壤性状描述：石灰（岩）土是热带亚热带地区在碳酸岩类风化物上发育的土壤。多为粘质，土壤交换量和盐基饱和度均高，土体与基岩面过渡清晰。石灰（岩）土土类划分4个亚类，本区均有分布。红色石灰土亚类多发育于厚层石灰岩古老风化壳，是风化淋溶最强、脱钙作用最深的石灰（岩）土，土体无石灰反应，酸碱度中性；黑色石灰土亚类是零星分布于岩溶区的岩隙与峰丛间的A-R型土壤，黑色腐殖质层厚20-40cm，有机质含量5-7％，脱钙程度低，土体有石灰反应，微碱性；棕色石灰土亚类性状介于前二者之间，无或弱石灰反应；红色石灰土亚类分布于海拔800m以上山区，常与黄棕壤或黄壤交错分布，土体有黄化特征，中性反应。⑴黑色石灰土：又称“腐殖质碳酸盐土”，是石灰土中得一种。热带、亚热带地区石灰岩母质上发育的、富含碳酸钙和腐殖质的土壤。零星分布于热带、亚热带石灰岩山区，常见于石山山顶、岩壁隙间或谷地中较低洼处。土层一般较薄，多为A—C型剖面结构。碳酸钙淋溶尚微弱，常以假菌丝体、白色粉末或结核形式出现剖面中。表层有机质含量6—7％，土色暗黑，质地虽粘重，但团粒状或核粒状结构较发达。呈中性至碱性反应，pH值6.5—8.0。基盐饱和度常＞60％。粘粒硅铝率约2.4—3.6，粘土矿物以水化云母类和蒙脱石类为主。氧化钾含量约3％，游离氧化铁含量仅只8—9％。为石灰（岩）土中相对年幼的土壤。⑵红色石灰土：石灰土的一种。热带、亚热带地区石灰岩母质上形成的土色鲜红、呈中性偏酸至中性反应的土壤。零星分布于热带、亚热带石灰岩山丘区，以云南高原分布面积较大。其成土过程主要表现为母质中碳酸钙已被淋失，粘粒的机械淋溶淀积作用和脱硅富铝化作用均较明显。剖面呈A—B—C型。与黑色石灰土相比，腐殖质层较薄，有机质含量较低，缺乏团粒结构，质地粘重。阳离子交换量为10毫克当量。粘粒硅铝率1.3~1.5，粘土矿物以高岭石类为主，尚有大量三水铝矿。游离氧化铁达18％左右。因受富含钙、镁的表水或人工施用石灰的影响，呈中性反应。该土壤在发育阶段上已接近于红壤。㈤斗南农业耕作土壤的观察一、实习概况1、实习时间：2011年12月21日2、实习地点：呈贡斗南二、目的意义通过对昆明市斗南蔬菜栽培基地农业土壤的调查，了解农业土壤的结构特性和特征。以及对当地菜农进行问卷调查，了解蔬菜在栽培过程中得化肥、农药、有机肥料的施用量和施用频率。以及蔬菜栽培所带来的经济效益等。三、实习工具军用铲、调查问卷。四、结果记录与分析⑴农业土壤：也叫耕作土壤，是在大自然土壤的基础上，通过人类生产活动，如耕作、施肥、灌溉、改良等以及自然因素的综合作用下而形成的土壤。如耕地、果园、茶园里的土壤。⑵人类生产活动是主导因素。在耕作地内耕作层疏松深度20cm左右，耕作层比较疏松，是由于经常耕作导致的；水分含量充分，20cm以下部分水分和粘度过大，即泥底层，是继耕作层的一层比较紧密的土层。所观测的大棚里的农业土壤因耕作需要，一般轮作一次只翻覆上面二十厘米左右的土层。也是植物根系生长的深度，在这个土层里，可以看到很多的植物根系。且土壤上施用的肥料淋溶储存量最大，出现轻微的盐碱化。⑶大棚：斗南农业栽培基地的大棚是比较简易的大棚。用竹、钢索、混凝土柱、塑料薄膜搭建而成，用于一般的农业种植，成本低，使用期短，大棚内外温差一般不超过5℃。⑷农业土壤的使用情况及所种植的作物类型及化肥、农药等的施用情况反映在调查问卷中。㈥无机肥料鉴别一、实习概况1、实习时间：2011年12月22日2、实习地点：实验室二、目的意义为了切实做好化肥的合理储存、保管和施用，充分发挥肥效，避免不必要的损失，防止出现事故，必须明确化肥的品种名称。一般化肥出厂时在包装上都标明该肥料的名称，成分和产地，但在运输储存过程中，常因包装不好或转换容器而混杂，因此必须进行定性鉴定加以区别，以能做到合理保管施用。本实验要求学会几种主要的化肥的简单鉴定特征和方法。三、实验原理各种化肥都具有一定的外表形态，物理性质和化学性质，因此可以通过外表观察，溶解程度，在火上的灼烧反应和化学分析检验等方法，鉴定出化肥的种类和名称。四、仪器设备试管若干，试管架，酒精灯，木夹，玻棒，打火机，木炭，肥料样本，NaOH溶液，BaCl2溶液，AgNO3溶液，四苯硼钠溶液，ph试纸，钼酸铵硫酸盐溶液。五、操作步骤1、外形观察首先将氮、磷、钾大致区分，绝大部分氮肥和钾肥是结晶体，而呈粉末状的大多是磷肥。2、气味有些肥料有特殊气味，有氨臭的是碳酸氢铵，有电石臭的是石灰氮，有刺鼻酸味的是过磷酸钙，其他肥料一般无气味。3、水溶性取肥料半小勺于试管中，加蒸馏水5ml，摇动，观察固体体积的变化。⑴易溶于水：一半以上溶解的。如硫酸铵、硝酸铵、尿素、氯化铵、硝酸钠、氯化钾、硫酸钾、硫酸铵等。⑵微溶或者难溶于水：溶解不到一半的，属微溶于水的有过磷酸钙、重过磷酸钙、硝酸铵钙等。难溶于水的有钙镁磷肥、沉淀磷酸钙、钢渣磷肥、脱氟磷肥和石灰氮等。4、与碱作用取肥料半小勺于试管中，加蒸馏水5ml，摇动，使肥料溶解，加入氢氧化钠溶液4滴，在试管口放一片已润湿了的ph试纸，若试纸变蓝色，说明有氨气放出。或可闻到氨味。5、火焰反应将土壤样品放在燃烧的木炭上加热，观察其变化：⑴在烧红的木炭上有少量融化，有少量跳动，冒白烟，可嗅到氨味，有残烬是(NH4)2SO4。⑵在烧红的木炭上迅速融化，冒大量白烟，有氨味，是尿素。⑶在烧红的木炭上融化，边燃烧，冒白烟，有氨味，是NH4NO3。⑷在烧红的木炭上无变化但有爆裂声，无氨味是KCl或KNO3。6、化学实验⑴Cl-的鉴定取肥料