腐殖质对土壤结构稳定性的影响

腐殖质对土壤结构稳定性的影响分析陈科奇胡智宇吴啸川陈相宇刘欣王肇乾马岗张盼

1、研究目的及意义

土壤结构是土粒（单粒和复粒）的排列组合形式，其包括结构体和结构性两层含义。通常所说的土壤结构多指结构性。土壤结构性是由土壤结构体的种类、数量（尤以团里结构的数量）及结构体内外的孔隙状况等产生的综合性质。包括水稳定性、生物稳定性、机械稳定性。在实际生产中，土壤结构的监测、管理、调节，常常是农田土壤管理的主要内容。

2、试验方法及原理

（1）机械稳定性的测定——干筛法土壤机械组成数据是研究土壤的最基本资料之一。根据土壤机械分析，分别计算各粒级的相对含量，便可由此确定土壤质地和土壤结构性。进而测定土壤的水稳定性、生物稳定性。

（2）水稳定性的测定——空白对照、湿筛法腐殖质是土壤水稳性结构体形成的构成物。通过比较腐殖质含量较多的土壤和腐殖质含量一般的土壤经过湿筛法烘干称量后各粒级占的比例来测定。通常以直径在10~0.25mm水稳性团聚体含量判别结构好坏，水稳性团聚体含量多的好，少的差。

（3）生物稳定性的测定——比重瓶法、环刀法良好的结构性，实质上是具有良好的孔隙性，即孔隙的数量（总孔隙度）大而且大、小空隙的分配和分布适当，有利于土壤水、肥、气、热状况调节和植物根系活动。土壤容重的测定用环刀法，土壤比重的测定用比重瓶

法。土壤总孔度=1-（容重/比重）

3、实验步骤

（1）土壤样品的称量用电子天平称取原状风干土壤样品800.00g，放在实验台备用。

称量分析

衡器包括称量显示控制器、称重传感器、连接件等。在称量过程中,自然也受到许多影响和干扰因素的作用,其中温度就是最重要的影响量之一。温度对称量显示控制器放大因数(VSI/μV)的绝对准确度影响很大。称重显示器的阻抗、激励电流的形式、标称值和不确定度、连接件中的热电动势、电压测量装置的不确定度、输入信号值(μV)、溯源性、重复性和稳定性等都随温度的变化而作不同程度的变化。正是这种温度作用下,以上诸因素变化的综合效应,使放大器产生了漂移和变化,影响到称重显示控制器和衡器正常的工作。

刘欣

（2）机械稳定性的测定——干筛法将土壤样品放在备用的不同孔径的筛子里，用力均匀的摇动筛子10分钟，然后分别计算各粒级的相对含量，由此确定土壤机械稳定性。进而测定土壤的水稳定性、生物稳定性。

干筛法

步骤：

1田间采回的土样（用硬质铝盒带回），在实验室风干。

2当土块含水量在室温下风干到土壤塑限（含水量达22%-25%左右）时，用手轻轻地把大土块沿着自然脆弱带（failure zone）扳成不同大小的土壤团聚体，然后在室温条件下风干

3把盛有土样的筛子置于摇床上于270r/min的转速下震荡2min（根据预备试验结构确定2min足够分离土壤各粒径团聚体），进行干筛（重复2次），分离出>1.0 mm、0.5~1.0 mm、0.25~0.5 mm、0.1~0.25 mm 、0.053~0.25 mm 、0.02~0.053 mm 、<0.02 mm土壤团聚体

4筛完后，将各级筛子上的团聚体及粒径<0.25mm的土粒分别称量（精确至0.01g），计算干筛的各级团聚体占土样总量的百分含量

注：1通常是采耕层土壤，根据需要也可分层采样。采样时要注意土壤的湿度，最好在土不沾铲，接触不变形时为宜。

2用白铁盒或铝制盒在田间多点（3~5点）采集有代表性的原状土样，以保持原来的结构状态。

3运输时要避免震动和翻倒。运回实验室内，沿土壤的自结构轻轻地剥开，

将原状土剥成直径为10mm~12mm的小土块，同时防止外力的作用而变形，并剔去粗根和小石块。将土样摊平，置于透气通风处，让其自然风干。

4取样时一般不小于1kg，精确至0.01g。

5粘重的土壤风干后会结成紧实的硬块，即使用干筛法将其分成不同直径的粒级，也不能代表它们是非水稳定性大团聚体。

结果计算：计算各级非水稳性大团体所占百分比,利用实验所得数据分析土壤的机械稳定性。

原理：土壤团聚体各级别所占的比例不同，性质结构也不同。

（3）水稳定性的测定——空白对照、湿筛法将步骤（2）中的各粒级土样按比例配制成待测土壤样品80.00g,并平均分成两份。其中一份用腐殖质提取液浸提后烘干，并称取20.00g用湿筛法计算各粒级占的比例；另一半备用。另一份直接称取20.00g用湿筛法计算各粒级占的比例。通过对比，确定腐殖质对土壤水稳定性的影响。

土壤团聚体是指土壤中大小、形状不一、具有不同孔隙度和机械稳定性的结构单位，通常将粒径>0.25mm的结构单位称为大团聚体。按水稳定性可把大团聚体分为非水稳定性大团聚体和水稳定性大团聚体，土壤水稳性团聚体含量是评价土壤结构性的重要指标，团聚体的测定有利于了解土壤水分的众多方面，如径流、人渗、再分布、通气以及根系生长。土壤团聚体是指一组黏结在一起的多个基本土壤颗粒，这些土壤颗粒之间的黏结力比其与周围土壤颗粒的黏结力更强，是土壤的结构单位。土壤团聚体对于外来破坏性作用力的脆弱性的度量，影响着土壤的一系列物理性质，特别是入渗和土壤侵蚀，决定土壤对风和水的搬运作用的敏感性，还影响着耕作土壤孔隙的大小，进而影响土壤入渗、产流、侵蚀及肥力状况。从农学意义上讲，适于植物生长的良好结构主要依赖于直径为1—10mm的水稳性团聚体，因为这种团聚体有利于调节通气、持水、养分的保持和释放。

（4）生物稳定性的测定——比重瓶法、环刀法先用环刀法分别测定浸提腐殖质后和未浸提腐殖质的土壤样品的容重，然后再用比重瓶法测定两者的比重，最后通过公式计算土壤的总孔度。土壤总孔度=1-（容重/比重）

比重法

比重瓶的定义:

比重瓶是一个能精确测定玻璃或金属容器体积的设备。它通过简单的称重可测得液短颈比重瓶短颈比重瓶体的密度和容积所定义的体积。应用比重瓶的已知容积可测定粉末、液体、微粒的密度。