土壤容重、孔度的测定
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实验报告
课程名称: 土壤学实验 指导老师: 谢晓梅 成绩:__________________ 实验名称: 土壤容重、孔度的测定 实验类型: 定量实验 同组学生姓名: 盛烨
一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填)
三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤(必填)
五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填)
七、讨论、心得
一、 实验目的和要求(必填)
1、 掌握土壤容重、孔度、含水率以及三相比等物理量的基本概念,并且能够掌握上述物理量相互之间的转化关系。
2、 掌握测量土壤容重等物理量基本的实际操作知识与具体计算方法。
3、 加深对上述物理量的理解,对土壤的物理性质有更深刻的感受与体会,并且能够初步判断土壤肥力
与耕作管理状况。 二、 实验内容和原理(必填)
● 实验内容:
在紫金港校区内选择一块土壤,借助于固定体积的环刀,采取田间自然垒结状态下的土壤并测定出此土壤的容重、孔度、含水率、三相比等指标,并且初步判断该土壤环境对植物生长的适宜程度。 ● 实验原理:
1、 土壤比重:
定义:单位容积固体土粒(不包括孔隙)的重量,单位是g/cm 3。
在计算过程中,土壤比重一般取其平均值2.65 g/cm 3。
2、 土壤容重:
定义:田间自然垒结状态下单位体积的土壤干重(即在105℃下去除水分的土重),也叫做假比重,单位是g/cm 3或t/m 3。
土壤容重的值总是小于比重,一般为1.0—1.4,可反映出土壤肥力和耕作管理状况。除此之外,土壤容重还可以用来反应土壤的紧实度、计算土壤重量以及计算土壤中一定土层内各种组分的数量。
3、 土壤孔度:
定义: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
4、 土壤含水率:
定义:每百克干土中所保持的水分克数。 专业: 农业资源与环境
姓名: 陈安瑶
学号: 3130100224 日期: 2015.4.8 地点: 农生环B-255 装
订
线
5、土壤三相比:
定义: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、主要仪器设备(必填)
环刀、环刀托、小土铲、游标卡尺、电子天平(0.01g)、电热恒温烘箱、干燥器
四、操作方法和实验步骤(必填)
1、取一只干燥、洁净的环刀,用马克笔在环刀表面做上标记,便于自己辨认。
2、用天平(0.01g)称量出环刀的质量并记录数据,用游标卡尺多次测量环刀的高度及其内径,取平均
值,计算出环刀的体积。
3、选择一块合适的土地,用小土铲仔细铲除表层的落叶等杂质,用环刀托将环刀压入土中至环刀托上
的两个孔可明显看见土壤为止,然后挖开环刀周围的土壤取出环刀。
4、用小土铲将环刀两面多余的土削去,使之与环刀的刃口齐平,土壤刚好填满整个环圈,并且将环刀
侧壁附着的较大的土块小心铲去。
5、将装满土壤的环刀带回实验室,用干燥的纸擦去环刀侧壁表面的土壤与其他杂质,称重,并记录其
实验数据。
6、将环刀放入105℃的电热恒温烘箱烘烤(16小时以上),再迅速取出环刀至干燥器冷却至室温,再
次称重并记录数据。
7、最后根据以上记录的实验数据计算土壤的容重、含水率、孔度及三相比,并讨论。
五、实验数据记录和处理
1、环刀直径与高度的记录;环刀体积的计算;
1 2 3 4 平均值
环刀直径D(cm) 6.762 6.778 6.762 6.776 6.770
环刀高度H(cm) 4.244 4.240 4.244 \ 4.243
V=(D/2)2*π*H;V=152.736cm3
2、质量的记录;土壤含水率的计算;
M环刀(g)M环刀+湿土壤(g)M环刀+干土壤(g)M湿土壤(g)M干土壤(g)含水率(%)206.06 478.34 420.99 272.28 214.93 26.68
M湿土壤= M环刀+湿土壤- M环刀;M干土壤= M环刀+干土壤- M环刀;
/ M干土壤*100=26.68%
土壤含水率(%)=(M湿土壤- M干土壤)
3、土壤容重、孔度、三相比的计算;(土壤的比重取2.65 g/cm)
土壤容重= M干土壤/V环刀=1.41 g/cm3
土壤孔度(%)=(1-容重/比重)*100=46.79%
土壤三相比=气相:液相:固相=(孔度-含水率):含水率:(1-孔度)= 20.11:26.68:53.21
六、实验结果与分析(必填)
综上所述:土壤的容重为1.41 g/cm3;孔度为46.79%;含水率为26.68%;
三相比为气相:液相:固相=20.11:26.68:53.21。
本次实验的采样地点为120°5′10″E,30°17′54″N,即浙江大学紫金港校区农生环B座向南100米靠近河流处。且土壤的容重超出植物适宜生长的土壤容重1.1—1.3 g/cm3范围之间,说明土壤的土粒排列较为紧密,且土壤的孔度小于植物适宜生长的土壤孔度52%—56%之间,孔度较小,气相容积比也稍微较低,这可能与此地靠近河流有关,且近日来天气较为潮湿,连续下有关。但整体而言此地的土壤还是处于较为良好的状态,较为适宜植物生长。综上所述,建议此地定期翻土,疏松土壤,并且适当施肥,增强土壤肥力,但不宜浇水过多。
七、讨论、心得
实验误差来源分析:
1、测量误差:在用游标卡尺测量环刀内径以及高度的时候存在测量误差、仪器精度误差以及读数误差,
在测量质量时也同样存在误差。因此,可以采取多次测量取平均值的方法减少误差带来的影响。2、我们所选取的采样地点很有可能因为人为的踩压等因素使得土壤失去自然的垒结状态而造成误差,
我们应当尽量选取远离人为活动,处于自然状态的土壤。
3、环刀采取的土样体积并不等于环刀的容积。因为人为条件下很难保证环刀中土壤上下表面的平整
度,也很难做到对土壤不产生一点挤压使之完全处在自然垒结状态下,除此之外,我们所取到的土壤样品中很可能夹杂着石头、植物根系等,这些都会对实验结果产生一定的影响。
4、环刀表面容易沾上土壤影响实验结果,我们应当尽量用干净的纸擦去环刀表面的土壤、水分以及其
他杂质,减少误差。
5、使用大一点的环刀取土样,相对误差较小,对实验结果的精准性影响较小,但大的环刀取样时难以
填满,也不易从土壤中取出,且对于沙土等土样难以取样;使用小一点的环刀取土样,相对误差较大,但样品容易填满环刀,也容易取出,对于沙土等土壤较为适用,具体采用什么样大小的环刀还应视具体情况而定。
6、从电热恒温箱中取出的环刀与干燥的土壤样品若没有及时放入干燥器,抑或者是干燥器密封程度不
够,高温的环刀与土壤会吸收空气中的水分使得所测得的质量偏大从而影响实验结果,因此,环刀取出后应尽快放入干燥器,减少吸收空气中的水分。