1、实验一 土壤容重、含水量和田间持水量的测定,吉林大学植物科学学院 闫飞,2,一、土壤样品采集,土壤是一个不均一体，影响它的因素是错综复杂的。有自然因素包括地形（高度、坡度）、母质等；人为因素有耕作、施肥等等，特别是耕作施肥导致土壤养分分布的不均匀，例如条施和穴施、起垄种植、深耕等措施，均能造成局部差异。这些都说明了土壤不均一性的普遍存在，因而给土壤样品的采集带来了很大困难。采取1kg样品，再在其中取出几克或几百毫克，而足以代表一定面积的土壤，似乎要比正确的化学分析还困难些。实验室工作者只能对送来样品的分析结果负责，如果送来的样品不符合要求，那么任何精密仪器和熟练的分析技术都将毫无意义。因此，分
2、析结果能否说明问题，关键在于采样。,3,混合土样的采集,一般在田间任意取若干点，组成混合样品，混合样品组成的点愈多，其代表性愈大。但实际上因工作量太大，有时不易做到，因此，采样时必须兼顾样品的可靠性和工作量。混合样品采集的原则混合样品是由很多点样品混合组成。实际上相当于一个平均数，借以减少土壤差异。从理论上讲，每个混合样品的采样点愈多，即每个样品所包含的个体数愈多，则对该总体，样品的代表性就愈大。在一般情况下，采样点的多少，取决于采样的土地面积、土壤的差异程度和试验研究所要求的精密度等因素。研究的范围愈大，对象愈复杂，采样点数必将增加。在理想情况下，应该使采样的点和量最少，而样品的代表性又最大
3、，使有限的人力和物力，得到最高的工作效率。 一般地块面积小于10亩，取5-10个点；10-40亩，取10-15个点；大于40亩取15个点以上。,4,采集混合样品的要求,（1）每一点采取的土样厚度、深浅、宽狭应大体一致。（2）各点都是随机决定的，在田间观察了解情况后，随机定点可以避免主观误差，提高样品的代表性，一般按S形线路采样，因为耕作、施肥等措施往往顺着一定的方向进行。 （3）采样地点应避免田边、路边、沟边和特殊地形的部位以及堆过肥料的地方。（4）一个混合样品是由均匀一致的许多点组成的，各点的差异不能太大，不然就要根据土壤差异情况分别采集几个混合土样，使分析结果更能说明问题。（5）一个混合样
4、品重在1kg左右，如果重量超出很多，可以把各点采集的土壤放在一个木盆里或塑料布上用手捏碎摊平，用四分法对角取两份混合放在布袋或塑料袋里，其余可弃去，附上标签，用铅笔注明采样地点、采土深度、采样日期、采样人，标签一式两份，一份放在袋里，一份扣在袋上。与此同时要做好采样记录。,5,二、土壤容重的测定（环刀法）,土壤容量又叫土壤的假比重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用克/厘米3（g/cm3）表示。土壤容重除用来计算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。测定原理用一定容积的钢制环刀（一般为100cm3），切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，称量后计算单位窖的烘干
5、土重量。本方法适用一般土壤，对坚硬和易碎的土壤及含大量碎石块的土壤不适用。,6,操作步骤,1、称重：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厘米3。2、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）平稳压入土中，切忌左右摆动，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刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。在环刀刀口一端垫上滤纸，并盖上底盖，环刀上端盖上顶盖，以免水分蒸发。擦去环刀外的泥土，立即带回室内称重（精确到0.01g）。在环刀采样处，再采集土样10-15 克，装入铝盒带回室
6、内测定土壤含水量。3、根据测定结果数据计算得出土壤容重b 。,7,结果计算,作业1：每组测两个土壤平行样品的容重值，然后计算其平均值。,8,三、土壤含水量（自然含水量）的测定,土壤含水量应称作土壤含水率，因其所指的是相对于土壤一定质量或容积中水量分数或百分比，而不是土壤所含的绝对水量。土壤水分含量的测定有两个目的：1、为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水措施，以保证作物的正常生长；或联系作物长相长势及耕作栽培措施，总结丰产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。2、风干土壤水分的测定，为各项分析结果计算的基础。分析时一般都用风干土样，计算时就必须根据水分含量换算成烘干
7、土。风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响，不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，在分析工作中，一般不用风干土为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。,9,烘干法（土壤含水量）,优点：简单、直观；缺点：1、采样会干扰田间土壤含水量的连续性，取样后在田间留下的取样孔（尽管可填实），会切断作物的某些根并影响土壤水分的运动。2、代表性差。田间取样的变异系数为10%或更大，造成这么大的差异，主要是由于土壤水在田间分布不均匀所造成的。影响土壤水在田间分布不均匀的因素主要有土壤质地、结构以及不同作物根系的吸水作用和植冠对降雨的截留等。尽管如此，烘干法还是被看成测定土壤水含量的标准方
8、法。为避免取样误差，最好按土壤基质特征如土壤质地和结构分层取样，而不是按固定间隔深度采样。原理：将土样置于1052的烘箱中烘至恒重，即可使其所含水分（包括吸湿水）全部蒸发殆尽以此求算土壤水分含量。在此温度下，有机质一般不致大量分解损失影响测定结果。,10,操作步骤（1）取干燥铝盒称重为W1（g）。（2）加土样约5-10g 于铝盒中称重为W2（g）。（3）将铝盒放入烘箱，在105-110下烘烤6-8h 至恒重，取出放入干燥器内，冷却20分钟称重W3（g）。必要时，如前法再烘1 小时，取出冷却后称重，两次称重之差不得超过0.05 克，取最低一次计算。注：质地较轻的土壤，烘烤时间可以缩短，即5-6
9、小时。结果计算作业2：每组测两个土壤平行样品的含水量值，然后计算其平均值。注意：该平均值将在作业3中使用。,11,四、田间持水量的测定,土壤田间持水量是指地下水位较深时，土壤所能保持的最大含水量。因此是表征田间土壤保持水分能力的指标，也是计算土壤灌溉量的指标。野外测定方法（围框法）方法原理：通过灌水、渗漏，使土壤在一定时间内达到毛管悬着水的最大量时，取土测定水分含量，此时的土壤水分含量即为土壤田间持水量。,12,2、室内测定方法（环刀法）,操作步骤1、按容重采土的方法用环刀在野外采取原状土，放于盛水的搪瓷盘内，有孔盖(底盖)一端朝下，盘内水面较环刀上缘低1-2 毫米，勿使环刀上面淹水。让水分饱和土壤。2、同时在相同土层采土，风干后磨细过1 毫米筛孔，装入环刀中(或用石英砂代替干土)，装时要轻拍击实，并稍微装满一些。3、将水分饱和一昼夜（24h）的装有原状土的环刀取出，打开底盖(有孔盖)，将其连滤纸一起放在装有干土(或石英砂)的环刀上。为紧密接触，可压上砖头(一对环刀用两块砖压)。4、经过8h吸水后，从环刀内取出15-20g原状土测定含水量，此值接近于该土壤的田间持水量。,13,结果计算,作业3：每组各测定一个土壤田间持水量和土壤相对含水量。根据土壤比重、容重、总孔隙度和田间持水量。可计算土壤在田间持水量时的固、液、气三相体积：,
