土壤容重、含水率及三相比的测定
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参考文献 [1] 黄昌勇, 徐建明. 2010. 土壤学 [M]. 北京: 中国农业出版社 [2] 龚子同, 张甘霖. 中国土壤系统分类: 我国土壤分类从定性向定量的跨越 [J]. 中国科学基金 , 2006 [3] 王中月. 怎样提高桑园产叶量[J]. 河南农业, 2018(25): 19.
实验报告
课程名称： 土壤与植物营养 指导老师： 实验名称： 土壤容重、含水率及三相比的测定 实验类型：
专业： 姓名： 学号： 日期： 地点：
成绩：__________________ 同组学生姓名：
一、实验目的和要求（必填） 三、实验材料与试剂（必填） 五、操作方法和实验步骤（必填） 七、实验结果与分析（必填）
八、讨论、心得 1. 为什么不能依据孔度判断土壤类型？ 我们可以根据土壤类型来大致估计土壤孔度，但是不能依据孔度判断土壤类型，因为不管是哪种土
壤分类标准，土壤的划分依据都考虑了多种因素比如水分、温度、区域、化学组成、结构等等，孔度只 是衡量土壤透气性的一个指标，并不能只参考这一个指标就来判断土壤类型。
五、操作方法和实验步骤 1. 干燥洁净环刀，做好标记，称重，测量其高度及内径，计算体积。 2. 选取合适地点套取原状土柱，带回实验室，擦净环刀后称重。
3. 放入 105-110℃烘箱，16 小时后Hale Waihona Puke Baidu取出冷却并称重。 4. 计算土壤的容重、含水率、孔度及三相比，并讨论。
六、实验数据记录和处理
一
环刀高度 h/cm
4. 计算得气相：液相：固相=13.60：18.85：67.55，可以看出该土壤的空气较少，通透性较差，水 分比较适宜。
5. 桑树是叶用植物，水分消耗很大。桑树所需水分主要通过根毛从土壤中吸收，适宜桑树生长的 土壤含水量，为土壤最大持水量的 70%-80%。根据我们测得的土壤孔度和土壤含水率计算，该土壤的 含水率是土壤最大持水量的 58.1%左右，相对于桑树适宜的生长环境，该土壤水分含量偏低。同时，桑 树根系发达，土壤质地以壤土、砂壤土为好。
3. 土壤含水率及三相比 土壤的含水率是指每百克干土中所保持的水分克数。
土壤含水率（％）=（土壤湿重-土壤干重）/土壤干重*100 土壤的三相比就是土壤中气相、液相和固相三种状态的相对比例。
气相:液相:固相=(孔度-含水率):含水率:(1-孔度)
三、实验材料与试剂 取自紫荆港东六教学楼旁桑园的土壤
四、实验器材与仪器 环刀、天平、游标卡尺、干燥器、烘箱
1. 土壤容重（g/cm）=土壤干重/环刀容积 =234.45/130.85 =1.79g/cm3 2. 土壤孔度(％)=（1－容重/比重）*100 =（1-1.79/2.65）*100 =32.45% 3. 土壤含水率（％）=（土壤湿重-土壤干重）/土壤干重*100 =18.85% 4.土壤三相比： 气相：液相：固相=（孔度－含水率）：含水率：（1－孔度）=13.60：18.85：67.55
4.216
环刀内径 d/cm
6.290
环刀容积=1/4πd2h=130.85cm3
环刀+铝盒+土壤湿重=524.92g
环刀+铝盒+土壤干重=480.73g
环刀+铝盒=246.28g
土壤湿重=278.64g
土壤干重=234.45g
二 4.220 6.280
三 4.214 6.292
平均值 4.217 6.287
二、实验内容和原理（必填） 四、实验器材与仪器（必填） 六、实验数据记录和处理 八、讨论、心得
一、实验目的和要求
1. 掌握野外土壤采集、取样的方法和原则
装
2. 熟练掌握土壤样品的制备和保存方法
3. 学会测定和计算土壤含水率、容重、孔度及三相比
订
4. 加深对上述物理量及其相互关系的理解
线 二、实验内容和原理 1. 土壤容重 土壤容重是指土壤在自然情况下，单位体积内所具有的干土重量，包括土壤孔隙在内，通常以（克
中ρ为土壤溶液的密度。由于土壤溶液中含有各种可溶性物种，因而比纯水密度大，但在要求并不高的 情况下，可以用水的密度代替，所以可用含水率代替容积率计算。
4. 采样时需要注意的点： （1） 在选取采样地点时最好选取比较平坦，不是很结实的土壤。 （2） 用手柄慢慢将整个环刀压入（或敲入）土中，切勿破坏土壤的自然垒结状态。 （3） 不要直接强行拔出环刀，要先挖开环刀周围的土壤，再从侧面切开下方连结的土壤，防止环 刀内的土壤不完整。 （4） 在切除环刀上下的余土时要小心，且不要尝试把表面的土壤用力压平。
2. 根据测得的数据，我们选取的土样相较于最适合种桑树的土壤来说，存在水分含量偏低，土壤
质地过密等问题，需要进行适当的松土和浇水。 3. 三相比气相：液相：固相应是容积率之比，但我们用（孔度－含水率）：含水率：（1－含水率）
表示，及用含水率替代了液相率，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 总，m 湿-m 干=m 水，V 水=m 水/ρ，其
七、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 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 cm3 之间，容重 1.1~1.3g/ cm3 比较适合植物生长。我们组的土壤容重为 1.79g/cm3，质地过于紧 密，结构较差，可能会影响植物的根系伸展。
/立方厘米）表示。通过土壤容重测定可以大致估计土壤有机质含量多少，质地状况以及土壤结构好坏。 土壤容重常被用来反映土壤的紧实度，过紧妨碍植物根系伸展，过松漏水跑墒。容重 1.1-1.3、孔
度 56-52 %较适宜。 2. 土壤孔性 土壤的孔度是指土壤中所有大小孔隙的容积之和占整个土壤容积的百分数。
土壤孔度=(1-容重/比重)*100 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，耕层的 孔度通常大于心土、底土。
2. 土壤孔度是农田管理和土建工程中的重要参数之一。农业作物适宜的孔隙度为 45-50%左右。我 组的土壤孔度为 32.45%，说明土壤质地比较紧密，含气含水量会相对较少，与土壤容重反应的情况一 致。
3. 我组的土壤的含水率为 18.85%。查询土壤重量含水率和干旱程度分级标准得，我组的土壤属于 水分适宜的土壤。考虑刚下过雨的情况，实际含水量可能比测量值低。
实验报告
课程名称： 土壤与植物营养 指导老师： 实验名称： 土壤容重、含水率及三相比的测定 实验类型：
专业： 姓名： 学号： 日期： 地点：
成绩：__________________ 同组学生姓名：
一、实验目的和要求（必填） 三、实验材料与试剂（必填） 五、操作方法和实验步骤（必填） 七、实验结果与分析（必填）
八、讨论、心得 1. 为什么不能依据孔度判断土壤类型？ 我们可以根据土壤类型来大致估计土壤孔度，但是不能依据孔度判断土壤类型，因为不管是哪种土
壤分类标准，土壤的划分依据都考虑了多种因素比如水分、温度、区域、化学组成、结构等等，孔度只 是衡量土壤透气性的一个指标，并不能只参考这一个指标就来判断土壤类型。
五、操作方法和实验步骤 1. 干燥洁净环刀，做好标记，称重，测量其高度及内径，计算体积。 2. 选取合适地点套取原状土柱，带回实验室，擦净环刀后称重。
3. 放入 105-110℃烘箱，16 小时后Hale Waihona Puke Baidu取出冷却并称重。 4. 计算土壤的容重、含水率、孔度及三相比，并讨论。
六、实验数据记录和处理
一
环刀高度 h/cm
4. 计算得气相：液相：固相=13.60：18.85：67.55，可以看出该土壤的空气较少，通透性较差，水 分比较适宜。
5. 桑树是叶用植物，水分消耗很大。桑树所需水分主要通过根毛从土壤中吸收，适宜桑树生长的 土壤含水量，为土壤最大持水量的 70%-80%。根据我们测得的土壤孔度和土壤含水率计算，该土壤的 含水率是土壤最大持水量的 58.1%左右，相对于桑树适宜的生长环境，该土壤水分含量偏低。同时，桑 树根系发达，土壤质地以壤土、砂壤土为好。
3. 土壤含水率及三相比 土壤的含水率是指每百克干土中所保持的水分克数。
土壤含水率（％）=（土壤湿重-土壤干重）/土壤干重*100 土壤的三相比就是土壤中气相、液相和固相三种状态的相对比例。
气相:液相:固相=(孔度-含水率):含水率:(1-孔度)
三、实验材料与试剂 取自紫荆港东六教学楼旁桑园的土壤
四、实验器材与仪器 环刀、天平、游标卡尺、干燥器、烘箱
1. 土壤容重（g/cm）=土壤干重/环刀容积 =234.45/130.85 =1.79g/cm3 2. 土壤孔度(％)=（1－容重/比重）*100 =（1-1.79/2.65）*100 =32.45% 3. 土壤含水率（％）=（土壤湿重-土壤干重）/土壤干重*100 =18.85% 4.土壤三相比： 气相：液相：固相=（孔度－含水率）：含水率：（1－孔度）=13.60：18.85：67.55
4.216
环刀内径 d/cm
6.290
环刀容积=1/4πd2h=130.85cm3
环刀+铝盒+土壤湿重=524.92g
环刀+铝盒+土壤干重=480.73g
环刀+铝盒=246.28g
土壤湿重=278.64g
土壤干重=234.45g
二 4.220 6.280
三 4.214 6.292
平均值 4.217 6.287
二、实验内容和原理（必填） 四、实验器材与仪器（必填） 六、实验数据记录和处理 八、讨论、心得
一、实验目的和要求
1. 掌握野外土壤采集、取样的方法和原则
装
2. 熟练掌握土壤样品的制备和保存方法
3. 学会测定和计算土壤含水率、容重、孔度及三相比
订
4. 加深对上述物理量及其相互关系的理解
线 二、实验内容和原理 1. 土壤容重 土壤容重是指土壤在自然情况下，单位体积内所具有的干土重量，包括土壤孔隙在内，通常以（克
中ρ为土壤溶液的密度。由于土壤溶液中含有各种可溶性物种，因而比纯水密度大，但在要求并不高的 情况下，可以用水的密度代替，所以可用含水率代替容积率计算。
4. 采样时需要注意的点： （1） 在选取采样地点时最好选取比较平坦，不是很结实的土壤。 （2） 用手柄慢慢将整个环刀压入（或敲入）土中，切勿破坏土壤的自然垒结状态。 （3） 不要直接强行拔出环刀，要先挖开环刀周围的土壤，再从侧面切开下方连结的土壤，防止环 刀内的土壤不完整。 （4） 在切除环刀上下的余土时要小心，且不要尝试把表面的土壤用力压平。
2. 根据测得的数据，我们选取的土样相较于最适合种桑树的土壤来说，存在水分含量偏低，土壤
质地过密等问题，需要进行适当的松土和浇水。 3. 三相比气相：液相：固相应是容积率之比，但我们用（孔度－含水率）：含水率：（1－含水率）
表示，及用含水率替代了液相率，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 总，m 湿-m 干=m 水，V 水=m 水/ρ，其
七、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 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 cm3 之间，容重 1.1~1.3g/ cm3 比较适合植物生长。我们组的土壤容重为 1.79g/cm3，质地过于紧 密，结构较差，可能会影响植物的根系伸展。
/立方厘米）表示。通过土壤容重测定可以大致估计土壤有机质含量多少，质地状况以及土壤结构好坏。 土壤容重常被用来反映土壤的紧实度，过紧妨碍植物根系伸展，过松漏水跑墒。容重 1.1-1.3、孔
度 56-52 %较适宜。 2. 土壤孔性 土壤的孔度是指土壤中所有大小孔隙的容积之和占整个土壤容积的百分数。
土壤孔度=(1-容重/比重)*100 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，耕层的 孔度通常大于心土、底土。
2. 土壤孔度是农田管理和土建工程中的重要参数之一。农业作物适宜的孔隙度为 45-50%左右。我 组的土壤孔度为 32.45%，说明土壤质地比较紧密，含气含水量会相对较少，与土壤容重反应的情况一 致。
3. 我组的土壤的含水率为 18.85%。查询土壤重量含水率和干旱程度分级标准得，我组的土壤属于 水分适宜的土壤。考虑刚下过雨的情况，实际含水量可能比测量值低。