土壤容重的测定

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，单位体积中的重量，通常以克/厘米3表示。土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量、土壤紧实度、耕作措施等有关。砂土容重较大，粘土容重较小。一般腐殖质多的表层容重较小。耕作土壤中，耕层容重一般为1.0-1.3克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.4-1.6克/厘米3。沼泽土的潜育层容重可达1.7-1.9克/厘米3或更大。土壤容重不仅用于鉴定土壤颗粒间排列的紧实度，而且是计算土壤孔隙度和空气含量的必要数据。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。实验原理：利用一定容积的环刀切割未搅动的自然状态的土样，使土样充满其中，称量后计算单位体积的烘干土重量。本法适用于一般土壤，对坚硬和易碎的土壤不适用。实验步骤：准备工作：用凡士林在环刀内壁薄薄的涂抹一层，同时准备一定数量的铝盒，将铝盒逐个编号并称量记录铝盒的重量（准确到0.1g），记为G0。采样：在野外采样点选择好土壤剖面点，挖掘土壤剖面并按土壤发生层次自下而上在每个土壤发生层次中部平稳打入环刀，待环刀全部进入土壤后，用铁锹挖去环刀周围的土壤，取出环刀，小心脱出环刀上端的环刀托，然后用削土刀削平环刀两端的土壤，使得环刀内土壤容积一定。在采样过程中，每一个操作步骤都要小心确保不扰动环刀内的土壤，如发现环刀内土壤亏缺或松动，则应该弃掉已采集土样，重新采集。烘干：将已采集好的环刀内土壤样品小心的全部转移到已知重量的铝盒内，称量铝盒及新鲜土壤样品地重量，记为G1。将样品带回室内，放在105℃烘箱内烘干至恒重，称量烘干土及铝盒重量，记为G2。测定土壤表层容重要做5个重复，底层做3个重复，测定表层土壤含水量要做3个重复，底层做2个重复。结果计算(G1-G0)100土壤容重（dv）V(100+W)2rh环刀容积（V）=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G0指铝盒的重量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实验记录：项目重复1重复2铝盒重（克）铝盒及新鲜土壤样品重（克）铝盒及烘干土壤样品重（克）环刀容积（厘米3）土壤容重（克/厘米3）土壤比重的测定土壤颗粒与同体积水（4℃）重量的比重称为土壤比重。它是指全部土壤颗粒（包括有机质和矿物质）的平均比重。因此，比重的大小与土壤的矿物组成、有机质的含量以及母岩、母质的特性有很大的关系。一般耕作土壤的比重为2.65。测定土壤比重，有助于了解组成土壤的矿物特性，而且是土壤物理学中不可缺少的一项基本数据。根据比重的测定，可以计算出土壤空隙度及其他土壤物理性指标。土壤比重通常采用比重瓶法进行测定。实验原理：将已知重量的土样放入液体中，排尽空气，求出由土壤代换出的液体的体积。以烘干土重（105℃）除以体积，即得土壤比重。实验步骤：称土：取通过1mm孔筛的风干土样约10克（精确到0.001克），记为G0，同时称取5克左右土样，测定其吸湿水的含量W％。加蒸馏水：沿比重瓶注满经煮沸并冷却后的无气水，加水到瓶口，塞好瓶塞，使多余的水从颈孔溢出，用滤纸擦干溢出在瓶壁的水珠，称量比重瓶和水的合重，记为g1。加入土样：将比重瓶内的蒸馏水倒出一半，将已经称好的土样通过小漏斗装入比重瓶内，徐徐摇动比重瓶使得土粒充分浸润并与水混合均匀。加热：将比重瓶放在电热板上加热煮沸1小时（丛煮沸时开始计时），煮沸过程中要经常摇动比重瓶，使较彻底地排除土粒及水中的空气。冷却：从电热板上取下比重瓶，冷却，再加入预先煮沸过的无气的蒸馏水，加至略低于瓶颈即可，同时用手指轻轻敲打瓶壁，使残留土中的空气逸出，粘附于瓶壁的土粒沉入瓶底。若液面漂浮有泡沫，可用细铅丝略为搅动浮沫，使悬浮在液面的细土粒或细根旋入液中。静置冷却，澄清后测量瓶内水温，记为T1℃。定容：冷却澄清后，在比重瓶内继续加入蒸馏水至瓶颈，塞好瓶塞，使多余的水从颈孔溢出，用滤纸查干溢出在瓶壁的水珠。称重：立即称量比重瓶、水、土的总重量（精确到0.001克），记为g2。不同温度下水的密度（克/厘米3）温度℃密度温度℃密度温度℃密度0.0－1.50.999920.50.998130.50.99552.0－6.51.000021.00.998031.00.99547.0－8.00.999921.50.997931.50.99528.5－9.50.999822.00.997832.00.995110.0－10.50.999722.50.997732.50.994911.0－11.50.999623.00.997633.00.994712.0－12.50.999523.50.997433.50.994613.00.999424.00.997334.00.994413.5－14.00.999324.50.997234.50.994214.50.999225.00.997135.00.994115.00.999125.50.996935.50.993915.5－16.00.999026.00.996836.00.993716.50.998926.50.996736.50.993517.00.998827.00.996537.00.993417.50.998727.50.996437.50.993218.00.998628.00.996338.00.993018.50.998528.50.996138.50.992819.00.998429.00.996039.00.992619.50.998329.50.995839.50.992420.00.998230.00.995740.00.9922结果计算：12swtgddggg式中，ds指土壤比重（克/厘米3）dwt指t℃时蒸馏水的比重（克/厘米3）g指烘干样品重（克）g1指t℃时比重瓶和水的合重（克）g2指t℃时比重瓶、土和水的合重（克）记录表格：项目重复1重复2新鲜土壤样品重（克）土壤吸湿水含量（％）烘干土壤样品重（克）比重瓶及水合重（克）比重瓶、土及水合重（克）t℃时蒸馏水的比重（克/厘米3）土壤比重（克/厘米3）土壤空隙度的测定由于土壤的胶结、垒结，在土粒间形成土壤孔隙。单位体积的土壤中空隙所占的百分数称为土壤总孔隙度。它直接关系到土壤的通气状况，是土壤的主要物理特性之一。土壤总孔隙度一般不直接测定，而是先测定土壤的容重、比重，然后根据上述两项数值计算土壤总孔隙度。土壤总空隙度的计算方法为：土壤容重土壤总空隙度（％）＝（1－）100土壤比重