环境土壤学实验

环境土壤学实验

实验一土壤样品的采集与制备

一、实验目的

土壤样品的采集与制备是土壤分析工作中的一个重要环节。实验方法直接影响分析结果的准确性及应用价值，因此，必须按科学的方法进行采样和制备。通过实验，重点使学生初步掌握耕层土壤混合样品的采集和制备方法。

二、实验仪器

小铁铲、布袋（或塑料袋）、标签、铅笔、尺子、锤子、镊子、土壤筛（18目、60目）、广口瓶、研钵、盛土盘等。

三、实验步骤

（一）样品采集:根据不同的研究目的，有不同的采样方法。

1．研究土壤肥土：

（1）采取混合样品：采样时须按一定的采样路线进行。采样点的分布应做到“均匀”和“随机”；布点的形式以蛇形最好，在地块面积小，地势平坦，肥力均匀的情况下，可采用对角线或棋盘式采样路线，如图示1-1。采样点要避免地埂边、路旁、沟边、挖方、填方及堆肥等特殊地方；采样点的数目一般应根据采样区域大小和土壤肥力差异情况，酌情采集5～20个点。

（2）. 采样方法采样点确定

图1-1土壤采样布点路线

1.对角线布点法

2.棋盘式布点法

3.蛇形布点法

后，刮去2～3mm的表土，用土钻或小铁铲垂直入土15～20cm左右。每点的取土深度、质量应尽量一致，将采集的土样集中在盛土盘中，初略选去石砾、虫壳、根系等物质，混合均匀，采用四分法，除去多余的土，直至所需要数量为止，一般每个混合土样的质量约1kg 左右。

（3）. 采样时间如果土壤测定是为了解决随时出现的问题，应随时采样；是为了摸清土壤养分变化和作物生长规律，即按作物生育期定期采样；为了制定施肥计划而进行土壤测定时，在作物收获前后或施基肥前进行采样；若要了解施肥效果，则在作物生长期间，施肥前后进行采样。

（4）. 装袋与填写标签所采土样装入布袋中，填写标签两份，一份贴在布袋外，一份放入布袋内，标签应写明采样地点、深度、样品编号、日期、采样人、土样名称等。同时将此内容登记在专门的记载本上备查。

2．研究土壤形成发育：在野外先确定区域地形及具体剖面位置，在草图上注明采集位置，在样品袋内写明野外条件：如地形、位置、利用情况、研究目的等。

采样时应分层取样，不得混合，各层采样深度与每个层段深度不一致，采样只选择其中最典型的部分，一般取0-10厘米，不取过渡层，过渡层只作野外研究，不作化学分析。

采样由下到上，这样可避免采取上层土样时，土块落下干扰下层。每个样品(每层)需采一公斤。特别注意采样深度记载按实际采样深度记，如：土壤剖面的耕作层是0—30厘米，采样部位实际上是5—15厘米，记载以后者为准。

研究土壤发育剖面样品，不能在同一类型土壤与性质相近或相同的土壤上采取土样进行混合，只能每个剖面样品独立单独采取，独立分析，以免使土壤的差异在混合的过程中遇到掩盖。

3．研究土壤与植物的关系：即作物营养诊断。每采一个植株样品，同时取该植株的根际土壤。为更好地反应土壤与作物的关系，应在采样后马上分析，不宜久置，大面积采样，应当由多点样品(约l公斤)混合，用四分法取得均匀样品约100g左右，小区取样，最后取50g左右。

4．研究土壤障碍因素的取样：大面积毒质危害应多点采样混合，应取根附近的土壤；局部毒质危害，可根据植株生长情况，按好、中、差分别进行土壤与植株样品同时采取。

（二）土壤样品的制备

1. 风干剔杂除速效养分、还原物质的测定需用新鲜样品外，其余均采用风干土样，以抑制微生物活动和化学变化，便于长期保存。

风干土样的处理方法：将新鲜土样铺平放在木板上或光滑的厚纸上，厚约2~3cm，放置在阴凉、通气、清洁的室内风干。严禁暴晒或受到酸、碱气体等物质的污染，应随时翻动，捏碎大土块，剔除根茎叶、虫体、新生物、侵入体等，经过5~7d后可达风干要求。

2. 磨细过筛将风干后的土样平铺在木板上，用木棒碾碎，边磨边筛，直到全部通过1mm（18目）为止。石砾和石块切勿弄碎，必须筛去，少量可弃去，多量时，应称其质量，计算其百分含量。过筛后土样经充分混匀后，用四分法分成两份，一份供pH、速效养分等测定，另一份继续仔细挑弃残存的植物根等有机体，然后磨细至全部通过（60目）筛孔，又按四分法取出50g左右供有机质、全氮测定之用。

3. 装瓶贮存过筛后的两份土样分别混合后，分别装入具有磨口塞的广口瓶中，内外各附标签一张，标签上写明土壤样品编号、采集地点、土壤名称、深度、筛孔号、采集人及日期等。在保存期间应避免日光、高温、潮湿及酸碱气体的影响和污染，有效期一年。

四、数据处理

根据土样处理结果，计算土壤石砾百分率。

石砾重量

石砾含量（%）＝———————×100%

土壤总重量

五、思考题

土壤样品的采集与制备在土壤分析工作中有什么意义？

实验二土壤水分含量的测定

一、实验目的

本试验要求掌握烘干法和酒精燃烧法测定土壤水分的原理和方法

二、实验原理

1. 烘干法原理

在105℃的温度下吸湿水蒸发，而结构水不会破坏，土壤有机质也不被分解。因此，将土壤样品置于105±2℃下烘至恒重，根据其烘干前后质量之差，就可以计算出土壤水分含量的百分数。

2. 酒精燃烧法原理

利用酒精在土样中燃烧释放出的热量，使土壤水分蒸发干燥，通过燃烧前后的质量之差，计算出土壤含水量的百分数。酒精燃烧在火焰熄灭前几秒钟，即火焰下降时，土温才迅速上升到180~200℃。然后温度很快降至85~90℃，再缓慢冷却。由于高温阶段时间短，样品中有机质及盐类损失很少。故此法测定土壤水分含量有一定的参考价值。

三、仪器与试剂

分析天平（感量）、烘箱、干燥器、铝盒、量筒、无水酒精、滴管、玻棒等。

四、实验步骤

（一）烘干法操作步骤

（1）取有盖的铝盒，洗净，放入干燥器中冷却至室温，称重（W 1），并注意贴好标签，以防弄错。

（2）用角匙取过1mm 筛孔的风干土样4～5g （精确至），铺在铝盒中（或称样皿中）进行称重（W 2）

（3）将铝盒盖打开，放入恒温箱中，在105±2℃的温度下烘8h 左右。 （4）盖上铝盒盖子，放入干燥器中20～30min ，使其冷却至室温，取出称重。

（5）打开铝盒盖子，放入恒温箱中，在105±2℃的温度下再烘2h ，冷却，称重至恒重（W 3）。

（二）酒精燃烧法操作步骤

称取土样5g 左右（精确度0.01g ），放入已知质量的铝盒中。向铝盒中滴加酒精，浸没土面为止，振摇使土样均匀分布于铝盒中。将铝盒放在石棉铁丝网或木板上，点燃酒精，在即将燃烧完时用玻璃棒轻轻翻动土样，以助其燃烧。待火焰熄灭，样品冷却后，再滴加2ml 酒精，进行第二次燃烧，再冷却，称重。一般情况下，要经过3~4次燃烧后，土样才达到恒重。

五.数据处理

以烘干土为基数计算土壤水分得百分含量（W%）

土壤水分含量=

%100⨯-烘干土重

烘干土重

风干土重=

%1003121⨯--W W W W 水分系数（x ）=

风干土重烘干土重=1

21

3W W W W --

风干土重换算成烘干土重为：

烘干土重=风干土重x ⨯=

）

土壤含水量烘干土重（风干土重

%1+

六.思考题

土样烘干时，如果温度低于105℃或高于110℃，实验结果会怎样？为什么？