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1、實驗五土壤密度、土粒密度的測定實驗報告實驗地點:生地樓實驗時間:實驗人:一、目的要求土壤密度、土粒密度是度量土壤物理特性的指標。由于土壤礦物質(zhì)和有機質(zhì)的組成不同,土粒排列松緊不同,團聚體的形狀、大小不同,都能引起土壤密度、土粒密度的差異。測定土壤密度、土粒密度,不僅可以計算孔隙度,而且可以計算土壤組成、養(yǎng)分、有機質(zhì)以及鹽分的實際含量。所以,它能為研究土壤組成、性狀及肥力提供必要的依據(jù)。二、實驗原理土壤密度,又稱為土壤容重,是指單位容積原狀土壤的質(zhì)量,是衡量土壤松緊狀態(tài)的指標。其單位是g.cm-3,測定土壤密度方法將一定容積的環(huán)刀插入土壤中采
2、土,同時,取同層土測量土壤含水量(新鮮土樣烘9-12h),然后稱重,準確至0.001g,按照干土重計算土壤密度。土粒密度,表示單位容積土壤固相顆粒的質(zhì)量(不包括土壤空氣和水分),其單位是g.cm-3,在傳統(tǒng)土壤學中曾稱土壤比重,是指單位體積土壤固相顆粒與同體積4℃水的質(zhì)量之比,由于4℃純水的密度約為1.0g.cm-3,,故土粒密度與土壤比重在數(shù)值上非常接近。土粒密度是用比重瓶測定的,即將已知重量的風干土樣,放入有水的比重瓶內(nèi),排除空氣,定容,求出土壤代換出水的體積。以烘干土重除以體積,即求得土粒密度。三、實驗儀器比重瓶(50mL)、天平、溫
3、度計、電熱砂溶干燥器、電爐、燒杯、取土環(huán)刀、環(huán)刀托、剖面刀、鋁盒。四、操作步驟1.土壤密度的測定——環(huán)刀法l野外選剖面點,挖土壤剖面,分層削出橫向平面,用剖面刀修平;l環(huán)刀托套住環(huán)刀無刃口一端,環(huán)刀口朝下,垂直下壓環(huán)刀托把;l將環(huán)刀壓入土層平面下,待整個環(huán)刀全壓入土中,且土面將觸及環(huán)刀托把頂是停止;l挖開環(huán)刀周圍土壤,切斷環(huán)刀下方土壤,環(huán)刀口應(yīng)留一些多余土壤,削平;l蓋上環(huán)刀底蓋,墊上濾紙,翻轉(zhuǎn)環(huán)刀,使蓋好的刃口一端朝下,取下環(huán)刀托,同樣削平無刃口一端的土面,并蓋好蓋。2.測土壤含水量l在環(huán)刀采樣處另取土樣,測定土壤含水量,或直接用環(huán)刀內(nèi)土
4、樣測含水量。要三次重復測定土壤含水量。3.土粒密度的測定l稱土:稱通過1mm篩孔的風干土樣10g(精確到0.001g)裝入比重瓶,比重瓶容積為50mL。l加熱:向比重瓶內(nèi)加蒸餾水,約至比重瓶容積一半處,徐徐搖動,使土樣充分濕潤,與水混合均勻。將比重瓶放在沙浴上加熱沸騰,并保持一小時,在沸騰過程中要經(jīng)常搖動比重瓶,以驅(qū)逐土壤中空氣,使土樣和水分充分混合均勻。l冷卻定容:從沙浴上取下比重瓶,冷卻,再加入預先煮沸的去co2蒸餾水,加至略低于瓶頸為止,靜置、冷卻澄清后,在比重瓶內(nèi)繼續(xù)加蒸餾水至瓶頸,塞好瓶塞,使多余的水從頸孔溢出,用濾紙擦干水分。五
5、、結(jié)果計算土壤密度(ρb)=g.100V(100%+W)式中:ρb——土壤密度(g/cm-3);g——環(huán)刀內(nèi)濕土樣重量(g);V——環(huán)刀容積(cm3);W——土壤含水量(%);土粒密度(ρb)=gg+g1-g2ρwt式中:ρb——土粒密度(g/cm-3);g——烘干土重(g);g1——t℃時比重瓶+水重(g);g2——t℃時比重瓶+水重+土樣重(g);ρwt——t℃時蒸餾水密度(g/cm-3);土壤密度記錄表重復ⅠⅡ環(huán)刀重101.52102.51環(huán)刀內(nèi)濕土重g158.36162.58環(huán)刀+干土重241.10246.30土壤含水量w12.23
6、%11.13%土壤容重rs1.581.62平均土壤密度1.60土粒密度記錄表重復ⅠⅡg烘干土重10.00010.000g1t℃時比重瓶+水重74.65078.945g2t℃時比重瓶+水重+土樣重81.04285.472g+g1-g23.6083.473土粒密度3.2562.879平均土粒密度3.058六、結(jié)果分析與討論1.加熱時應(yīng)不斷搖動比重瓶,以除去土壤空氣。2.比重瓶冷卻至室溫澄清后,再蓋上瓶蓋。3.在測定土粒密度時,用溫度計測瓶內(nèi)水溫為24.0℃。