土壤容重,比重的测定和孔隙度的计算

实验五 土壤容重、比重和孔隙的测定土壤容重是指土壤在未破坏自然结构的情况下，单位体积的土壤重量（以克／立方厘米表示）。

土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量和土壤紧实度等有关。

土壤比重是指土壤固体部分的重量与在4℃时同体积的水重之比。

土壤比重的大小与土壤的矿物组成、有机质含量以及母岩、毋质的特性等有关。

利用土壤的比重和容重可以计算土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、三相比和孔隙比等项目。

因此，它们是土壤物理性质重要测定项目和指标。

一、土壤容重的测定（环刀法）1．方法原理。

利用一定体积的环刀切割自然状态的土壤，使土壤充满环刀。

烘干后称重、计算。

测定土壤容重的方法很多，如环刀法、蜡封法等。

本次实验采用环刀法． 2．仪器设备。

（1）环刀（用无缝钢管制成，一端有刀口，便于压入土中（图14）。

（2）环刀托（上有两个小孔，在环刀采样时，空气由此排出）。

（3）削土小刀（刀口要平直）、小铁铲、木锤等。

（4）天平（感量 0.1克和 0.01克）。

3．操作步骤。

（1）测量并计算环刀之容积（A ）（A ＝πr 2h ，式中r 为环刀的内半径，h 为环刀高度），并称重（B ），准确至0.1克（记录环刀号码）。

（2）选择好土壤剖面后，按土壤剖面层次，自上至下用环刀在每层的中部采样，均衡地用力把环刀托垂直压入土中（土壤较硬，可用木锤轻轻敲打环刀托把），待整个环刀全部压入土中后停止下压。

用铁铲把环刀周围土壤挖去，并使其下方留有一些多余的土壤，取出环刀，用削土刀刮去粘附在环刀壁上的土壤，并削平环刀两端的土面，使之适与刃口齐平。

并在同一地点采土样约100克置于铝盒之中，带回测定土壤比重之用。

（3）用干布擦净粘附于环刀外面的土壤，称重（C ），并放入烘箱内在 105℃下烘6一8 小时，冷却后称重（D ）。

测定表层土壤容重要做5个重复，底层做3个，测定表层土壤含水量要做3个重复，底层做2个。

4．结果计算。

土壤容重=ABD （克/立方厘米）图14 环刀采样示意图土壤含水量=BD DC --×100二、土壤比重的测定（比重瓶法）1．方法原理。

土壤比重、容重和孔隙度的测定一、比重的测定土壤比重又称真比重，是指单位体积的固体土粒重与同体积的水重之比。

土壤比重可用来计算土壤的总孔隙度，其数值大小还可间接反映土壤的矿物组成和有机质含量。

(一)方法原理通常使用比重瓶法，根据排水称重的原理，将已知重量的土样放入容积一定的盛水比重瓶中，完全除去空气后，固体土粒所排出的水体积即为土粒的体积，以此去除土粒干重即得土壤比重。

(二)操作步骤1、称取通过1mm筛孔相当于10克烘干土的风干土样，倒人比重瓶中，再注入少量蒸馏水(约为比重瓶的三分之一)，轻轻摇动使水土混匀，再放在沙浴上煮沸*，不时摇动比重瓶，以驱除土样和水中的空气。

2、煮沸半小时后取下冷却，加煮沸后的冷蒸馏水，充满比重瓶上端的毛细管，在感量为1／1000的天平上称重，设为B克。

3、将比重瓶内的土倒出，洗净，然后将煮沸的冷蒸馏水注满比重瓶，盖上瓶塞，擦干瓶外水分，称重为A克。

(三)结果计算干土重（克）/固体土粒体积（厘米3）土壤比重＝——————————————————水的密度（1克/厘米3）干土重（10克）＝—————————————————干土(10克)排出的水的体积（厘米3）10＝———————(10+A）—B(四)仪器设备1、容积为50毫升的短颈比重瓶一支。

2、感量为1／1000的天平一架。

3、电砂浴或电热板。

4、滴管、小漏斗、无空气的蒸馏水等。

* 含活性胶体或可溶性盐较多的土壤，因粘滞水或盐分的影响，会使结果偏大，要用非极性液体代替蒸馏水，试样先烘至恒重，用真空抽气代替煮沸。

二、土壤容重的测定(环刀法)土壤容量又叫土壤的假比重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用克/厘米3表示。

土壤容重除用来计算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。

（一）方法原理用一定容积的钢制环刀，切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，然后称量并根据土壤自然含水量计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。

土壤孔隙度的计算公式土壤孔隙度是指土壤中孔隙的总体积与土壤总体积之比，它是土壤中空气和水分的存储空间。

土壤孔隙度的计算公式可以通过测定土壤的容重和基质密度来得到。

我们来看一下土壤的容重和基质密度的定义。

土壤的容重是指单位体积的土壤的质量，通常用g/cm³或kg/m³来表示。

而土壤的基质密度是指土壤中固体部分的质量与固体部分的体积之比，通常也用g/cm³或kg/m³来表示。

土壤孔隙度的计算公式如下：土壤孔隙度 = (1 - 容重 / 基质密度) × 100%在实际测定中，我们首先需要采集土壤样品，并将其干燥至恒定重量，以确定土壤的容重。

然后可以通过容器法或气体置换法来确定土壤的基质密度。

最后，根据上述公式，就可以计算得到土壤的孔隙度。

土壤孔隙度的大小对土壤的透气性、保水性和养分的存储都有重要影响。

一般来说，孔隙度越大，土壤的透气性就越好，有利于植物根系的呼吸和生长。

而孔隙度过大也可能导致土壤保水性下降，影响植物的生长。

因此，在实际的土壤管理和农业生产中，合理控制土壤的孔隙度是非常重要的。

除了通过计算公式来确定土壤的孔隙度，还可以通过土壤质地、土壤结构和土壤剖面来初步判断土壤的孔隙度。

比如，砂质土壤通常孔隙度较大，而粘质土壤孔隙度相对较小。

另外，土壤的孔隙度还受到土壤中有机质含量、根系的分布和土壤团聚体的影响。

因此，在进行土壤管理和改良时，也需要考虑这些因素对孔隙度的影响。

总的来说，土壤孔隙度的计算公式可以帮助我们更准确地了解土壤的物理性质，为合理的土壤管理和农业生产提供依据。

通过控制土壤的孔隙度，可以改善土壤的透气性和保水性，提高土壤的肥力，促进植物的生长和发育。

因此，在实际的土壤管理中，我们应该重视土壤孔隙度的测定和控制，以实现可持续的农业发展和生态环境保护。

土壤容重、比重测定及孔隙度计算一、目的要求土壤容重、比重和孔隙度是土壤松紧状况的反映，而土壤的松紧状况与土壤一系列理化性质，耕作情况等密切相关，因此测定土壤容重、比重与孔隙度的大小，可以作为判断土壤肥力高低的一项重要指标。

二、说明土壤容重是指土壤在自然情况下，单位体积内所具有的干土重量，包括土壤孔隙在内，通常以（克/立方厘米）表示。

通过土壤容重测定可以大致估计土壤有机质含量多少，质地状况以及土壤结构好坏。

土壤比重是指单位体积内固体干土粒的重量与同体积水重之比，不包括土壤孔隙在内，决定土壤比重大小的主要因素是土壤有机质含量和土壤矿物组成。

土壤孔隙度是指单位体积内土壤孔隙所占的百分数，土壤孔隙的数量与大小，密切影响着土壤透水、透气与蓄水保墒能力，它可由土壤容重、比重及土壤田间持水量计算而得。

三、方法（一）容重测定：环刀法1、在欲测容重地块挖坑，长、宽约1尺左右，坑深视土层情况而定，通常1.5尺左右即可并将取土坑壁垂直切平。

2、将环刀垂直压入各层土壤中，如土壤紧实时，可在环刀上端垫一块木板，用铁锤击入土壤。

环刀进入土层时勿左右摇摆，以免破坏土壤自然状态，影响容重。

3、用铁铲将环刀从土壤中挖出，小心削平下端，然后将上部钢环去掉，再削平上端，环刀内的土壤体积为100立方厘米，同样取三份，两份求其平均值，一份测定土壤毛管孔隙度。

4、将环刀内的土壤无损移入铝盒中，带回室内称重，土壤如在大铝盒中直接烘干时可不称重。

5、将大铝盒打开盖放入105℃烘箱中烘8小时，或取其中的土壤15—20克，放入小铝盒中，用酒精烧失法，求出土壤含水百分数。

6、计算：V——环刀内容积（厘米3）W——样品含水百分数（不带%）（二）比重测定：1、将比重瓶加水至满、外部擦干，称重为A。

2、将比重瓶中水分倒出约1/3把10克烘干土小心倒入瓶中，加水至满，注意不使水溢出，擦干，称重为B。

3、10克（干土重）+ A（比重瓶重+ 水重）- B（比重瓶重+ 10克干土重+ 排出10克干土体积后的水重）= C（10克干土同体积的水重）。

实验四土壤容重的测定及总孔隙度的计算一、目的和意义土壤容重是指土壤在自然结构的状况下，单位体积土壤的烘干重，以克/立方厘米来表示。

土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量和土壤紧实度等有关。

土壤容重的数值可以用来计算土壤总孔隙度，空气含量和每亩地一定深度的耕层中的土壤重量等。

测定土壤容重最常用的方法是环刀法，方法简便，但需多次重复，才能得出较正确的数值。

二、方法原理环刀法是利用一定体积的钢制圆筒（称为环刀）切割自然状态的土壤，使土充满其中，然后称重并测定土壤含水量，计算出单位体积的烘干土重量。

三、仪器1、环刀：是一只圆形的钢筒，下端有锋利的刃口，上端套一个环刀托，以便把环刀压入土内。

环刀的体积为100立方厘米（筒高5厘米，直径为5.05厘米），另有底盖与其配套。

2、削土刀、小铁铲及木锤。

3、天平（感量0.1克和0.01克）。

4、铝盒、干燥器、坩埚钳、小量筒（10毫升）。

5、95%灯用酒精一瓶。

四、操作步骤1、先将环刀称重。

2、在需要测定容重的田块上，先用小铁铲将采土处铲平，环刀的刃口向下，上端套一个环刀托，用小锤锤击托柄，将环刀垂直压入土中。

环刀入土时要平稳，用力一致，不能过猛，以免受震动而破坏土壤的自然状态。

环刀的方向要垂直不能倾斜，避免环刀与其中的土壤产生间隙，使容重的结果偏低。

3、当环刀托的顶部距离土面尚有一小段距离时，用小铁铲挖掘周围的土壤，将整个环刀从土中取出，除去环刀外粘附的土壤，取下环刀托，用小刀仔细地削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积与环刀容积相等。

立即称重并记录。

亦可加上底、盖，带回室内称重。

若按土壤剖面的层次测定容重，每层土壤应不少于三个重复，在田间测定容重一般应有5—10个重复，取其平均值。

4、测定土壤含水量：环刀内取出两份土壤，每份约10克，分别置于已知重量的铝盒中称重，测定土壤含水量，测定方法与土壤吸湿水的测定相同。

土壤含水量也可用酒精灼烧速测法测定，此方法是借酒精燃烧时所发生的热来蒸干水分。

标题：深入理解土壤容重、比重和孔隙度在农业、土地利用和环境保护等领域，土壤是一个至关重要的因素。

而了解土壤参数，如容重、比重和孔隙度，对于合理利用土壤和增强土壤的肥力非常重要。

本文将从深度和广度两个方面，全面探讨这些土壤参数的概念和意义。

## 一、土壤容重、比重和孔隙度的概念### 1.1 土壤容重土壤容重是指单位体积土壤的质量。

通常用干重或湿重表示，单位是克/立方厘米或克/千克。

土壤容重的计算公式为：土壤容重 = 干重 / 体积。

### 1.2 土壤比重土壤比重是指土壤固体颗粒的质量与等体积的水的质量之比。

它是一个无量纲的指标，通常用于描述土壤固体颗粒的密实程度。

土壤比重的计算公式为：土壤比重 = 固体颗粒质量 / (等体积的水的质量)。

### 1.3 土壤孔隙度土壤孔隙度是指土壤中所有孔隙的体积与总土壤体积之比。

它可以反映土壤中的空隙程度，对土壤的保水、透气等特性有重要作用。

土壤孔隙度的计算公式为：土壤孔隙度 = (总孔隙体积 / 总土壤体积) × 100%。

## 二、土壤容重、比重和孔隙度的意义### 2.1 对土壤肥力的影响土壤容重、比重和孔隙度对土壤的肥力有着直接的影响。

通常情况下，容重越大，孔隙度越小，土壤中的气体和水分含量就越低，影响了土壤中微生物的生长和活动，从而影响了土壤的肥力。

### 2.2 对农作物生长的影响不同类型的土壤在容重、比重和孔隙度上都有所不同，而这些参数会直接影响农作物的生长。

过高的容重和比重会影响土壤的透气性和透水性，从而对农作物的根系生长和养分吸收产生不利影响。

### 2.3 对土地利用和环境保护的意义了解土壤容重、比重和孔隙度的概念和意义对于合理利用土地和保护环境也是至关重要的。

在城市规划和建设中，需要根据土壤参数来选择合适的植被覆盖和排水系统，以达到环境保护和城市美化的目的。

## 三、个人观点和总结通过对土壤容重、比重和孔隙度的概念和意义的深入探讨，我对这些参数的重要性有了更深刻的理解。

土壤容重、比重测定及孔隙度计算一、目的要求土壤容重、比重和孔隙度是土壤松紧状况的反映，而土壤的松紧状况与土壤一系列理化性质，耕作情况等密切相关，因此测定土壤容重、比重与孔隙度的大小，可以作为判断土壤肥力高低的一项重要指标。

二、说明土壤容重是指土壤在自然情况下，单位体积内所具有的干土重量，包括土壤孔隙在内，通常以（克/立方厘米）表示。

通过土壤容重测定可以大致估计土壤有机质含量多少，质地状况以及土壤结构好坏。

土壤比重是指单位体积内固体干土粒的重量与同体积水重之比，不包括土壤孔隙在内，决定土壤比重大小的主要因素是土壤有机质含量和土壤矿物组成。

土壤孔隙度是指单位体积内土壤孔隙所占的百分数，土壤孔隙的数量与大小，密切影响着土壤透水、透气与蓄水保墒能力，它可由土壤容重、比重及土壤田间持水量计算而得。

三、方法（一）容重测定：环刀法1、在欲测容重地块挖坑，长、宽约1尺左右，坑深视土层情况而定，通常1.5尺左右即可并将取土坑壁垂直切平。

2、将环刀垂直压入各层土壤中，如土壤紧实时，可在环刀上端垫一块木板，用铁锤击入土壤。

环刀进入土层时勿左右摇摆，以免破坏土壤自然状态，影响容重。

3、用铁铲将环刀从土壤中挖出，小心削平下端，然后将上部钢环去掉，再削平上端，环刀内的土壤体积为100立方厘米，同样取三份，两份求其平均值，一份测定土壤毛管孔隙度。

4、将环刀内的土壤无损移入铝盒中，带回室内称重，土壤如在大铝盒中直接烘干时可不称重。

5、将大铝盒打开盖放入105℃烘箱中烘8小时，或取其中的土壤15—20克，放入小铝盒中，用酒精烧失法，求出土壤含水百分数。

6、计算：式中g——环刀内湿样重（克）gV——环刀内容积（厘米3）W——样品含水百分数（不带%）（二）比重测定：1、将比重瓶加水至满、外部擦干，称重为A。

2、将比重瓶中水分倒出约1/3把10克烘干土小心倒入瓶中，加水至满，注意不使水溢出，擦干，称重为B。

3、10克（干土重）+ A（比重瓶重+ 水重）- B（比重瓶重+ 10克干土重+ 排出10克干土体积后的水重）= C（10克干土同体积的水重）。

实训五土壤容重的测定及土壤孔隙度的计算.实训五：土壤容重的测定及土壤孔隙度的计算在农业生产和土壤科学研究中，了解土壤的物理性质至关重要。

其中，土壤容重和孔隙度是两个关键指标，它们对于评估土壤的肥力、透气性、保水性以及植物根系的生长环境都具有重要意义。

本次实训的目的就是掌握土壤容重的测定方法，并通过计算得出土壤孔隙度。

一、实验原理土壤容重是指单位体积自然状态下土壤（包括土壤孔隙）的干重。

通过采集一定体积的原状土壤样本，经过烘干称重，即可计算出土壤容重。

土壤孔隙度则是指土壤孔隙的体积占土壤总体积的百分数。

它可以通过土壤容重、土壤比重以及相关公式计算得出。

二、实验仪器和材料1、环刀：用于采集原状土壤样本，一般体积为 100cm³。

2、削土刀：用于修整环刀两端多余的土壤。

3、电子天平：精确到 001g ，用于称重。

4、烘箱：用于烘干土壤样本。

5、铝盒：用于盛装烘干的土壤样本。

三、实验步骤1、采样选择具有代表性的土壤采样点，去除表层杂物。

将环刀垂直压入土中，直至环刀顶部与地面平齐。

注意保持环刀的垂直和原状土的完整性。

2、削土用削土刀小心地削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤表面与环刀边缘平齐。

3、称重称取环刀与湿土的总重量，记为 W₁。

4、烘干将环刀内的土壤样本小心地放入铝盒中，放入烘箱在 105℃下烘干至恒重。

5、再次称重烘干后的土壤与铝盒一起称重，记为 W₂。

6、计算（1）土壤容重（g/cm³）＝（W₂环刀重量）／环刀体积（2）土壤比重一般取 265g/cm³。

（3）土壤孔隙度（％）＝（1 土壤容重/ 土壤比重）× 100四、实验数据记录与处理｜采样点｜环刀重量（g）｜ W₁（g）｜ W₂（g）｜土壤容重（g/cm³）｜土壤孔隙度（％）｜｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜计算每个采样点的土壤容重和孔隙度，并求出平均值。

土壤比重、容重之测定及总孔隙度的计算实验一、土壤比重测定（一）测定意义土壤比重即土壤固体部分的重量与同体积水（4℃）重之比。

比重的大小取决于土壤的矿物质组成，有机质含量以及母岩、母质的特性。

一般讲土壤有机质多，比重就低。

因此，土壤比重可以间接地反应土壤化学组成状况，土壤比重也是计算土壤孔隙所必需的数据，在测定土壤颗粒组成时为了应用司克斯公式计算颗粒沉降的速度也须知道土壤的比重。

（二）测定方法1、取容积25—50毫升的比重瓶，洗净，加蒸馏水至瓶3/4处，去瓶盖，将比重瓶放在酒精灯上煮沸5—10分钟，以除去空气，然后取下比重瓶，稍冷，加上瓶盖放于盛有冷水的烧杯中使其冷却至室温，打开瓶塞，用滴管沿瓶壁慢慢加入煮沸后又经冷却蒸馏水至满，加上瓶盖（注意瓶塞内小毛细管必须充满水）用干净的滤纸擦干瓶外壁的水，稍放一会待完全干燥后，在分析天平上称重（W0）。

2、将瓶内的水全部倒出，擦干，将瓶放在光滑纸上。

3、在台平上用一张玻璃纸称风干土壤样品2—4克，然后把它放到分析天平上准确称重（W1），将此土壤样用小漏斗细心地移入比重瓶内，再将小玻璃滤纸放在分析天平上称重（W2），土壤样品重W=W1－W2。

4、以少量蒸馏水将粘留在小漏斗上的土粒洗入瓶内，注意勿使瓶内水分超过容积的1/3，慢慢摇动比重瓶，使土粒分散，混匀。

5、将比重瓶放在酒精灯上，用小火小心煮沸15—20分钟，以除去土壤里面的空气，但不要使瓶内液体溢出，若泡沫太多，可滴加1—2滴酒精消泡。

6、取出后，稍冷，放于冷水中冷却至室温，用滴管沿瓶壁慢慢加入煮沸后又经冷却的蒸馏水，待水加满，土粒下沉后，塞好瓶塞使多余的水分自瓶塞毛细管中溢出，用滤纸将瓶外水分擦干，待干燥后立即在天平上称重（W 3）。

（三）结果计算)()(土重水瓶烘干土重瓶加水重烘干土重土壤比重++-+=土壤比重 =30)1%(1%W WW W-+++吸湿水吸湿水二、土壤容重测定土壤容重是指在自然结构的情况下，单位容积土壤的重量，通常以克/cm 3表示。

土粒密度的测定（比重瓶法）严格而言，土粒密度应称为土壤固相密度或土粒平均密度，用符号ρs 表示。

其含义是：sss V m =ρ 绝大多数矿质土壤的ρs 在2.6g·cm -3～2.7 g·cm -3之间，常规工作中多取平均值 2.65 g·cm -3。

这一数值很接近砂质土壤中存在量丰富的石英的密度，各种铝硅酸盐粘粒矿物的密度也与此相近。

土壤中氧化铁和各种重矿物含量多时则ρs 增高，有机质含量高时则ρs 降低。

文献中传统常用比重一词表示ρs ，其准确含义是指土粒的密度与标准大气压下4℃时水的密度之比又叫相对密度（（d s =ρs ·ρw -1）。

一般情况下，水的密度取1.0 g·cm -3，故比重在数值上与土粒密度ρs 相等，但量纲不同，现比重一词已废止。

测定原理将已知质量的土样放入水中（或其他液体），排尽空气，求出由土壤置换出的液体的体积。

以烘干土质量（105℃）除以求得的土壤固相体积，即得土粒密度。

仪器和设备天平（感量0.001g ）；比重瓶（容积50mL ）；电热板；真空干燥器；真空泵；烘箱。

操作步骤1、称取通过2mm 筛孔的风干土样约10g （精确至0.001g ），倾入50mL 的比重瓶内。

另称10.0g 土样测定吸湿水含量，由此可求出倾入比重瓶内的烘干土样重m s 。

2、向装有土样的比重瓶中加入蒸馏水，至瓶内容积约一半处，然后徐徐摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样充分湿润，与水均匀混合。

3、将比重瓶放于砂盘，在电热板上加热，保持沸腾1h 。

煮沸过程中经常要摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样和水充分接触混合。

注意，煮沸时温度不可过高，否则易造成土液溅出。

4、从砂盘上取下比重瓶，稍冷却，再把预先煮沸排除空气的蒸馏水加入比重瓶，至比重瓶水面略低于瓶颈为止。

待比重瓶内悬液澄清且温度稳定后，加满已经煮沸排除空气并冷却的蒸馏水。

然后塞好瓶塞，使多余的水自瓶塞毛细管中溢出，用滤纸擦干后称重（精确到0.001g ），同时用温度计测定瓶内的水温t 1（准确到0.1℃），求得m bws1。