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土壤 颗粒组成(粒径分布)的测定—比重计法

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FHZDZTR0008 土壤 颗粒组成(粒径分布)的测定 比重计法 F-HZ-DZ-TR-0008 土壤—颗粒组成(粒径分布)的测定—比重计法

1 范围 本方法适用于土壤颗粒组成(粒径分布)的测定。 2 原理 土样经化学和物理方法处理成悬浮液定容后，根据司笃克斯(Stokes)定律及土壤比重计浮泡在悬浮液中所处的平均有效深度，静置不同时间后，用土壤比重计直接读出每升悬浮液中所含各级颗粒的质量，计算其百分含量，并定出土壤质地名称。比重计法操作较简便，但精度较差，可根据需要选择使用。 3 试剂 3.1 氢氧化钠溶液：0.5mol/L，20g氢氧化钠，加水溶解后稀释至1000mL。 3.2 六偏磷酸钠溶液：0.5mol/L，51g六偏磷酸钠溶于水，加水稀释至1000mL。

图1 搅拌棒 3.3 草酸钠溶液：0.5mol/L，33.5g草酸钠溶于水，加水稀释至1000mL。 4 仪器 4.1 土壤比重计，又称甲种比重计或鲍氏比重计，刻度0~60g/L。 4.2 量筒，1000mL。 4.3 锥形瓶，500mL。 4.4 烧杯，50mL。 4.5 洗筛，直径6cm，孔径0.25mm。 4.6 土壤筛，孔径2、1、0.5mm。 4.7 搅拌棒(图1)。 5 操作步骤 5.1 称取通过2mm筛孔的10g(精确至0.001g)风干土样置于已知质量的50mL烧杯(精确至

0.001g)中，放入烘箱，在105℃烘6h，再在干燥器中冷却后称至恒量(精确至0.001g)，计算土壤水分换算系数。 5.2 称取通过2mm筛孔的50g(精确至0.01g)风干土样(粘土或壤土50g，砂土100g)置于500mL锥形瓶中。 5.3 分散土样：根据土壤的pH值，于锥形瓶中加入50mL 0.5mol/L氢氧化钠溶液(酸性土壤)、50mL 0.5mol/L六偏磷酸钠溶液(碱性土壤)或50mL 0.5mol/L草酸钠溶液(中性土壤)，然后加水使悬浮液体积达到250mL左右，充分摇匀。在锥形瓶上放小漏斗，置于电热板上加热微沸1h，并经常摇动锥形瓶，以防止土粒沉积瓶底成硬块。 5.4 分离2~0.25mm粒级与制备悬浮液 大于0.25mm粒级颗粒用筛分法测定，小于0.25mm颗粒用比重计法测定。 在1000mL量筒上放一大漏斗，将孔径0.25mm洗筛放在大漏斗内。待悬浮液冷却后，充分摇动锥形瓶中的悬浮液，通过0.25mm洗筛，用水洗入量筒中。留在锥形瓶内的土粒，用水全部洗入洗筛内，洗筛内的土粒用橡皮头玻璃棒轻轻地洗擦和用水冲洗，直到滤下的水不再混浊为止。同时应注意勿使量筒内的悬浮液体积超过1000mL，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(2~0.25mm)用水洗入已知质量的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

1

中国分析网后称至恒量(精确至0.001g)。再将0.25mm以上的砂粒，通过1.0及0.5mm孔径土壤筛筛分，分别称出其烘干质量(精确至0.001g)。 5.5 测定悬浮液温度 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。 5.6 用土壤比重计测定悬浮液的读数 测定小于0.05mm粒级的比重计读数，在搅拌完毕静置1min后放入土壤比重计；测定小于0.02mm粒级，搅拌完毕静置5min后放入土壤比重计；测定小于0.002mm粒级，搅拌完毕静置8h后放入土壤比重计。 用搅拌棒垂直搅拌悬浮液1min(上下各30次)，搅拌时搅拌棒的多孔片不要提出液面，以免产生泡沫，搅拌完毕的时间即为开始静置的时间(有机质含量较多的悬浮液，搅拌时会产生泡沫，影响比重计读数，因此在放比重计之前，可在悬浮液面上加几滴乙醇)。在选定的时间前30s，将土壤比重计轻轻放入悬浮液中央，尽量勿使其左右摇摆和上下浮沉，记录土壤比重计与弯液面相平的标度读数。查土壤比重计温度校正表(表1)。得到土壤比重计校正后读数，此值代表直径小于所选定粒径mm数的颗粒累积含量(g)。按照上述步骤，分别测得小于0.05、小于0.01和小于0.002mm各粒级的土壤比重计读数。 表1 土壤比重计校正表 温度，℃ 校正值 温度，℃ 校正值 温度，℃ 校正值 6.0 -2.2 17.5 -0.7 25.0 +1.7 8.0 -2.1 18.0 -0.5 25.5 +1.9 10.0 -2.0 18.5 -0.4 26.0 +2.1 11.0 -1.9 19.0 -0.3 26.5 +2.3 11.5 -1.8 19.5 -0.1 27.0 +2.5 12.5 -1.7 20.0 0 27.5 +2.7 13.0 -1.6 20.5 +0.2 28.0 +2.9 13.5 -1.5 21.0 +0.3 28.5 +3.1 14.0 -1.4 21.5 +0.5 29.0 +3.3 14.5 -1.3 22.0 +0.6 29.5 +3.5 15.0 -1.2 22.5 +0.8 30.0 +3.7 15.5 -1.1 23.0 +0.9 30.5 +3.8 16.0 -1.0 23.5 +1.1 31.0 +4.0 16.5 -0.9 24.0 +1.3 31.5 +4.2 17.0 -0.8 24.5 +1.5 32.0 +4.6 6 结果计算 6.1 土壤水分换算系数按式(1)计算：

K=1m

m……(1)

式(1)中： K——水分换算系数；

m——烘干土质量，g；

m1——风干土质量，g。

烘干土质量(g)=风干土质量(g)×K 6.2 2.0mm~1.0mm、1.0mm~0.5mm、0.5mm~0.25mm粒级含量按(2)、(3)、(4)、(5)式计算：

2

中国分析网2.0mm~1.0mm粒级含量(%)=m

m2×100……(2)

1.0mm~0.5mm粒级含量(%)=m

m3×100……(3)

0.5mm~0.25mm粒级含量(%)=m

m4×100……(4)

0.05mm粒级以下，小于某粒级含量(%)=m

m5×100……(5)

式中： m2——2.0mm~1.0mm粒级烘干土质量，g；

m3——1.0mm~0.5mm粒级烘干土质量，g；

m4——0.5mm~0.25mm粒级烘干土质量，g；

m5——小于某粒级的土壤比重计校正后读数；

m——烘干土质量，g。

6.3 分散剂质量校正 分散剂占烘干土质量(%)按式(6)计算：

A=

m

VC04.0×××100……(6)

式(6)中： A——分散剂氢氧化钠占烘干土质量，%； C——分散剂氢氧化钠溶液浓度，mol/L； V——分散剂氢氧化钠溶液体积，mL； m——烘干土质量，g； 0.04——氢氧化钠分子的摩尔质量，g/mmol。 如采用六偏磷酸钠分散剂，则其摩尔质量为0.102g/mmol；如采用草酸钠分散剂，则其摩尔质量为0.067g/mmol，计算时适当选择。 6.4 各粒级含量(%)计算 各粒级含量(%)按(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(12)式计算： 粉(砂)粒(0.05mm~0.02mm)粒级含量(%)=小于0.05mm粒级含量(%)– 小于0.02mm粒级含量(%)……(7) 粉(砂)粒(0.02mm~0.002mm)粒级含量(%)=小于0.02mm粒级含量(%)– 小于0.002mm粒级含量(%)……(8) 粘粒(小于0.002mm)粒级含量(%)=小于0.002mm粒级含量(%)–A(%)……(9) 细砂+极细砂(0.25mm~0.05mm)粒级含量(%)=100–[2.0mm~1.0mm粒级含量(%)+ 1.0mm~ 0.5mm粒级含量(%)+0.5mm~0.25mm粒级含量(%)+0.05mm~0.02mm 粒级含量(%)+0.02mm~0.002mm粒级含量(%)+小于0.002mm粒级含量(%)]……(10) 砂粒(2.0mm~0.05mm)粒级含量(%)=2.0mm~1.0mm粒级含量(%)+1.0mm~0.05mm 粒级含量(%)+0.5mm~0.25mm粒级含量(%)+0.25mm~0.05mm粒级含量(%) …… (11) 粉(砂)粒(0.05mm~0.002mm)粒级含量(%)=0.05mm~0.02mm 粒级含量(%)+0.02mm~0.002mm粒级含量(%) ……(12) 7 确定土壤质地名称 7.1 根据砂粒(2.0mm~0.05mm)、粉(砂)粒(0.05mm~0.002mm)及粘粒(小于0.002mm)粒级含量

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土壤机械组成的测定

土壤机械组成的测定

均与分布的。只要在一定温度下，测得已知直径
的土壤颗粒沉降于某一定点的深度，根据公式得
出所需沉降时间，即为土壤颗粒分析中吸管法吸
取时间和比重计法读数时间。
吸管法只是在这个时间和这个深度的液层中
吸取一定量的悬液烘干、称重。便能计算出小于
该粒径土粒的含量。因而在给定深度和不同时间
吸液，便可以将不同粒级的土粒分离并计算其百
分含量。
比重计法是在给定时间和粒径测得土粒沉
降深度（s）值经过比重计的校正，即可求出
某种粒级土壤颗粒的重量并计算出百分含量。
就能从土壤质地分类表上查出该种土壤的质
地名称。
常用的比重计有两种:一种是以每升中的
克数为单位称甲种土壤比重计，也称鲍氏土
壤比重计。这种比重计有0-60刻度，可以读
出0.1克/升。另一种是乙种比重计， 一般人
酸性土壤(50克样品):加0.5 mol·L-1氢氧化钠40毫升。
在加入化学分散剂后，还必须对样品进行物理分散以保证土
粒的充分分散。
(2) 物理分散:
为了保证土粒的充分分散，在加入化学分散剂
的同时，还必须进行物理分散处理，物理分散处理
方法有三种，即煮沸法，振荡法和研磨法，常用煮
沸法。
将上述加入化学分散剂的500m1锥形瓶中再加入
1.6 土壤机械组成的测定
一、实验意义、目的
土壤矿物质各粒级的相对含量和比例称为
土壤的机械组成。机械组成决定着土壤质地
的粗细，所以它直接影响着土壤的理化性质
和肥力状况。同时，土壤机械组成还是土壤
分类的重要依据。因此，在研究土壤形成、
分布、分类、肥力状况及排灌量的估计时，
必须测定土壤的机械组成。
掌握比重计法快速测定土壤机械组成的方法
颗粒大小分析

颗粒大小分析

附录 土 工 试 验实验四 颗粒大小分析试验(一)概述试验目的是使用比重计法测定土的各种粒组占该土总质量的百分数，并据此绘制颗粒大小分配曲线。

比重计法适用于分析粒径小于0.075mm 的土样，若试样中还有大于0.075mm 的粒径时，应联合使用比重计法和筛析法。

(二)试验原理比重计法是将一定质量的试样加入4％浓度的六偏磷酸钠10mL 混合成1000mL 悬液，并使悬液中的土粒均匀分布。

此时悬液中不同大小的土粒下沉速度快慢不一。

一方面可由斯笃克(Stokes ，1845)定律计算悬液中不同大小土粒的直径，另一方面用比重计测定其相应不同大小土粒质量的百分数。

1．斯笃克定律根据斯笃克定律各种土粒在悬液中的下沉速度与其直径大小、比重和液体的动力粘滞系数有关。

在时间t 内的下沉速度v 为：24101800)(gd d d t L v wwt s ηρ⨯-==或tLkd = gd d k w wt s ρη)(1018004-⨯=式中 v ——土颗粒下沉速度，cm/s ；η——纯水的动力粘滞系数，10-6kPa·s d ——土颗粒粒径，mm ；g ——重力加速度，981cm/s 2； d s ——土粒的比重；ρw ——4℃时水的密度，g/cm 3； d wt ——温度T ℃时水的比重；L ——某一时间t 内土粒的沉降距离，cm ； t ——土粒沉降的时间，s ；k ——粒径计算系数。

为了简化计算，用图附4.1的斯笃克列线图，便可求得粒径d 值。

此时，悬液中在L 范围内所有土粒的直径都比算得的d 值小，而大于d 的土粒都下沉到比L 大的深度处。

2．悬液中土粒质量的百分数附4.1附图4.1 斯笃克列线图设V 为悬液的体积，Ms 为该悬液内所含土体颗粒总质量。

故开始时悬液单位体积内的土粒质量为V M s ，土粒体积为sw sd V M ρ。

由于单位体积的悬液是土粒和水所组成，则水的体积应为s w s d V M ρ-1，水的质量为)1(sw swt d V M ρρ-，故试验开始时土粒均匀分布的悬液密度为：)1(swt s wt l d dV M -+=ρρ 式中 ρl ——试验开始时土粒均匀分布的悬液密度，g/cm 3；ρwt ——试验开始时温度为T ℃的水的密度，g/cm 3。

实验一土壤比重、容重的测定和总孔隙度的计算（可编辑）

实验一土壤比重、容重的测定和总孔隙度的计算（可编辑）

实验一土壤比重、容重的测定和总孔隙度的计算土壤学实验一土壤样品的采集、处理和制备2学时一、土壤样品的采集为了了解土壤肥力的状况,必须进行土壤养分及物理、化学性质的分析工作。

为此,首先要采集土壤样品,以便使用少量样品的分析结果来反映一定面积的土地或一种土地类型的性状。

采样必须要有代表性,否则即使所用的分析方法再灵敏,操作再准确,其结果也代表不了实际情况,从而会得出错误的结论,给生产造成极大的损失,因此,采样应以最少的工作量获得最大的代表性为原则。

土壤样品的采集方法根据分析目的不同而又差异。

本实验为测定土壤有机质、速效性养分等而采样,按多点混合采样法采样。

(一)采样要求第一,采样点的分布应尽量照顾到土壤的全面情况。

采样不要太集中,不要再路边、沟旁、渠道附近、粪堆底等地方,因为这些地方不能代表地块的平均肥力。

第二,采样时一定要结合当地耕作栽培方式。

如果是起垄栽培和实行间、混种植,为了制定施肥方案,可在播种前或施肥前,在垄台上采样,采样深度应从垄台顶部算起,横断垄向取0~20厘米深的土样。

如果在作物生育期,为指导追肥取样时,则应考虑到作物根系伸展的范围,特别是玉米地的株间距里较大,播种穴内施由口肥,根域附近与较远的地方差异较大,因此在植株附近约10厘米处之间顺垄向采样。

如果玉米和其它作物实行间种,为玉米追肥采样时,则只在种玉米的地段采样。

第三,采样湿度要适宜。

湿度以土壤不粘着铲子为合适。

第四,才来的土样要及时风干,避免土样发霉变质。

土样要阴干,避免暴晒及放在有氨气、氯气等气体存在的地方。

(二)采样方法一般是先把采样区域划分成若干个采样地块,同一采样地里的地形、近期耕作施肥措施、作物长势及产量水平等应基本一致。

每一采样地块的面积不应过大,一般不超过50亩。

根据地形、地势,田块大小不同,采样路线和采样点的分布有以下三种方法:1.对角线采样法:适用于面积小(15亩以下),地势平坦,地形整齐,肥力均匀的采样田块。

土壤比重标准方法

土壤比重标准方法

土壤比重标准方法宝子！今天咱来唠唠土壤比重的标准方法哈。

土壤比重呢，简单说就是土壤固体颗粒的重量和同体积水的重量的比值。

那怎么去测这个比重呢？咱得先准备点东西。

你得有个比重瓶，这就像是土壤比重的小屋子一样。

还有天平，这可是称重的关键家伙事儿。

先把比重瓶洗得干干净净的，就像给它洗个舒舒服服的澡，不能有一点杂质残留哦。

然后把比重瓶烘干，让它干干爽爽的。

接着呢，称一下空比重瓶的重量，这就像是给它称个“净重”。

然后往比重瓶里装上一些干土，装多少也是有讲究的，不能太多也不能太少。

再称一下装了土的比重瓶的重量，这样就能算出干土的重量啦。

之后呢，往比重瓶里加水，加到满为止。

这时候要小心，别让水洒出来了。

然后把比重瓶放到恒温的地方，让它温度稳定下来。

这就像让土壤和水在一个舒服的温度下“相处”。

再称一下这个装满土和水的比重瓶的重量。

通过一些简单的计算，就能算出土壤的比重啦。

这里面啊，每一步都得小心翼翼的。

就像照顾小宝贝一样，稍微有点差池，结果可能就不准了。

比如说，要是比重瓶没洗干净，里面有杂质，那就像是在算比重的时候多了几个“小捣蛋鬼”，结果肯定就不对喽。

还有啊，称重的时候一定要精确。

天平就像个特别较真的小管家，多一点少一点它都能察觉出来。

土壤比重这个事儿虽然听起来有点复杂，但只要按照这个标准方法一步一步来，就像走在一条小路上，稳稳当当的，就能得到比较准确的结果啦。

这对了解土壤的性质可是很重要的呢。

比如说，知道了土壤比重，就能大概知道土壤的紧实程度、孔隙状况之类的。

就好像通过一个小秘密通道，能窥探到土壤的小世界哦。