实验三 土壤颗粒分析及手测质地
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称取土样加入适当分散剂20ml后,用带橡皮 头的玻棒搅拌成糊状。静置过夜(或半小时) 。以带有橡皮头的玻棒研磨土样(粘质土不少 于20分钟,壤质土及砂质土不少于15分钟), 其后再加入剩余的分散剂研磨均匀。
3.制备悬液:将分散后的土样用软水洗入1000 ml的沉降筒中,加软水至刻度,即为5%的悬 浮液。放置于平稳桌面上。
>85
松砂土 紧砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 轻粘土 中粘土 重粘土
第二步:按优势粒级细分和定名。粗粉粒为粗 粉质,中细粉粒为粉质,砂粒为砂质,粘粒为 粘质。具体命名时取第二优势粒级,如下表:
第一优势粒级 中细粉粒 粘粒 砂粒 中细粉粒 砂粒 粘粒 粗粉粒 粗粉粒 砂粒 中细粉粒
第二优势粒级 粘粒 中细粉粒 中细粉粒 砂粒 粘粒 粗粉粒 粘粒
(二)操作步骤
置少量(约2g)土样于手中,加水湿润,同时 充分搓揉,使土壤吸水均匀(即加水于土样刚 好不粘手为止)。
然后按表4规格确定质地类型。
表4 田间土壤质地鉴定规格
质 地 土壤干燥 名 称 状态
干土用手研 磨时的感觉
湿润土用手指搓捏时的成形 放大镜或
性
肉眼观察
砂土 散碎
几乎全是砂粒,极 粗糙
砂粒或中细粉粒 粗粉粒 粗粉粒
详细命名 粘粉质 粉粘质 粉砂质 砂粉质 粘砂质 粗粉粘质 粘粗粉质 粗粉质 砂质 粉质
例如:根据测定计算结果,物理性粘粒含量73%,定为轻粘 土,而粘粒含量33%,中细粉粒含量40%,粗粉粒含量12%, 砂粒含量15%,其详细质地等级为:粘粉质轻粘土。(卡氏制 命名举例)
实验三 土壤颗粒分析 及手测质地
土壤是由粒径不同的各粒级颗粒组成的,各
粒级颗粒的相对含量即颗粒组成,对土壤的水 、热、肥、气状况都有深刻的影响。土壤颗粒 分析即是测定土壤的颗粒组成,并以此确定土 壤的质地类型。本实验采用比重计法测定土壤 颗粒组成,同时练习手测质地方法。
一、土壤颗粒分析
(比重计速测法)
2.国际制:按表3标准划分质地类型。
国际制土壤质地分类标准要点如下:
(1)砂土及壤土类以粘粒含量在15%以下为 其主要标准;粘壤土类以粘粒含量在15-25%为 其主要标准;粘土类以含粘粒25%以上为其主 要指标。
(2)当土壤粉砂粒含量达45%以上时,在各 类质地的名称前冠以“粉砂(质)”字样。
(3)当砂粒含量为55-85%时,则冠以“砂( 质)”字样;85-90%,称为壤质砂土,90%以 上者称砂土。
表3 国际制土壤质地分类标准
颗 粒 组 成(mm,%)
质地 名 称
粘粒
粉粒
(<0.02)
(0.02-0.002 )
砂粒 (2-0.02)
砂土
1、砂土及壤质砂 土
0-15
0-15
85-100
1.称样:称取通过1mm(卡氏制)或2mm(国 际制)筛孔相当于50g(精确到0.01g)干土重的风 干土样,置于400ml塑料杯中。
2.样品分散:根据土壤酸碱性质,分别选用下 列分散剂:石灰性土壤(50g样品,下同),加0. 5molL-1六偏磷酸钠60ml;中性土壤加0.25mol L-1草酸钠20ml;酸性土壤加0.5molL-1氢氧化 钠40ml。
中、细粉粒(0.01-0.001mm)%=物理性粘粒(%)-粘粒(%)
(2)国际制
50-<0.02mm颗粒的校正读数
砂粒(2-0.02mm)%=—————————————×100
50
<0.002mm颗粒的校正读数
粘粒(<0.002mm)%=————————————— ×100
表2 在不同温度时各粒级颗粒的比重计测定时间表(国际制)
粒
时Fra Baidu bibliotek
径
间
温度 ℃
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
<0.02
分秒
9 30 9 14 8 58 8 42 8 26 8 10 7 56 7 43 7 31 7 19 78 6 57 6 47
<0.002
时分
17 36 17 5 16 35 16 5 15 36 15 9 14 43 14 19 13 55 13 33 13 12 12 52 12 33
4.测定悬液比重
(1)搅拌:先测定悬液温度。然后用特制搅 拌棒上下均匀搅拌悬液1分钟(30次),使悬液中 颗粒均匀分布,搅拌时,如悬液发生气泡,迅 速加入1—2滴异戊醇消泡。
(2)读数:搅拌停止立即取出搅拌棒,并记 录时间(土粒开始沉降的时间),按表1所列温度 、时间和粒径的关系,选定测比重计读数的时 间,分别测出<0.05、<0.01、<0.001毫米等 各粒级的比重计读数。每次读数前30秒,将比 重计轻轻放人悬液中,使其不要上下浮动,时 间一到迅即读数。读数后取出比重计,以免影 响土粒继续下沉。
不成细条,亦不成球,搓时 土粒自散于手中。
主要为砂粒
砂壤 土
疏松
砂粒占优势,有少 能成土球,不能成条(破碎 砂粒为主,
许粉粒
为大小不同的碎段)
杂有粉粒
轻壤 稍紧 土 易压碎
粗细不一的粉末, 粗的较多,粗糙
略 有 可 塑 性 , 可 搓 成 粗 3mm 的小土条,但水平拿起易碎 断。
主要为粉粒
中壤 土
主要为粉粒 ,杂有粘粒 。
粘土
很紧密不 易 敲碎
细而均一的粉末, 有滑感。
可塑性、粘结性均强,搓成12mm 的 土 条 , 弯 成 的 小 圆 圈 压扁时无裂纹。
主要为粘粒
三、思考题
1.为什么分散剂都用钠盐溶液? 2.为什么用于研磨土样的玻璃棒要带橡皮头? 3.土粒悬液搅拌前为什么要测量温度?沉降期
紧密、用 力 方可压碎
粗细不一的粉末, 稍感粗糙。
有 可 塑 性 , 可 成 3mm 的 小 土 条,但弯曲成2-3cm小圈时出 现裂纹。
主要为粉粒
重壤 土
更紧密, 用 手不能压 碎
粗细不一的粉末, 细的较多,略有粗 糙感。
可塑性明显,可搓成1-2mm的 小土条,能弯曲成直径2cm的 小圈而无裂纹,压扁时有裂 纹。
4. 0.5molL-1氢氧化钠溶液:称取20.0gNaOH,加水溶 解后,定容至1L、摇匀。
5. 0.5molL-1六偏磷酸钠溶液:称取51.0g六偏磷酸钠[( NaPO3)6]加水溶解后,定容至1L,摇匀。
二、土壤质地手测法
(适用于野外)
(一)方法原理
根据各粒级颗粒具有不同的可塑性和粘结性估 测土壤质地类型。砂粒粗糙,无粘结性和可塑 性;粉粒光滑如粉,粘结性与可塑性微弱;粘 粒细腻,表现较强的粘结性和可塑性;不同质 地的土壤,各粒级颗粒的含量不同,表现出粗 细程度与粘结性和可塑性的差异,本次实验, 主要学习湿测法,就是在土壤湿润的情况下进 行质地测定。
间为什么不能搬动沉降筒? 4.作空白校正的目的是什么?
5.空白校正:另取一沉降筒,加入与处理土样 等量的分散剂,用软水稀释至1000ml,比重 计读数即为空白校
(三)结果计算
1.比重计校正读数 比重计校正读数=比重计原读数-空
白校正值 (注:空白校正值包括分散剂校正值
和比重计校正值)
2.各级土粒含量计算
(1)卡氏制
50-0.05mm颗粒的校正读数
2、砂质壤土
0-15
0-45
55-85
壤 土 3、壤土
0-15
30-45
40-55
4、粉砂质壤土
0-15
45-100
0-55
5、砂质粘壤土
15-25
0-30
55-85
粘壤土 6、粘壤土
15-25
20-45
30-55
7、粉砂质粘壤土 15-25
45-85
0-40
8、砂质粘土
25-45
0-20
55-75
54
25
53
26
51
27
50
28
48
29
46
30
45
31
45
32
45
33
44
34
44
35
42
36
42
37
40
38
38
39
37
<0.01
分
25 24 30
24 23 30
23 22 21 30 21 20 19 30 19 19 18 30 18 18 17 30 17 30 17
<0.001
小时
48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48
注意:只搅拌一次,读三次数。
表1 在不同温度时各粒级颗粒的比重计测定时间表(卡氏制)
时
粒 径
<0.05
间 温度 ℃
分秒
4
1 32
5
1 30
6
1 25
7
1 23
8
1 20
9
1 18
10
1 18
11
1 15
12
1 12
13
1 10
14
1 10
15
18
16
16
17
15
18
13
19
10
20
56
21
56
粒
时
径
间
温度 ℃ 18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
<0.02
分秒
6 37 6 28 6 17 68 5 59 5 51 5 43 5 35 5 28 5 20 5 13 57 4 59
<0.002
时分
12 14 11 56 11 3 11 2 11 5 10 50 10 35 10 20 10 7 9 53 9 40 9 28 9 16
<0.01
分
43 42 40 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27.30 27 26 26
<0.001
小时
48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48
粒 时径
间 温度 ℃
<0.05 分秒
22
55
23
54
24
(一)方法原理
土样经化学和物理方法处理后充分分散为单粒 ,并制成5%悬浮液,让土粒自由沉降。经不 同时间,用土壤比重计(又称甲种比重计或鲍 氏比重计)测定悬浮液比重,比重计读数直接 指示比重计悬浮处的土粒重量(g/L)。根据不 同沉降时间的比重计读数,便可计算不同粒径 的土壤颗粒含量。
(二)操作步骤
砂粒(1-0.05mm)%= ————————————— ×100
50
<0.01mm颗粒的校正读数
物理性粘粒(<0.01mm)%=————————————— ×100
50
48小时的校正读数
粘粒(<0.001mm)%=————————————— ×100
50
粗粉粒(0.05-0.01mm)%= 100-砂粒(%)-物理性粘粒(%)
50
粉粒(0.02-0.002mm)%= 100-砂粒(%)-粘粒(%)
(四)质地分类及定名
1.卡氏制
根据各级颗粒的百分含量,划分质地 类型。
第一步:根据物理性粘粒含量,划分大 的质地类型,标准如下:
物理性粘粒 (%)
质地类型
0-5
5-10
10-20 20-30 30-45 45-60 60-75 75-85
9、壤质粘土
25-45
0-45
10-55
粘 土 10、粉砂质粘土 25-45
45-75
0-30
(五)药品配制
1. 软水:取2%碳酸钠220ml加入15000ml自来水中, 静置过夜,上部清液即为软水。
2. 2%碳酸钠溶液:称取20.0g碳酸钠加水溶解稀释至1 L。
3. 0.25molL-1草酸钠溶液:称取33.5g草酸钠,加水溶 解稀释至1L。
3.制备悬液:将分散后的土样用软水洗入1000 ml的沉降筒中,加软水至刻度,即为5%的悬 浮液。放置于平稳桌面上。
>85
松砂土 紧砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 轻粘土 中粘土 重粘土
第二步:按优势粒级细分和定名。粗粉粒为粗 粉质,中细粉粒为粉质,砂粒为砂质,粘粒为 粘质。具体命名时取第二优势粒级,如下表:
第一优势粒级 中细粉粒 粘粒 砂粒 中细粉粒 砂粒 粘粒 粗粉粒 粗粉粒 砂粒 中细粉粒
第二优势粒级 粘粒 中细粉粒 中细粉粒 砂粒 粘粒 粗粉粒 粘粒
(二)操作步骤
置少量(约2g)土样于手中,加水湿润,同时 充分搓揉,使土壤吸水均匀(即加水于土样刚 好不粘手为止)。
然后按表4规格确定质地类型。
表4 田间土壤质地鉴定规格
质 地 土壤干燥 名 称 状态
干土用手研 磨时的感觉
湿润土用手指搓捏时的成形 放大镜或
性
肉眼观察
砂土 散碎
几乎全是砂粒,极 粗糙
砂粒或中细粉粒 粗粉粒 粗粉粒
详细命名 粘粉质 粉粘质 粉砂质 砂粉质 粘砂质 粗粉粘质 粘粗粉质 粗粉质 砂质 粉质
例如:根据测定计算结果,物理性粘粒含量73%,定为轻粘 土,而粘粒含量33%,中细粉粒含量40%,粗粉粒含量12%, 砂粒含量15%,其详细质地等级为:粘粉质轻粘土。(卡氏制 命名举例)
实验三 土壤颗粒分析 及手测质地
土壤是由粒径不同的各粒级颗粒组成的,各
粒级颗粒的相对含量即颗粒组成,对土壤的水 、热、肥、气状况都有深刻的影响。土壤颗粒 分析即是测定土壤的颗粒组成,并以此确定土 壤的质地类型。本实验采用比重计法测定土壤 颗粒组成,同时练习手测质地方法。
一、土壤颗粒分析
(比重计速测法)
2.国际制:按表3标准划分质地类型。
国际制土壤质地分类标准要点如下:
(1)砂土及壤土类以粘粒含量在15%以下为 其主要标准;粘壤土类以粘粒含量在15-25%为 其主要标准;粘土类以含粘粒25%以上为其主 要指标。
(2)当土壤粉砂粒含量达45%以上时,在各 类质地的名称前冠以“粉砂(质)”字样。
(3)当砂粒含量为55-85%时,则冠以“砂( 质)”字样;85-90%,称为壤质砂土,90%以 上者称砂土。
表3 国际制土壤质地分类标准
颗 粒 组 成(mm,%)
质地 名 称
粘粒
粉粒
(<0.02)
(0.02-0.002 )
砂粒 (2-0.02)
砂土
1、砂土及壤质砂 土
0-15
0-15
85-100
1.称样:称取通过1mm(卡氏制)或2mm(国 际制)筛孔相当于50g(精确到0.01g)干土重的风 干土样,置于400ml塑料杯中。
2.样品分散:根据土壤酸碱性质,分别选用下 列分散剂:石灰性土壤(50g样品,下同),加0. 5molL-1六偏磷酸钠60ml;中性土壤加0.25mol L-1草酸钠20ml;酸性土壤加0.5molL-1氢氧化 钠40ml。
中、细粉粒(0.01-0.001mm)%=物理性粘粒(%)-粘粒(%)
(2)国际制
50-<0.02mm颗粒的校正读数
砂粒(2-0.02mm)%=—————————————×100
50
<0.002mm颗粒的校正读数
粘粒(<0.002mm)%=————————————— ×100
表2 在不同温度时各粒级颗粒的比重计测定时间表(国际制)
粒
时Fra Baidu bibliotek
径
间
温度 ℃
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
<0.02
分秒
9 30 9 14 8 58 8 42 8 26 8 10 7 56 7 43 7 31 7 19 78 6 57 6 47
<0.002
时分
17 36 17 5 16 35 16 5 15 36 15 9 14 43 14 19 13 55 13 33 13 12 12 52 12 33
4.测定悬液比重
(1)搅拌:先测定悬液温度。然后用特制搅 拌棒上下均匀搅拌悬液1分钟(30次),使悬液中 颗粒均匀分布,搅拌时,如悬液发生气泡,迅 速加入1—2滴异戊醇消泡。
(2)读数:搅拌停止立即取出搅拌棒,并记 录时间(土粒开始沉降的时间),按表1所列温度 、时间和粒径的关系,选定测比重计读数的时 间,分别测出<0.05、<0.01、<0.001毫米等 各粒级的比重计读数。每次读数前30秒,将比 重计轻轻放人悬液中,使其不要上下浮动,时 间一到迅即读数。读数后取出比重计,以免影 响土粒继续下沉。
不成细条,亦不成球,搓时 土粒自散于手中。
主要为砂粒
砂壤 土
疏松
砂粒占优势,有少 能成土球,不能成条(破碎 砂粒为主,
许粉粒
为大小不同的碎段)
杂有粉粒
轻壤 稍紧 土 易压碎
粗细不一的粉末, 粗的较多,粗糙
略 有 可 塑 性 , 可 搓 成 粗 3mm 的小土条,但水平拿起易碎 断。
主要为粉粒
中壤 土
主要为粉粒 ,杂有粘粒 。
粘土
很紧密不 易 敲碎
细而均一的粉末, 有滑感。
可塑性、粘结性均强,搓成12mm 的 土 条 , 弯 成 的 小 圆 圈 压扁时无裂纹。
主要为粘粒
三、思考题
1.为什么分散剂都用钠盐溶液? 2.为什么用于研磨土样的玻璃棒要带橡皮头? 3.土粒悬液搅拌前为什么要测量温度?沉降期
紧密、用 力 方可压碎
粗细不一的粉末, 稍感粗糙。
有 可 塑 性 , 可 成 3mm 的 小 土 条,但弯曲成2-3cm小圈时出 现裂纹。
主要为粉粒
重壤 土
更紧密, 用 手不能压 碎
粗细不一的粉末, 细的较多,略有粗 糙感。
可塑性明显,可搓成1-2mm的 小土条,能弯曲成直径2cm的 小圈而无裂纹,压扁时有裂 纹。
4. 0.5molL-1氢氧化钠溶液:称取20.0gNaOH,加水溶 解后,定容至1L、摇匀。
5. 0.5molL-1六偏磷酸钠溶液:称取51.0g六偏磷酸钠[( NaPO3)6]加水溶解后,定容至1L,摇匀。
二、土壤质地手测法
(适用于野外)
(一)方法原理
根据各粒级颗粒具有不同的可塑性和粘结性估 测土壤质地类型。砂粒粗糙,无粘结性和可塑 性;粉粒光滑如粉,粘结性与可塑性微弱;粘 粒细腻,表现较强的粘结性和可塑性;不同质 地的土壤,各粒级颗粒的含量不同,表现出粗 细程度与粘结性和可塑性的差异,本次实验, 主要学习湿测法,就是在土壤湿润的情况下进 行质地测定。
间为什么不能搬动沉降筒? 4.作空白校正的目的是什么?
5.空白校正:另取一沉降筒,加入与处理土样 等量的分散剂,用软水稀释至1000ml,比重 计读数即为空白校
(三)结果计算
1.比重计校正读数 比重计校正读数=比重计原读数-空
白校正值 (注:空白校正值包括分散剂校正值
和比重计校正值)
2.各级土粒含量计算
(1)卡氏制
50-0.05mm颗粒的校正读数
2、砂质壤土
0-15
0-45
55-85
壤 土 3、壤土
0-15
30-45
40-55
4、粉砂质壤土
0-15
45-100
0-55
5、砂质粘壤土
15-25
0-30
55-85
粘壤土 6、粘壤土
15-25
20-45
30-55
7、粉砂质粘壤土 15-25
45-85
0-40
8、砂质粘土
25-45
0-20
55-75
54
25
53
26
51
27
50
28
48
29
46
30
45
31
45
32
45
33
44
34
44
35
42
36
42
37
40
38
38
39
37
<0.01
分
25 24 30
24 23 30
23 22 21 30 21 20 19 30 19 19 18 30 18 18 17 30 17 30 17
<0.001
小时
48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48
注意:只搅拌一次,读三次数。
表1 在不同温度时各粒级颗粒的比重计测定时间表(卡氏制)
时
粒 径
<0.05
间 温度 ℃
分秒
4
1 32
5
1 30
6
1 25
7
1 23
8
1 20
9
1 18
10
1 18
11
1 15
12
1 12
13
1 10
14
1 10
15
18
16
16
17
15
18
13
19
10
20
56
21
56
粒
时
径
间
温度 ℃ 18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
<0.02
分秒
6 37 6 28 6 17 68 5 59 5 51 5 43 5 35 5 28 5 20 5 13 57 4 59
<0.002
时分
12 14 11 56 11 3 11 2 11 5 10 50 10 35 10 20 10 7 9 53 9 40 9 28 9 16
<0.01
分
43 42 40 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27.30 27 26 26
<0.001
小时
48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48
粒 时径
间 温度 ℃
<0.05 分秒
22
55
23
54
24
(一)方法原理
土样经化学和物理方法处理后充分分散为单粒 ,并制成5%悬浮液,让土粒自由沉降。经不 同时间,用土壤比重计(又称甲种比重计或鲍 氏比重计)测定悬浮液比重,比重计读数直接 指示比重计悬浮处的土粒重量(g/L)。根据不 同沉降时间的比重计读数,便可计算不同粒径 的土壤颗粒含量。
(二)操作步骤
砂粒(1-0.05mm)%= ————————————— ×100
50
<0.01mm颗粒的校正读数
物理性粘粒(<0.01mm)%=————————————— ×100
50
48小时的校正读数
粘粒(<0.001mm)%=————————————— ×100
50
粗粉粒(0.05-0.01mm)%= 100-砂粒(%)-物理性粘粒(%)
50
粉粒(0.02-0.002mm)%= 100-砂粒(%)-粘粒(%)
(四)质地分类及定名
1.卡氏制
根据各级颗粒的百分含量,划分质地 类型。
第一步:根据物理性粘粒含量,划分大 的质地类型,标准如下:
物理性粘粒 (%)
质地类型
0-5
5-10
10-20 20-30 30-45 45-60 60-75 75-85
9、壤质粘土
25-45
0-45
10-55
粘 土 10、粉砂质粘土 25-45
45-75
0-30
(五)药品配制
1. 软水:取2%碳酸钠220ml加入15000ml自来水中, 静置过夜,上部清液即为软水。
2. 2%碳酸钠溶液:称取20.0g碳酸钠加水溶解稀释至1 L。
3. 0.25molL-1草酸钠溶液:称取33.5g草酸钠,加水溶 解稀释至1L。