土壤容重的测定及总孔隙度的计算

实验四土壤容重的测定及总孔隙度的计算

一、目的和意义

土壤容重是指土壤在自然结构的状况下，单位体积土壤的烘干重，以克/立方厘米来表示。土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量和土壤紧实度等有关。

土壤容重的数值可以用来计算土壤总孔隙度，空气含量和每亩地一定深度的耕层中的土壤重量等。

测定土壤容重最常用的方法是环刀法，方法简便，但需多次重复，才能得出较正确的数值。

二、方法原理

环刀法是利用一定体积的钢制圆筒（称为环刀）切割自然状态的土壤，使土充满其中，然后称重并测定土壤含水量，计算出单位体积的烘干土重量。

三、仪器

1、环刀：是一只圆形的钢筒，下端有锋利的刃口，上端套一个环刀托，以便把环刀压入土内。环刀的体积为100立方厘米（筒高5厘米，直径为5.05厘米），另有底盖与其配套。

2、削土刀、小铁铲及木锤。

3、天平（感量0.1克和0.01克）。

4、铝盒、干燥器、坩埚钳、小量筒（10毫升）。

5、95%灯用酒精一瓶。

四、操作步骤

1、先将环刀称重。

2、在需要测定容重的田块上，先用小铁铲将采土处铲平，环刀的刃口向下，上端套一个环刀托，用小锤锤击托柄，将环刀垂直压入土中。环刀入土时要平稳，用力一致，不能过猛，以免受震动而破坏土壤的自然状态。环刀的方向要垂直不能倾斜，避免环刀与其中的土壤产生间隙，使容重的结果偏低。

3、当环刀托的顶部距离土面尚有一小段距离时，用小铁铲挖掘周围的土壤，将整个环刀从土中取出，除去环刀外粘附的土壤，取下环刀托，用小刀仔细地削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积与环刀容积相等。立即称重并记录。亦可加上底、盖，带回室内称重。

若按土壤剖面的层次测定容重，每层土壤应不少于三个重复，在田间测定容重一般应有5—10个重复，取其平均值。

4、测定土壤含水量：环刀内取出两份土壤，每份约10克，分别置于已知重量的铝盒中称重，测定土壤含水量，测定方法与土壤吸湿水的测定相同。 土壤含水量也可用酒精灼烧速测法测定，此方法是借酒精燃烧时所发生的热来蒸干水分。第一次加入酒精6—8毫升，均匀地浸润铝盒中的土样，点燃酒精，待燃烧快尽时，用小刀沿铝盒周围向中心轻轻拨动土样，并来回翻拨，助其燃烧均匀。第二次加酒精4—5毫升，继续燃烧。如土质粘重或含水量高，可再加酒精2毫升进行第三次燃烧，直至土样呈松散状态为止。在拨土时粘附在刀尖上的土粒，称重前要仔细地放回铝盒中，盖紧铝盒盖，冷却后称重。

五、结果计算

1、土壤容重的计算：

)1(w V g

rs +=

rs ——土壤容重（克/立方厘米） g ——环刀内湿土重（克） V ——环刀容积（立方厘米）

W ——土壤含水率（g/kg ）（如含水率为200g/kg 应写成0.2） 2、土壤含水率的计算：

W

g

kg g W +=

+=

1/1)(土壤含水率克湿土重

3、土壤总孔隙度的计算：

在一定体积土壤内孔隙所占的体积占整个土壤体积的百分数称为土壤的总孔隙度。

土壤总孔隙度%=

100

⨯⎪

⎭

⎫

⎝

⎛-

ds

rs

ds

ds——土粒密度（一般认为耕地土壤表土的土粒密度为2.65克/立方厘米，土粒密度与土壤比重的数值相等，密度单位为克/立方厘米，比重无单位）。

六、记录格式和思考题

土壤容重测定记录表

土壤名称：_____________ 层次及深度____________

测定地点：_____________测定日期_____________

水分含量均值 g/kg 容重均

值（g/cm3）

1、土壤含水量对容重测定有什么影响？

2、容重数值本身有哪些用途？

3、假设此土壤的比重是2.65，那么此土壤的孔隙度有多少？一亩耕层土壤（耕层深度20cm）有多重？要使此土壤孔隙度达到50%，应疏松还是应压紧之？