土壤水分及容重测定方法
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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105C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:干土重(克)_ 000体积(厘米3)V(100+V)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。
一、实验目的1、学会和掌握环刀的使用,理解环刀法采样的原理2、通过实验理解土壤容重计算公式并学会测量土壤容重二、实验原理用一定容积的环刀(一般为100cm3)采集土壤结构未破坏的原状土壤,使土样充满其中,烘干后称量计算单位容积的烘干土重量。
本法适用一般土壤,对坚硬和易碎的土壤不适用。
三、实验设备环刀(容积为100cm3)、天秤(感量为0.1g 和0.01g)、烘箱、环刀托、削土刀、小土铲、铝盒、干燥器、凡士林。
四、实验步骤及结果步骤结果图土壤采样前,先测量三个空铝盒烘干后质量,三次称重结果如图1、图2、图3所示,分别为:21.6g、20.61g、21.26g图一图二图三将环刀托放在已知重量的环刀上,环刀内壁稍擦上凡士林,将环刀刃口向下垂直压入土中,直至环刀筒中充满土样为止。
用削土刀切开环刀周围的土样取出已充满土的环刀,细心削平环刀两端多余的土,并擦净环刀外面的土。
把装有土样的环刀两端立即加盖,以免水分蒸发。
图四将土样带回实验室称重(精确到0.01g),并记录,三次称重结果如图四、图五、图六所示,分别为:173.14g、177.90g、174.01g图五图六将装有土样的铝盒烘干称重(精确到0.01g),三次图七称重结果如图七、图八、图九所示,分别为:165.62g、169.79g、168.36g图八图九五、实验结论土壤容重计算公式为:ρb=m·1000/V(1000+θm)其中,ρb——土壤容重,g·cm-3 m—环刀内湿样质量,g;V——环刀容积,cm-3 θm——样品含水量(质量含水量),g·kg-1将实验数值代入公式,得样品①:含水量:θm =(m-m1)/(m-m2)*1000=(173.14-165.62)/(165.62-21.26)*1000=52.09·kg-1土壤容重:ρb=(173.14-21.26)*1000/[100*(1000+52.09)]=1.44g·cm-3样品②:含水量:θm =(m-m1)/(m-m2)*1000=(177.90-169.79)/(169.79-20.61)*1000=54.36g·kg-1土壤容重:ρb=(177.90-20.61)*1000/[100*(1000+54.36)]=1.49g·cm-3样品③:含水量:θm =(m-m1)/(m-m2)*1000=(174.01-168.36)/(168.36-21.6)*1000=38.50g·kg-1土壤容重:ρb=(174.01-21.6)*1000/[100*(1000+38.50)]=1.47g·cm-3计算三个样品的均值,得:ρb=(1.44+1.49+1.47)/3=1.47g·cm-3可得结论,本次实验土壤容重为1.47g·cm-3。
土壤容重的测定的实验报告篇一:土壤容重的测定方法一、目的和要求土壤容重又叫土壤的假比重,是指田间自然状态下,每单位体积土壤的干重,通常用g/cm3表示。
土壤容重除用来计算土壤部孔隙度外,还可用于估计土壤的松紧和结构状况。
本实验要求学生学习土壤寄人篱下的测定方法,掌握环刀法测定土壤容重的原理及操作步骤,掌握用容重数值计算土壤孔隙度的方法。
二、内容和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率计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。
三、主要仪器设备容积为100立方厘米的钢制环刀。
削土刀及小铁铲各一把。
感量为0.1及0.01的粗天平各一架。
烘箱、干燥器及小铝盒等。
四、操作方法与实验步骤在室内先称量环刀(连同底盘、垫底滤纸和顶盖)的重量,环刀容积一般为100立方厘米。
将已称量的环刀带至田间采样。
采样前,将采样点土面铲平,去除环刀两端的盖子,再将环刀(刀口端向下)平稳压入土壤中,切忌左右舞动,在土柱冒出环刀上端后,用铁铲挖周围土壤,取出充满土壤的环刀,用锋利的削土刀削去环两端多余的土壤,使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。
在环刀刀口垫上滤纸,并盖上底盖,环刀上端盖上顶盖。
擦去环刀外的泥土,立即带回实验称重。
在紧靠环刀采样处,再采土10-15克,装入铝盒带回实验室内测定土壤含水量。
五、公式根据以下公式计算土壤容重:环刀内干土重(g)=100环刀内湿土重/100土含水率土壤容重(g/cm3)=环刀内干土重/环刀容积篇二:土壤学实验报告1课程名称:指导老师:成绩:实验名称:土壤容重、比重和孔隙的测定实验类型:操作性实验[1] 同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)三、主要仪器设备(必填)五、实验数据记录和处理七、讨论、心得一、实验目的和要求1)学习并掌握土壤容重、比重、孔隙度及三相比的测定与计算方法;2)结合实验,加深对土壤容重、比重和孔隙度等量的含义的理解。
国内土壤容重测定方法综述一、本文概述土壤容重,作为土壤物理性质的重要指标,对于农业、林业、环境工程等领域具有深远的意义。
它反映了土壤的紧实程度,直接关系到土壤的水分保持、根系生长以及土壤侵蚀等多个生态和工程问题。
因此,准确测定土壤容重对于土壤资源的合理利用和保护至关重要。
本文旨在综述国内土壤容重测定方法的研究现状和发展趋势。
通过对不同测定方法的对比分析,探讨其优缺点和适用范围,以期为土壤容重的准确测定提供理论支持和实践指导。
本文还将关注新技术、新方法在土壤容重测定中的应用,展望未来的发展方向,以期为推动土壤科学研究和农业生产实践提供有益参考。
二、土壤容重的定义和影响因素土壤容重,也被称为土壤密度,是描述单位体积土壤质量的物理参数。
其定义为单位体积(通常为立方厘米或立方米)内土壤的质量(克或千克)。
土壤容重的大小直接反映了土壤的紧实程度,是土壤物理性质的重要指标之一。
土壤容重的大小受多种因素的影响,其中最主要的是土壤质地、土壤结构和土壤含水量。
土壤质地指的是土壤中各种粒径土壤颗粒的比例,它决定了土壤的松散程度和容重的范围。
一般来说,砂质土壤的容重较小,而黏质土壤的容重较大。
土壤结构是土壤中固体颗粒的排列方式和相互关系,它直接影响土壤的紧实程度和容重的大小。
良好的土壤结构可以提高土壤的通气性和透水性,使土壤容重保持在适中范围内。
土壤含水量也是影响土壤容重的重要因素。
随着含水量的增加,土壤颗粒间的空隙被水分填充,导致土壤容重增大。
土壤容重还受到土壤有机质含量、土壤温度、土壤压实程度、土地利用方式和施肥管理等因素的影响。
土壤有机质含量高,可以提高土壤的团聚性,使土壤容重减小。
土壤温度过高或过低都会影响土壤颗粒间的相互作用,进而影响土壤容重。
土壤压实程度越高,土壤颗粒间的空隙越少,土壤容重就越大。
土地利用方式和施肥管理也会影响土壤容重的大小,例如,农业耕作和施肥可以提高土壤容重,而林业和草地等自然土地利用方式则可以使土壤容重保持在较低水平。
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)。
实验报告课程名称: 土壤与植物营养学实验实验项目名称: 土壤容重、孔度、含水量及三相比的测定一、 实验目的和要求1. 测定和计算土壤含水量、容重、孔度及三相比;2. 加深对上述物理量及其相互关系的理解;3. 掌握容重等的测定和计算方法。
二、 实验内容和原理1. 土壤比重:单位容积固体土粒(不包括孔隙)的质量称为土壤比重,单位为g/cm 3,其数值大小取决于矿物成分和腐殖质含量。
土壤中多数矿物比重为2.5-2.7(含铁矿物>3),土壤中腐殖质含量较少,所以一般主要取决于其矿物组成,通常取其平均值2.65,作为土壤比重常用值。
2. 土壤容重:田间自然垒结状态下单位体积的土壤质量(即在105℃下除去水分的质量)称为土壤容重,单位为g/cm 3,总是小于比重,一般为1.0-1.4。
土壤容重与土粒排列情况、孔度大小、土壤质地、结构和有机物等有关,反映了土壤肥力、耕作管理状况和土壤紧实度。
可利用土壤容重计算土壤重量和土壤中一定土层内各组分的数量。
土壤容重(g/cm 3)=土样干重/土样体积3. 土壤孔度:土壤中所有大小孔隙的容积之和占整个土壤容积的百分数称为土壤孔度,可根据土壤的容重和比重计算而得。
一般的,砂土的孔度为30%-45%,壤土为40%-50%,黏土为45%-60%,一般作物适宜的孔隙度为50%左右。
土壤的孔度决定着土壤的水分和空气状况,并对热量交换有一定影响,是土壤的重要属性。
土壤孔度(%)=(1-容重/比重)×1004. 土壤含水率:每百克干土中所保持的水分克数称为土壤含水率。
将土样放置在105℃-110℃的烘箱中烘至恒重,失去的质量即为水分质量,在此温度下土壤的吸附水被蒸发,而结构水不致破坏,有机质也不致分解。
土壤含水率(%)=W 湿−W 干W 干×100 式中:W 湿为土壤湿重,W 干为土壤干重。
5. 土壤的三相比土壤中气相、液相和固相三种状态的相对比例就是土壤的三相比。
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)。
1、土壤含水率---烘干法土壤含水率是植物生长发育必不可少的因素,是干旱矿区生态修复的重要影响因子。
提高土壤的含水率可以很好的改善干旱矿区植物的生长状况,提高植株的存活率。
首先,将已经编号的坩埚放入105℃的烘箱中烘干至恒重,记录质量为m0,称取待测土样2~5g,精确到0.001g,放人坩埚中,并记录待测土样的质量为m1。
然后将坩埚放入烘箱中,在105℃烘干至恒重,记录烘干后铝盒和土样的质量为m2,按下面的计算公式计算土壤含水率。
土壤含水率(%)=m0+m1−m2*100%m2−mo2、土壤有机质----水合热重铬酸钾氧化比色法土壤有机质是指存在于土壤中的所含碳的有机物质,是土壤中N、P、K 等营养元素的重要来源。
土壤有机质具有胶体结构,能够吸附土壤中的阳离子,增强土壤的保肥力和缓冲性能。
土壤有机质中含有的胡敏酸能够刺激植物的生长,在植物根系的作用下使土壤变得疏松,改善土壤的结构和物理性质。
此外,土壤有机质还含有土壤微生物生长和繁殖所需的碳源和氮源。
所以,土壤有机质是反映土壤肥力高低的一个重要的指标①准确称取1g 过0.149mm 孔径土壤筛的风干土壤样品,精确到0.001g。
②将称取的土壤样品放入200ml 的三角瓶中,用移液枪准确吸取3.0ml 去离子水加入三角瓶中,轻轻摇动三角瓶使土壤样品充分摇散。
用量筒准确量取100ml 事先配置好的重铬酸钾溶液,浓度为0.8mol/L,倒入三角瓶中。
然后用移液枪准确吸取10.0ml 浓硫酸溶液加入三角瓶中并不断摇动,将三角瓶置于桌面静置20min 后,用移液枪准确吸取并加入10.0ml 去离子水,充分摇匀并静置过夜;③吸取15.0ml 静置过夜后的土壤上清液,加入到50ml 具塞玻璃比色管中,加去离子水定容到刻度线处,盖紧玻璃塞,并上下颠倒摇匀;④使用10mm 玻璃比色皿,并以去离子水作参比,在可见分光光度计上,于590nm 波长处测定吸光度;⑤根据测定的吸光度从标准曲线上查出有机碳含量,然后根据计算公式,计算出土样中有机质含量;⑥绘制标准曲线。
一、土壤容重的测定(环刀法)
土壤容重是指田间自然状态下,在单位体积内所具有的干土质量,通常以每
立方厘米土重克数表示,记和(g·cm-3)。通过土壤容重的测定,可约略估计
土壤质地、结构和松紧状况,比较粘的土壤容重较小,而砂质土壤容重较大。在
一般情况下,土壤容重小时说明土壤孔隙数量多,土壤比较疏松,土壤结构性好,
在这种情况下,土壤的水分、空气、热量状况比较好。因此,土壤容重是土壤肥
瘦和耕作质量的重要指标。另外,通过土壤容重的数值可具体计算出土壤中孔隙
的多少,在生产上用途较大。
(一)方法原理
用一定容积的环刀(一般为100cm3)切割未搅动的自然状态土样,使土样充满
其中,称量后计算单位容积的烘干土质量。本法适用一般土壤,对坚硬和易碎的
土壤不适用。
(二)操作步骤
(1)在田间选择挖掘土壤剖面的位置,按使用要求挖掘土壤剖面。若只测定耕
层土壤容重,则不必挖土壤剖面。
(2)用修土刀修平土壤剖面,并记录剖面的形态特征,按剖面层次,分层采样,
耕层重复4个,下面层次每层重复3个。
(3)将环刀托放在已知质量的环刀上,环刀内壁稍擦上凡士林,将环刀刃口向
下垂直压入土中,直至环刀筒中充满土样为止。
(4)用修土刀切开环刀周围的土样,取出已充满土的环刀,细心削平环刀两端
多余的土,并擦净环刀外面的土同时在同层取样处,用铝盒采样,测定土壤含水
量。
(5)把装有土样的环刀两端立即加盖,以免水分蒸发。随即称重(精确到0.01g),
并记录。
(6)将装有土样的铝盒烘干称重(精确到0.01g),测定土壤含水量。或者直接
从环刀筒中取出土样测定土壤含水量。
(三)结果计算
ρb=m/(1+θm)V
式中:ρb为土壤容重(g·cm-3);m为环刀内湿样质量(g);V为环刀容积
(cm3),一般为100cm3;θm为样品含水量(质量含水量)(%)。
允许平行绝对误差<0.03g·cm-3,取算术平均值。
(四)仪器设备
环刀(容积为100cm3),天平(感量0.1g和0.01g),烘箱,环刀托,削土刀,
干燥器。
二、土壤水分测定法
1 适用范围
本标准用于测定除石膏性土壤和有机土(含有机质20%以上的土壤)以外的各类土壤
的水分含量。
2 测定原理
土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重,即为土壤样品所含水分的质量。
3 仪器、设备
3.1 土钻;
3.2 土壤筛:孔径1mm;
3.3 铝盒:小型的直径约40mm,高约20mm;
大型的直径约55mm,高约28mm;
3.4 分析天平:感量为0.001g和0.01g;
3.5 小型电热恒温烘箱;
3.6 干燥器:内盛变色硅胶或无水氯化钙。
4 试样的选取和制备
4.1 风干土样:选取有代表性的风干土壤样品,压碎,通过1mm筛,混合均匀后备用。
4.2 新鲜土样:在田间用土钻取有代表性的新鲜土样,刮去土钻中的上部浮土,将土钻中
部所需深度处的土壤约20g,捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内,盖紧,装入木箱
或其他容器,带回室内,将铝盒外表擦拭干净,立即称重,尽早测定水分。
5 测定步骤
5.1 风干土样水分的测定
取小型铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h,移入干燥器内冷却至室温,称重,准确至
0.001g。用角勺将风干土样拌匀,舀取约5g,均匀地平铺在铝盒中,盖好,称重,准确至
0.001g。将铝盒盖揭开,放在盒底下,置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤6h。取出,盖
好,移入干燥器内冷却至室温(约需20min),立即称重。风干土样水分的测定应做两份平
行测定。
5.2 新鲜土样水分的测定
将盛有新鲜土样的大型铝盒在分析天平上称重,准确至0.01g。揭开盒盖,放在盒底下,
置于已预热至105±2℃的烘烤箱中烘烤12h。取出,盖好,在干燥器中冷却至室温(约需
30min),立即称重。新鲜土样水分的测定应做三份平行测定。
注:烘烤规定时间后一次称重,即达“恒重”。
6 测定结果的计算
6.1 计算公式
水分(分析基),%=〔(m1-m2)/(m1-m0)〕×100………………………………(1)
水分(干基),%=〔(m1-m2)/(m2-m0)〕×100………………………………(2)
式中:m0── 烘干空铝盒质量,g;
m1── 烘干前铝盒及土样质量,g;
m2── 烘干后铝盒及土样质量,g。
6.2 平行测定的结果用算术平均值表示,保留小数后一位。
6.3 平行测定结果的相差,水分小于5%的风干土样不得超过0.2%,水分为5~25%的
潮湿土样不得超过0.3%,水分大于15%的大粒(粒径约10mm)粘重潮湿土样不得超过
0.7%(相当于相对相差不大于5%)。