砂粒 2>=d>
粉粒 >=d>
粘粒 >=d
国际制土壤质地分类标准是根据砂粒毫米)、粉粒毫米)和粘粒(<毫米)三粒级含量的比例
实验五 土壤质地的测定
一、目的意义
土壤质地是各粒级组反映出来的特征,它对土壤的理化性状有着直接的影响,在林业生产上常以土壤质地作为苗圃地、造林树种选择、排灌量估计、土壤肥力判断以及耕作,施肥措施等的重要参考资料。
二、方法选择
土壤是由不同粒径的颗粒组成的,各粒级的百分组成可通过一定的分析方法来确定。常用的有筛分法、流水冲洗法、吸管法、比重计法等。吸管法精确度高,但较烦琐,多用于科研。比重计法有两种:一是常用比重计法,适用于精度要求不太高,但对粒级分组要求较细的测定;另一种是比重计速测法,虽然精度不高,但省时且已能满足一般生产工作对土壤资料的需要,适用于大批土样的测定。
本实验着重介绍比重计速测法。 三、测定原理
经分散处理的土粒在悬液中自由沉降,粒径不同沉降速度不同,粒径愈大,沉降愈快。根据司笃克斯(stakes)定律(即在悬液中沉降的土粒,沉降速度与其粒径平方成正比,而与悬液的粘滞系数成反比),算出不同直径的土粒在水中沉降一定距离所需时间,并用特制比重计测出土壤悬液中所含土粒(指<某一级的土粒)的数量,就可确定土壤质地。
四、测定方法
称取过1mm孔筛相当于烘干土20g的风干土样置于小烧杯中,然后加入分散剂,使土粒分散成单粒状态以利制备悬浮液(约15ml),(酸性土壤加 NaOH,石灰性土壤加六偏磷酸钠,中性土壤加草酸钠)使之湿润。
静置30分钟后,用橡皮头玻棒研磨土样15~20分钟,同时在1000ml量筒中加入5ml分散剂。
把烧杯中的土样用蒸馏水通过放在量筒上孔径的洗筛洗入其中,至过筛的水透明为止,加水至刻度(筛上残留的土壤,仔细洗入小烧杯中。在电热砂浴上蒸干,再经烘干过及孔筛,分别称重,计算>,>及>的粒组重量)。
测其溶液温度,参照表5-1,查出不同温度下不同粒径沉降所需时间,用沉降棒上下搅拌1分钟(下至筒底,上至液面,起落约30次),取出沉降棒,立即记时。
在规定时间前20分钟将比重计轻轻放入沉降筒中心,到达规定时间,立即准确读取比重计数值(比重计与水平面相交处弯月面上缘)。
由于分散剂引起悬液比重增加,因此需做空白校正(除不加土样外,均按样品分散处理和制备悬液时使用的分散剂和水质加入沉降筒中,保持在与样本相同的条件下,读取的比重计数值)。另外由于比重计刻度是以20℃为标准的,低于或高于此温度均会引起县液粘滞度的改变,而影响土粒的沉降,因此需进行温度校正,其校正值可从表5-2查得。
五、结果计算
根据计算得到的数值查表5-3即可确定土壤质地名称。
六、试剂与仪器
溶液,称取20g化学纯NaOH ,加蒸馏水溶解后,定容至1000ml。 草酸钠溶液:称取20g化学纯草酸钠,溶解后,定容至1000ml。 六偏磷酸钠溶液:称取化学纯六偏磷酸钠51g,溶解后定容至1000ml。 2%碳酸钠溶液:称取化学纯碳酸钠2g溶于100ml蒸馏水中。
鲍氏比重计(甲种) 温度计 橡皮头玻棒 搅拌棒
沉降筒(1000ml量筒) 振荡机(180次/分) 粗天平、分析天平 烘箱、干燥器、铝盒。 小铜筛(6cm)
电热板、小量筒、漏斗、烧杯、计量器、三角瓶等。
表5-1 小于某粒径颗粒沉降时间表(简易比重计用)
温 度(℃) < 时 分 秒 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 32 1 30 1 25 1 23 1 20 1 18 1 18 1 15 1 12 1 10 1 10 1 8 < 时 分 秒 43 42 40 38 37 36 35 34 33 32 31 30 < 时 分 秒 2 55 2 50 2 50 2 45 2 40 2 30 2 25 2 25 2 20 2 15 2 15 2 15 < 时 分 秒 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 1 6 1 5 1 2 1 0 58 56 55 54 54 53 51 50 48 46 45 45 45 44 44 42 42 40 38 37 37 29 28 27 30 27 26 26 25 24 30 24 23 30 23 22 21 30 21 20 19 30 19 19 18 30 18 18 17 30 17 30 17 17 2 5 2 0 1 55 1 55 1 50 1 50 1 50 1 45 1 45 1 40 1 35 1 30 1 30 1 30 1 28 1 25 1 25 1 20 1 20 1 20 1 15 1 15 1 15 1 15 1 10 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 表5-2 甲种比重计温度较正表
温度(℃) ~ ~ ~ ~ ~ 校正值 温度(℃) 校正值 0 + + + + + + + + + + + + 温度(℃) 校正值 + + + + + + + + + + + + + + + + 表5-3 卡庆斯基土壤质地分类表
物理性粘粒(%) 0~5 5~10 10~20 20~30 30~40 物理性沙粒(%) 100~95 95~90 90~80 80~70 70~60 质地名称 粗砂土 细砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 40~50 50~60 60~70 >80
60~50 50~40 40~30 <20 重壤土 轻粘土 中粘土 重粘土