土壤颗粒分析及手测质地 土壤是由粒径不同的各粒级颗粒组成的,各粒级颗粒的相对含量即颗粒组成,对土壤的 水、热、肥、气状况都有深刻的影响。土壤颗粒分析即是测定土壤的颗粒组成,并以此确定 土壤的质地类型。本实验采用比重计法测定土壤颗粒组成,同时练习手测质地方法 、土壤颗粒分析(比重计速测法) (一)方法原理 土样经化学和物理方法处理后充分分散为单粒,并制成5%悬浮液,让土粒自由沉降 经不同时间,用土壤比重计(又称甲种比重计或鲍氏比重计)测定悬浮液比重,比重计读数直 接指示比重计悬浮处的土粒重量(克/升)。根据不同沉降时间的比重计读数,便可计算不同 粒径的土壤颗粒含量。 (二)操作步骤 1、称样:称取通过1毫米(卡氏制)或2毫米(国际制)筛孔相当于50克(精确到0.01 克)干土重的风干土样,置于400毫升烧杯中。 2、样品分散:根据土壤酸碱性质,分别选用下列分散剂:石灰性土壤(50克样品,下 同),加0.5moλ六偏磷酸钠60毫升:中性土壤加0.25πolL草酸钠20毫升;酸性土壤加 0.5mo1L氢氧化钠40毫升 称取土样加入适当分散剂20毫升后,用带橡皮头的玻棒搅拌成糊状。静置过夜(或半 小时)。以带有橡皮头的玻棒研磨土样(粘质土不少于20分钟,壤质土及砂质土不少于15 分钟),其后再加入剩余的分散剂研磨均匀 3、制备悬液:将分散后的土样用软水洗入1000毫升的沉降筒中,加软水至刻度,即 为5%的悬浮液。放置于平稳桌面上 4、测定悬液比重 (1)搅拌:先测定悬液温度。然后用特制搅拌棒上下均匀搅拌悬液1分钟(30次),使悬 液中颗粒均匀分布,搅拌时,如悬液发生气泡,迅速加入1-2滴异戊醇消泡。 (2)读数:搅拌停止立即取出搅拌棒,并记录时间(土粒开始沉降的时间),按表1所列 温度、时间和粒径的关系,选定测比重计读数的时间,分别测出<0.05、<0.01、<0.001 毫米等各粒级的比重计读数。每次读数前30秒,将比重计轻轻放人悬液中,使其不要上下 浮动,时间一到迅即读数。读数后取出比重计,以免影响土粒继续下沉 注意:只搅拌一次,读三次数
土壤颗粒分析及手测质地 土壤是由粒径不同的各粒级颗粒组成的，各粒级颗粒的相对含量即颗粒组成，对土壤的 水、热、肥、气状况都有深刻的影响。土壤颗粒分析即是测定土壤的颗粒组成，并以此确定 土壤的质地类型。本实验采用比重计法测定土壤颗粒组成，同时练习手测质地方法。 一、土壤颗粒分析(比重计速测法) (一)方法原理 土样经化学和物理方法处理后充分分散为单粒，并制成 5％悬浮液，让土粒自由沉降。 经不同时间，用土壤比重计(又称甲种比重计或鲍氏比重计)测定悬浮液比重，比重计读数直 接指示比重计悬浮处的土粒重量(克／升)。根据不同沉降时间的比重计读数，便可计算不同 粒径的土壤颗粒含量。 （二）操作步骤 1、称样：称取通过 1 毫米（卡氏制）或 2 毫米(国际制)筛孔相当于 50 克(精确到 0.01 克)干土重的风干土样，置于 400 毫升烧杯中。 2、样品分散：根据土壤酸碱性质，分别选用下列分散剂：石灰性土壤(50 克样品，下 同)，加 0.5molL-1 六偏磷酸钠 60 毫升；中性土壤加 0.25molL-1 草酸钠 20 毫升；酸性土壤加 0.5molL-1 氢氧化钠 40 毫升。 称取土样加入适当分散剂 20 毫升后，用带橡皮头的玻棒搅拌成糊状。静置过夜（或半 小时）。以带有橡皮头的玻棒研磨土样(粘质土不少于 20 分钟，壤质土及砂质土不少于 15 分钟)，其后再加入剩余的分散剂研磨均匀。 3、制备悬液：将分散后的土样用软水洗入 1000 毫升的沉降筒中，加软水至刻度，即 为 5％的悬浮液。放置于平稳桌面上。 4、测定悬液比重 (1)搅拌：先测定悬液温度。然后用特制搅拌棒上下均匀搅拌悬液 1 分钟(30 次)，使悬 液中颗粒均匀分布，搅拌时，如悬液发生气泡，迅速加入 1—2 滴异戊醇消泡。 (2)读数：搅拌停止立即取出搅拌棒，并记录时间(土粒开始沉降的时间)，按表 1 所列 温度、时间和粒径的关系，选定测比重计读数的时间，分别测出＜0.05、＜0.01、＜0.001 毫米等各粒级的比重计读数。每次读数前 30 秒，将比重计轻轻放人悬液中，使其不要上下 浮动，时间一到迅即读数。读数后取出比重计，以免影响土粒继续下沉。 注意：只搅拌一次，读三次数
5、空白校正:另取一沉降筒,加入与处理土样等量的分散剂,用软水稀释至1000毫 升,比重计读数即为空白校正 三)结果计算 1、比重计校正读数 比重计校正读数=比重计原读数一空白校正值 (注:空白校正值包括分散剂校正值和比重计校正值) 表1在不同温度时各粒级颗粒的比重计测定时间表(卡氏制) 时\径/0.05<0.01<00时粒 粒 <0.05<0.01<0.001 度 分秒 分小时|温度(分秒分|小时 4 55 25 2430 48 2330 48 8 120 37 48 26 23 48 118 2 2130 11233 48 45 48 110 45 1930 110 15 18 16 48 44 1830 17 15 1327.30 10 1730 381730
5、空白校正：另取一沉降筒，加入与处理土样等量的分散剂，用软水稀释至 1000 毫 升，比重计读数即为空白校正。 （三）结果计算 1、比重计校正读数 比重计校正读数＝比重计原读数-空白校正值 （注：空白校正值包括分散剂校正值和比重计校正值） 表 1 在不同温度时各粒级颗粒的比重计测定时间表（卡氏制） ＜0.05 ＜0.01 ＜0.001 ＜0.05 ＜0.01 ＜0.001 分 秒 分 小时 分 秒 分 小时 4 1 32 43 48 22 55 25 48 5 1 30 42 48 23 54 24 30 48 6 1 25 40 48 24 54 24 48 7 1 23 38 48 25 53 23 30 48 8 1 20 37 48 26 51 23 48 9 1 18 36 48 27 50 22 48 10 1 18 35 48 28 48 21 30 48 11 1 15 34 48 29 46 21 48 12 1 12 33 48 30 45 20 48 13 1 10 32 48 31 45 19 30 48 14 1 10 31 48 32 45 19 48 15 1 8 30 48 33 44 19 48 16 1 6 29 48 34 44 18 30 48 17 1 5 28 48 35 42 18 48 18 1 3 27.30 48 36 42 18 48 19 1 0 27 48 37 40 17 30 48 20 56 26 48 38 38 17 30 48 粒 时 径 间 温度 ℃ 粒 时 径 间 温度 ℃
21 26 17 40 17 2、各级土粒含量计算 (1)卡氏制 50-0.05m颗粒的校正读数 砂粒(1-0.05mm)% ×100 <0.01m颗粒的校正读数 物理性粘粒(<0.01mm)%=— 48小时的校正读数 粘粒(<0.001m)% ×100 粗粉粒(0.05-0.01m)%=100一砂粒(%)一物理性粘粒(%) 中、细粉粒(0.01-0.001m)%=物理性粘粒(%)一粘粒(%) 表2在不同温度时各粒级的比重计测定时间表(国际制) 时径<.02<02时 径|<0.02 <0.002 旧 间 分秒时分 分秒时分 1736 18 6371214 6281 7 85816 61711 8 842 165 6 153 55911 5511050 1035
21 56 26 48 39 37 17 48 40 37 17 48 2、各级土粒含量计算 （1）卡氏制 50—0.05mm 颗粒的校正读数 砂粒（1-0.05mm）%＝ ————————————————— ×100 50 <0.01mm 颗粒的校正读数 物理性粘粒（<0.01mm）%＝—————————————————×100 50 48 小时的校正读数 粘粒（<0.001mm）%＝———————————————×100 50 粗粉粒（0.05-0.01mm）%＝ 100—砂粒（%）—物理性粘粒（%） 中、细粉粒（0.01-0.001mm）%＝物理性粘粒（%）—粘粒（%） 表 2 在不同温度时各粒级的比重计测定时间表(国际制) ＜0.02 ＜0.002 ＜0.02 ＜0.002 分 秒 时 分 分 秒 时 分 5 9 30 17 36 18 6 37 12 14 6 9 14 17 5 19 6 28 11 56 7 8 58 16 35 20 6 17 11 3 8 8 42 16 5 21 6 8 11 2 9 8 26 15 36 22 5 59 11 5 10 8 10 15 9 23 5 51 10 50 11 7 56 14 43 24 5 43 10 35 粒 时 径 间 温 度 ℃ 粒 时 径 间 温 度 ℃
12 743 1419 5351020 1355 52810 15 78 1312 513 940 16 657 1252 57 647|1233 459 916 (2)国际制 50-85 (%) 质地类型松砂土紧砂士砂壤士|轾壤士|中壤士丨重壤士丨轻粘士|中粘士丨重粘土 第二:按优势粒级细分和定名。粗粉粒为粗粉质,中细粉粒为粉质,砂粒为砂质,粘 粒为粘质。具体命名时取第二优势粒级,如下表: 第一优势粒级 第二优势粒级 详细命名 中细粉粒 粘粒 粘粉质 粘粒 中细粉粒 粉粘质 中细粉粒 粉砂质 中细粉粒 砂粒 砂粉质
12 7 43 14 19 25 5 35 10 20 13 7 31 13 55 26 5 28 10 7 14 7 19 13 33 27 5 20 9 53 15 7 8 13 12 28 5 13 9 40 16 6 57 12 52 29 5 7 9 28 17 6 47 12 33 30 4 59 9 16 （2）国际制 50—85 质地类型 松砂土 紧砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 轻粘土 中粘土 重粘土 第二：按优势粒级细分和定名。粗粉粒为粗粉质，中细粉粒为粉质，砂粒为砂质，粘 粒为粘质。具体命名时取第二优势粒级，如下表： 第一优势粒级 第二优势粒级 详 细 命 名 中细粉粒 粘 粒 粘 粉 质 粘 粒 中细粉粒 粉 粘 质 砂 粒 中细粉粒 粉 砂 质 中细粉粒 砂 粒 砂 粉 质
砂粒 粘粒 粘砂质 粘粒 粗粉粒 粗粉粘质 粗粉粒 粘粒 粘粗粉质 粗粉粒 砂粒或中细粉粒 粗粉质 砂粒 粗粉粒 砂质 中细粉粒 粗粉粒 粉质 表3国际制土壤质地分类标准 颗粒组成(mm,%) 质地名称 粘粒 粉粒 砂粒 (<0.02)(0.02-0.002)(2-0.02) 砂土|1、砂土及壤质砂土 0-15 0-15 85-100 2、砂质壤土 0-15 0-45 55-85 壤土|3、壤土 0-15 30-45 40-55 4、粉砂质壤土 0-15 45-100 5、砂质粘壤土 15-25 0-30 粘壤土|6、粘壤土 15-25 20-45 7、粉砂质粘壤土 15-25 45-85 40 8、砂质粘土 25-45 0-20 55-75 壤质粘土 25-45 10-55 粘土10、粉砂质粘土 25-45 45-75 11、粘土 45-65 0-35 055 12重粘土 65-100 例如:根据测定计算结果,物理性粘粒含量73%,定为轻粘土,而粘粒含量33%,中细 粉粒含量40%,粗粉粒含量12%,砂粒含量15%,其详细质地等级为:粘粉质轻粘土。(卡氏 制命名举例) 国际制:按表3标准划分质地类型 国际制土壤质地分类标准要点如下 (1)砂土及壤土类以粘粒含量在15%以下为其主要标准;粘壤土类以粘粒含量在15-25% 为其主要标准;粘土类以含粘粒25%以上为其主要指标
砂 粒 粘 粒 粘 砂 质 粘 粒 粗 粉 粒 粗粉粘质 粗 粉 粒 粘 粒 粘粗粉质 粗 粉 粒 砂粒或中细粉粒 粗 粉 质 砂 粒 粗 粉 粒 砂 质 中细粉粒 粗 粉 粒 粉 质 表 3 国际制土壤质地分类标准 质 地 名 称 颗 粒 组 成（mm,%） 粘 粒 （<0.02） 粉 粒 （0.02-0.002） 砂 粒 (2-0.02) 砂 土 1、砂土及壤质砂土 0-15 0-15 85-100 壤 土 2、砂质壤土 0-15 0-45 55-85 3、壤土 0-15 30-45 40-55 4、粉砂质壤土 0-15 45-100 0-55 粘壤土 5、砂质粘壤土 15-25 0-30 55-85 6、粘壤土 15-25 20-45 30-55 7、粉砂质粘壤土 15-25 45-85 0-40 粘 土 8、砂质粘土 25-45 0-20 55-75 9、壤质粘土 25-45 0-45 10-55 10、粉砂质粘土 25-45 45-75 0-30 11、粘土 45-65 0-35 0-55 12 重粘土 65-100 0-35 0-35 例如：根据测定计算结果，物理性粘粒含量 73%，定为轻粘土，而粘粒含量 33%，中细 粉粒含量 40%，粗粉粒含量 12%，砂粒含量 15%，其详细质地等级为：粘粉质轻粘土。（卡氏 制命名举例） 2、国际制：按表 3 标准划分质地类型。 国际制土壤质地分类标准要点如下： （1）砂土及壤土类以粘粒含量在15%以下为其主要标准；粘壤土类以粘粒含量在15-25% 为其主要标准；粘土类以含粘粒 25%以上为其主要指标
(2)当土壤粉砂粒含量达45%以上时,在各类质地的名称前,冠以“粉砂(质)”字样。 (3)当砂粒含量为55-85%时,则冠以“砂(质)”字样:85-90%,称为壤质砂土,90% 以上者称砂土。 (五)药品配制 1、软水:取2%碳酸钠220毫升加入15000毫升自来水中,静置过夜,上部清液即为软 水 2、%碳酸钠溶液:称取20.0克碳酸钠加水溶解稀释至1升。 3、0.25molLˉ草酸钠溶液:称取33.5克草酸钠,加水溶解稀释至1升。 4、0.5molL氢氧化钠溶液:称取20.0克氢氧化钠,加水溶解后,定容至1升、摇匀。 5、0.5molL六偏磷酸钠溶液:称取51.0克六偏磷酸钠[(aPO3)。]加水溶解后,定容至 1升,摇匀。 二、土壤质地手测法(适用于野外 (一)方法原理 根据各粒级颗粒具有不同的可塑性和粘结性估测土壤质地类型。砂粒粗糙,无粘结性 和可塑性;粉粒光滑如粉,粘结性与可塑性微弱:粘粒细腻,表现较强的粘结性和可塑性; 不同质地的土壤,各粒级颗粒的含量不同,表现出粗细程度与粘结性和可塑性的差异,本次 实验,主要学习湿测法,就是在土壤湿润的情况下进行质地测定。 二)操作步骤 置少量(约2克)土样于手中,加水湿润,同时充分搓揉,使土壤吸水均匀(即加水 于土样刚好不粘手为止)。然后按表4规格确定质地类型。 三、思考题 1、为什么分散剂都用钠盐溶液? 2、为什么用于研磨土样的玻璃棒要带橡皮头? 3、土粒悬液搅拌前为什么要测量温度?沉降期间为什么不能搬动沉降筒? 4、作空白校正的目的是什么?
（2）当土壤粉砂粒含量达 45%以上时，在各类质地的名称前，冠以“粉砂（质）”字样。 （3）当砂粒含量为 55-85%时，则冠以“砂（质）”字样；85-90%，称为壤质砂土，90% 以上者称砂土。 （五）药品配制 1、软水：取 2%碳酸钠 220 毫升加入 15000 毫升自来水中，静置过夜，上部清液即为软 水。 2、2%碳酸钠溶液：称取 20.0 克碳酸钠加水溶解稀释至 1 升。 3、0.25molL-1 草酸钠溶液：称取 33.5 克草酸钠，加水溶解稀释至 1 升。 4、0.5molL-1 氢氧化钠溶液：称取 20.0 克氢氧化钠，加水溶解后，定容至 1 升、摇匀。 5、0.5molL-1 六偏磷酸钠溶液：称取 51.0 克六偏磷酸钠[(NaPO3)6]加水溶解后，定容至 1 升，摇匀。 二、土壤质地手测法（适用于野外） （一）方法原理 根据各粒级颗粒具有不同的可塑性和粘结性估测土壤质地类型。砂粒粗糙，无粘结性 和可塑性；粉粒光滑如粉，粘结性与可塑性微弱；粘粒细腻，表现较强的粘结性和可塑性； 不同质地的土壤，各粒级颗粒的含量不同，表现出粗细程度与粘结性和可塑性的差异，本次 实验，主要学习湿测法，就是在土壤湿润的情况下进行质地测定。 （二）操作步骤 置少量（约 2 克）土样于手中，加水湿润，同时充分搓揉，使土壤吸水均匀（即加水 于土样刚好不粘手为止）。然后按表 4 规格确定质地类型。 三、思考题 1、为什么分散剂都用钠盐溶液？ 2、为什么用于研磨土样的玻璃棒要带橡皮头？ 3、土粒悬液搅拌前为什么要测量温度？沉降期间为什么不能搬动沉降筒？ 4、作空白校正的目的是什么？
表4田间土壤质地鉴定规格 质地 干土用手研 放大镜或 土壤干燥状态 湿润土用手指搓捏时的成形性 磨时的感觉 肉眼观察 几乎全是砂粒,不成细条,亦不成球,搓时土 砂土|散碎 主要为砂粒 极粗糙 粒自散于手中。 砂粒占优势,有少能成土球,不能成条(破碎为砂粒为主,杂 砂壤土|疏松 午粉粒 大小不同的碎段) 有粉粒 稍紧 粗细不一的有\略有可塑性,可搓成粗m的 轻壤土 末,粗的较多, 主要为粉粒 易压碎 小土条,但水平拿起易碎断。 粗糙 有可塑性,可成3m的小土条 中:|緊密、用力粗细不一的粉 但弯曲成2-3cm小圈时出现裂主要为粉粒 方可压碎末,稍感粗糙。 粗细不一的粉可塑性明显,可搓成12m的 更紧密,用 主要为粉粒 重壤土 末,细的较多,小土条,能弯曲成直径2cm的 手不能压碎 杂有粘粒。 略有粗糙感 小圈而无裂纹,压扁时有裂纹。 可塑性、粘结性均强,搓成 很紧密不易细而均一的粉 粘土 1-2m的土条,弯成的小圆圈主要为粘粒 敲碎 末,有滑感。 压扁时无裂纹
表 4 田间土壤质地鉴定规格 质 地 名 称 土壤干燥状态 干土用手研 磨时的感觉 湿润土用手指搓捏时的成形性 放大镜或 肉眼观察 砂土 散碎 几乎全是砂粒， 极粗糙 不成细条，亦不成球，搓时土 粒自散于手中。 主要为砂粒 砂壤土 疏松 砂粒占优势，有少 许粉粒 能成土球，不能成条（破碎为 大小不同的碎段） 砂粒为主，杂 有粉粒 轻壤土 稍紧 易压碎 粗细不一的粉 末，粗的较多， 粗糙 略有可塑性，可搓成粗 3mm 的 小土条，但水平拿起易碎断。 主要为粉粒 中壤土 紧密、用力 方可压碎 粗细不一的粉 末，稍感粗糙。 有可塑性，可成 3mm 的小土条， 但弯曲成 2-3cm 小圈时出现裂 纹。 主要为粉粒 重壤土 更紧密，用 手不能压碎 粗细不一的粉 末，细的较多， 略有粗糙感。 可塑性明显，可搓成 1-2mm 的 小土条，能弯曲成直径 2cm 的 小圈而无裂纹，压扁时有裂纹。 主要为粉粒， 杂有粘粒。 粘 土 很紧密不易 敲碎 细而均一的粉 末，有滑感。 可塑性、粘结性均强，搓成 1-2mm 的土条，弯成的小圆圈 压扁时无裂纹。 主要为粘粒