土壤抗蚀性研究方法

土壤抗蚀性的研究方法

1. 研究目的及意义

国内对于土壤抗蚀性已经做了广泛而深入的研究，而且取得了不少重要的成果。土壤抗蚀性就是土壤抵抗侵蚀的能力，是一个综合性的因子，却不是一个简单的定量可测定的指标。结合数学方法来量化土壤抗蚀性具有重要的意义。了解和评价一个地区土壤抗蚀性及其影响因子，对该地区土壤的合理利用和土地资源的管理起到了指导作用，也是选择水土保持措施、防止土质退化的重要依据。而土壤抗蚀性研究方法的改善对今后研究具有重要的指导意义。

2. 方法

2.1 抗蚀性指标的选取与计算

为了全面而系统地研究土壤抗蚀能力，根据前人研究结果，选取了4大类，共14个抗蚀性指标，分别为：（1）土壤容重（X1），土壤有机质（X2），土壤孔隙度（X3）；（2）无机粘粒类：<0.05mm 粉粘粒含量（X4），<0.01mm 物理性粘粒含量（X5），<0.001mm 胶粒含量（X6），结构性颗粒指数（X7）；（3）水稳性团粒类：<0.25mm 水稳性团粒含量（X8），>0.5mm 水稳性团粒含量（X9），结构破坏率（X10）；（4）微团聚体类：土壤团聚状况（X11），团聚度（X12），分散率（X13），分散系数（X14）。

前9项可以通过土壤物理性质测定直接得到相关数据。后6个需要通过公式计算得到： 结构性颗粒指数=<0.001mm 机械组成成分含量/0.001~0.05mm 机械组成成分含量 结构破坏率=>0.25mm 团聚体含量（干筛—湿筛）/>0.25mm 干筛团聚体含量*100% 土壤团聚状况=>0.05mm 微团聚体含量—>0.05mm 机械组成成分含量

团聚度=团聚状况/>0.05微团聚体含量*100%

分散率=<0.05mm 微团聚体含量/<0.05mm 机械组成成分含量*100%

分散系数=<0.001mm 微团聚体含量/<0.001mm 机械组成成分含量*100%

2.2 土壤理化性质测定方法

2.2.1土壤容重的测定

土壤容重是指土壤在未受到破坏的自然结构的情况下，单位体积的重量，通常以g/cm 3表示，测定土壤容重的方法很多，如环刀法、蜡封法、水银排开法等。环刀法是常用的方法之一。

式中W 指土壤含水量（计算过程见土壤含水量）

H 指环刀高度

R 指环刀有刃口一端的内半径

V 指环刀的容积

G 0指铝盒的重量

⨯=(G1-G0)100

土壤容重（dv ）V(100+W)2r h π环刀容积（V ）=

G1指铝盒及湿土的重量

实验仪器及试剂：

环刀铝盒记号笔削土小刀小铁铲托盘天平烘箱凡士林

试验记录表格

2.2.2土壤有机质含量的测定

土壤有机质含量测定常采用重铬酸钾容量法。

试验仪器：油浴消化装置（包括油浴锅和铁丝笼）、可调温电炉、秒表、自动控温调节器。主要试剂：0.008mol·L-1(1/6K2Cr2O7)标准溶液、浓硫酸（分析纯）、0.2mol·L-1 FeSO4溶液、邻啡罗啉指示剂、2-羧基代二苯胺指示剂、硫酸银（分析纯）、二氧化硅（分析纯）。

2.2.3土壤机械组成的测定

土壤机械组成分析原理就是把土粒按其粒径大小分成若干级，并定出各级的量，从而得出土壤的机械组成。对于粒径>0.2mm砂粒，一般采用过筛的方法，将土壤逐级过筛并称重。对于粒径较小的土粒，则先用分散剂将其充分分散，再使其在一定的悬液中自由沉降，根据土粒沉降的速度，分别测定不同粒级含量的多少。

机械组成测定方法很多，在野外因仪器、药品携带不方便，所以常用揉条法。在室内则采用吸管法或者比重计法，前者比较繁琐，好事久，但精确度高；后者操作简便，结果比较准确。

2.2.4 土壤团聚体含量的测定

土壤有机胶体是土粒中最细小的成分，可使土粒团聚起来形成结构即土壤团聚体。土壤团聚体是土壤结构的基本单位，是由土壤胶结成粒状或小团块状，大体成球形。这种结构在表土中出现，具有良好的物理性能，是肥沃土壤的结构形态，其具有水稳性、力稳性和多孔性。其直径一般在10~0.25mm之间，<0.25mm的团粒成为微团聚体。大团聚体分为非水稳性和水稳性两种。非水稳性大团聚体组成用干筛法测定，水稳性大团聚体组成用湿筛法测定。仪器：沉降筒（1000毫升），水桶，土壤筛一套（直径20cm，高5cm），天平，铝盒，烘箱，电热板，干燥器，团聚体分析仪。

2.2.5土壤微团聚体含量的测定

土壤中小于0.25mm的团聚体称为微团聚体。土壤中原生颗粒所形成的微团聚体标志着土壤在浸水情况下的结构性能和分散强度。土壤微团聚体测定与土壤颗粒组成吸管法测定基本相同，也是根据司笃克斯定律，利用不同直径微团聚体的沉降时间不同，将悬浮液分级。仪器：振荡机、土壤颗粒分析吸管、搅拌棒、量筒、土壤筛、烧杯、洗筛、锥形瓶。

称取通过2mm筛孔的10g（精确至0.001g）风干土样置于500mL锥形瓶中，加入200mL 水，加塞浸泡24h，然后在振荡机上振荡2h。在1000mL量筒上放一大漏斗，在量筒口放一孔径0.25mm洗筛，将悬浮液通过筛孔洗入量筒中，留在锥形瓶内的土粒，用水全部洗入洗筛内，注意切不可用橡皮头玻璃棒洗擦土粒，以免破坏微团聚体，最后将量筒内的悬浮液用水加至1000mL。

将盛有悬浮液的1000mL量筒放在温度变化较小的平稳试验台上，避免振动，避免阳光

直接照射。将留在洗筛内的砂粒洗入已知质量的50mL烧杯（精确至0.001g）中，烧杯置于低温电热板上蒸去大部分水分，然后放入烘箱中，于105℃烘6h，再在干燥器中冷却后称至恒量（精确至0.001g）。同时取温度计悬挂在盛有1000mL水的1000mL量筒中，并将量筒与待测悬浮液量筒放在一起，记录水温（℃），即代表悬浮液的温度。

根据悬浮液的温度、土壤密度与颗粒直径，按下表土壤颗粒分析吸管法吸取各粒级时间表，吸取各粒级颗粒。

2.2.6土壤孔隙度

孔隙度也称土壤孔度，可根据土壤容重和比重计算而得。公式为：

孔隙度（%）=（1-容重/比重）*100

2.3数据处理方法

对试验所测得的抗蚀性指标数据进行主成分分析、聚类分析、回归分析、相关性分析和方差分析。利用主成分分析得出各成分对土壤抗蚀性性能影响的权重，计算出综合抗蚀性方程，建立土壤抗蚀性评价模型。所有数据可采用Excel2007和SPSS17.0进行分析。