实验一土壤样品采集、容重、自然含水量及田间持水量的测定讲解学习

实验一 土壤容重、含水量和田间持水 量的测定
吉林大学植物科学学院 闫飞
一、土壤样品采集
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➢ 土壤是一个不均一体，影响它的因素是错综复杂的。
❖ 有自然因素包括地形（高度、坡度）、母质等；
❖ 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。
操作步骤
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➢ 1、称重：
❖ 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100厘米3。
➢ 2、田间采样：
❖ 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 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。
二、土壤容重的测定（环刀法）
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➢ 土壤容量
❖ 又叫土壤的假比重，是指田间自然状态 下，每单位体积土壤的干重，通常用克/ 厘米3（g/cm3）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 的松紧和结构状况。
➢ 测定原理
❖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 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 壤，对坚硬和易碎的土壤及含大量碎石 块的土壤不适用。
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➢ 优点：简单、直观；
➢ 缺点：
❖ 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 管可填实），会切断作物的某些根并影响土壤水分的运动。
❖ 2、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 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 雨的截留等。
❖ 2、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。
❖ 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 土为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。
烘干法（土壤含水量）
采集混合样品的要求
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➢ （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）采样地点应避免田边、路边、沟边和特殊地形的部位以及堆过肥 料的地方。
❖ 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0.01g）。
❖ 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。
➢ 3、根据测定结果数据计算得出土壤容重ρb 。
结果计算
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➢ 作业1：
❖ 每组测两个土壤Байду номын сангаас行样品的容重值，然后计算其平均值。
➢ 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。
❖ 采取1kg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。
➢ 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。
➢ （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。
❖ 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 深度采样。
➢ 原理：
❖ 将土样置于105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，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 大量分解损失影响测定结果。
三、土壤含水量（自然含水量）的测定
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➢ 土壤含水量
❖ 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。
➢ 土壤水分含量的测定有两个目的：
❖ 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， 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。
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➢ 操作步骤
❖ （1）取干燥铝盒称重为W1（g）。 ❖ （2）加土样约5-10g 于铝盒中称重为W2（g）。 ❖ （3）将铝盒放入烘箱，在105℃-110℃下烘烤6-8h 至恒重，取出放入干
燥器内，冷却20分钟称重W3（g）。必要时，如前法再烘1 小时，取出冷 却后称重，两次称重之差不得超过0.05 克，取最低一次计算。 ❖ 注：质地较轻的土壤，烘烤时间可以缩短，即5-6 小时。
❖ 在一般情况下，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 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。
❖ 在理想情况下，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 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。
混合土样的采集
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➢ 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。
❖ 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。
➢ 混合样品采集的原则
❖ 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。
❖ 从理论上讲，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 该总体，样品的代表性就愈大。