1、實驗二、土壤機械組成分析1目的和意義通過測定土壤的機械組成，可以知道土壤質地的粗細。土壤質地直接影響 著土壤的理化性質和肥力狀況，同時它還是土壤分類的重要依據，所以在研究 土壤的形成、分布、分類及肥力狀況時一定要先測定土壤的機械組成。測定土壤機械組成（粒度分析）的方法有好幾種。在野外因儀器、藥品攜帶 不方便，所以常用手測法（揉條法）。在室內則采用吸管法或比重計法。比重 計法操作方法比較簡單容易也比較準確。吸管法一般多用于科研等更精確的分 析，因我們課時有限，所以我們實驗是采用比重計法。2測定原理測定土壤機械組成也就是測定土壤質地。土壤是由許多大小不同的土粒，按 不同比例組合而成的，這些不同的土

2、粒組合在一起所表現出來的土壤粗細狀況， 就稱作土壤質地（soil texture）。土壤機械組成分析原理，就是把土粒按其粒徑大小分成若干級，并定出各級 的量，從而得出土壤的機械組成。對于粒徑0.25mm砂粒，一般用過篩法，將砂 礫逐級過篩稱重。對于粒徑小的土粒，則用分散劑法將其充分分散，再使分散 后的土粒在一定容積的懸液中自由沉降，根據土粒沉降的速度，分別測定不同 粒級含量的多少。這一過程依據物理學上的Stokes定律：2，11、，v = 9gr 2（d - d 1） /門式中：v-顆粒在介質中的沉降速度（cm/s）； g-重力加速度（980cm/s2）； r-顆粒半 徑；d-顆粒比重（土粒平

3、均比重為2.65g/cm3）； d1-介質比重皿3）；中介質 的黏滯系數（g/cm.s）在特定條件下，d，d1，n均為可知數，可得v x r 2土粒下降的速度與其粒徑的平方成正比，土粒愈大沉降速度愈快，再根據量 筒的高度H，利用H=vt，就可計算出開始下降后的不同時刻當時仍懸浮的土粒 粒徑。所用土樣是過1mm篩的土樣，用比重計法測定。在測定以前還要根據土壤 pH值的不同選用不同的分散劑。我們的分析土樣pH值是酸性的，所以用0.5 mol/L NaOH溶液做為分散劑，這是化學分散法，為了使其充分分散，還必須研磨， 這是物理分散法。比重計測量的是仍懸浮的土粒含量。比重計所排開的懸液重 量等于其自身

4、重量時，它就懸浮在某一深度上，據此可換算出懸液中土粒的濃 度。專門設計的甲種比重計直接在比重計標尺上讀取懸液中的土粒重量。由于 懸液的溫度會影響黏滯系數，而甲種比重計的刻度是以20C液溫為標準制作的， 因此每次測量后根據實際液溫隊比重計讀書進行校正。3比重計的使用這種比重計稱作甲種比重計，比重計上有0-60的刻度數字，從中可以讀出到 0.1克/升的小數。0以上為負值，0以下為正值。讀取數字時，應該以懸液面形 成的上彎月面頂部和比重計刻度相切的數字，精確到十位小數（01）。4實驗儀器和試劑（1）甲種比重計，電熱板（調溫電爐），500ml燒杯，玻璃棒，小漏斗，攪拌 棒，秒表，沉降筒（1000ml量

5、筒），溫度計，天平，烘箱，鋁盒，燒杯，小吸 管（2）0.5 mol/L NaOH 溶液（20 g NaOH 溶于水，稀釋至 1L）,5測定方法和步驟（1）樣品分散：用粗天平稱取過1 mm篩孔的土樣50克置于500 ml燒杯中， 加蒸餾水濕潤土樣，再加0.5 mol/L NaOH約40ml,再加蒸餾水使燒杯內土液體 積達250ml，搖勻后加熱，用玻璃棒攪拌，防止土粒沉積結塊火燒焦，保持沸騰 半小時。（2）制備懸液：用燒杯裝自來水將冷卻后的燒杯中的消煮液全部無損地移到 1000 ml量筒中，土液加蒸餾水定容到1000 ml。（3）測定懸液比重：用攪拌器攪拌懸液1 min （上下30次），從停止攪拌

6、開始 記時，并測定懸液溫度，溫度、時間和粒徑關系（見表1），選定測定比重讀數 的時間，提前30s將比重計輕輕插入到懸液中，到了選定時間馬上讀數，并在此 測定懸液溫度，而此溫差不超過0.5C。按照上述步驟分別測出0.05, 0.01，0.005, 0.001mm等各級粒徑的比重計讀數。6測定值校正（1）分散劑校正值（g/L）=加入的分散劑的毫升數x分散劑摩爾濃度乂分散劑的 摩爾質量（2）比重計讀數的溫度校正見表27結果計算比重計校正數=比重計的溫度校正值-分散劑校正值小于某級粒徑土粒的含量%=校正后讀數x100/烘干土樣重比重計法允許平行誤差3%，將相鄰兩粒徑的土粒百分數相減即為兩粒范圍內的 粒

7、級百分含量。結果記錄表粒徑時間溫度比重計 讀數溫度校 正值校正后比 重計讀數烘干 土重小于該粒徑的百 分含量表1小于某粒徑顆粒沉降時間表溫度C0.05mm0.01mm0.005mm0.001mm41min32s43min2h55min48h51min30s42min2h50min48h61min25s40min2h50min48h71min23s38min2h45min48h81min20s37min2h40min48h91min18s36min2h30min48h101min18s35min2h25min48h111min15s34min2h25min1s48h121min12s33min2

8、h20min1s48h131min10s32min2h15min1s48h141min10s31min2h15min1s48h151min08s30min2h15min1s48h161min06s29min2h05min1s48h171min05s28min2h00min1s48h181min02s27min30s1h55min1s48h191min00s27min1h55min1s48h2058s26min1h50min1s48h2156s26min1h50min1s48h2255s25min1h50min1s48h2354s24min30s1h45min1s48h2454s24min1h4

9、5min1s48h2553s23min30s1h40min1s48h2651s23min1h35min1s48h2750s22min1h30min1s48h2848s21min30s1h30min1s48h2946s21min1h30min1s48h3045s20min1h28min1s48h3145s19min30s1h25min1s48h3245s19min1h25min1s48h3344s19min1h20min1s48h3444s18min30s1h20min1s48h3542s18min1h20min1s48h3642s18min1h15min1s48h3740s17min30s1h

10、15 min48h3838s17min30s1h15 min48h表2比重計讀數的溫度校正值懸液溫度比重計讀 數減去校正值懸液溫度比重計讀 數減去校正值懸液溫度比重計讀數加上校 正值懸液溫度比重計讀 數加上校正值6.02.2131.6200272.56.52.213.51.520.50.227.52.67.02.2141.4210.3282.97.52.214.51.421.50.528.53.18.02.2151.2220.6293.38.52.215.51.122.50.829.53.59.02.1161.0230.9303.79.52.116.50.923.51.130.53.810.0

11、2.0170.8241.3314.010.52.017.50.724.51.531.54.2111.9180.5251.7324.611.51.818.50.425.51.932.54.9121.8190.3262.1335.212.51.719.50.126.52.233.55.5根據各粒級含量的百分數在中國土壤質地分類標準（教材表2-4）中查出土壤樣 品的質地類型。8注意事項（1）沉降筒應放在晝夜溫差小處，避免陽光直射影響土里自由沉降。（2）攪拌懸液時上下速度均勻，向下觸及沉降筒底部，向上有孔金屬片不漏出液面，一般到液面下3-5cm高度即可。（3）測定時比重計輕取輕放，盡可能避免搖擺與震動，應放在沉降筒中心，浮 泡不能與四周接觸。（4）比重計也能夠在盡可能少的時間內放入懸液，一般提前10-15s，讀數后立 即取出比重計，放入蒸餾水中沖洗，以備下個讀數所用。（5）溫度計放入沉降筒中部，準確到0.1力。（6）比重計讀數以彎液面上緣為準。9速測法將少量的土樣放入手心，加水充分濕潤、調勻，用手先搓成直徑約1cm的團粒后，再搓成直徑約3mm的細長條，再將細長條圈成環狀。對照下例條件定出質地名稱。1、不能成細條，成珠不成條一砂土。2、形成不完整的短條一砂壤土。3、搓成條時易斷裂一輕壤土。4、成細條，但彎曲時易斷裂一中壤土。5、細條完整，成環時有裂痕一重壤土。6、細條完整，成