实验教案Word格式.docx
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土壤某些性质可因季节不同而有变化，因此应根据不同的目的确定适宜的采样时间。
一般在秋季采样能更好地反映土壤对养分的需求程度，因而建议在定期采样时在一年一熟的农田的采样期放在前茬作物收获后和后茬作物种植前为宜，一年多熟农田放在一年作物收获后。
不少情况下均以放在秋季为宜。
当然，只需采一次样时，则应根据需要和目的确定采样时间。
在进行大田长期定位试验的情况下，为了便于比较，每年的采样时间应固定。
二、土样的数量
一般1公斤左右的土样即够化学物理分析之用，采集的土样如果太多，可用四分法淘汰。
四分法的方法是：
将采集的土样弄碎，除去石砾和根、叶、虫体，并充分混匀铺成正方形，划对角线分成四份，淘汰对角两分，再把留下的部份合在一起，即为平均土样，如果所得土样仍嫌太多，可再用四分法处理，直到留下的土样达到所需数量（1公斤），将保留的平均土样装入干净布袋或塑料袋内，并附上标签。
采样点的选择一般可根据土壤、作物、地形、灌溉条件等划分采样单位。
在同一采样单位里地形、土壤、生产条件应基本相同。
土壤的混合样品是由多点混合而成。
一般采样区的面积小于10亩时，可取5个点的土壤混合；
面积为10—40亩时，可取5—15个点的土壤混合；
面积大于40亩时，可取15—20个点的土壤混合。
在丘陵山区，一般5—10亩可采一个混合样品。
在平原地区，一般30—50亩可采一个混合样品。
采样点的分布方式主要有：
对角线取样法（图1）：
适用于面积不大，地势平坦，肥力均匀的地块。
棋盘式取样法（图3）：
适用于中等面积，地势平坦、地形完整，但地力不均匀的地块。
之字形取样法（图4）：
适用于面积较大，地势不平坦地形多变的地块。
如果采来的土壤样品数量太多，可用四分法将多余的土壤弃去，一般保留1kg左右的土壤即可。
将采集的土壤样品弄碎混合并铺成四方形，然后划对角线分成四等份，取其对角的两份，其余两份弃去。
如果所得的样品仍然很多，可再用四分法处理，直到所需数量为止。
取土样1kg装袋，袋内外各放一标签，上面用铅笔写明编号、采集地点、地形、土壤名称、时间、深度、作物、采集人等，采完后将坑或钻眼填平。
×
×
图1
图3
图4
三、样品的处理
（一）风干处理
野外取回的土样，除田间水分、硝态氮、亚铁等需用新鲜土样测定外，一般分析项目都用风干土样。
方法是将新鲜湿土样平铺于干净的纸上，弄成碎块，摊成薄层（厚约2厘米），放在室内阴凉通风处自行干燥。
切忌阳光直接暴晒和酸、碱、蒸气以及尘埃等污染。
（二）磨细和过筛
1、挑出自然风干土样内的植物残体，使土体充分混匀，称取土样约500克，压碎，拣除植、动物的残体及其其他杂物，混匀土壤，用四分法取出200克左右，放在报纸上，用木棒压碎，通过3mm筛，记录不通过3mm筛子的石块重量，然后弃去。
2、过3mm的土样再过孔径为1mm（18号筛）的土筛，并用橡皮头玻棒研磨、过筛，直到无土为止，记录不通过1mm筛的砾石重量，然后弃去。
3、将通过1mm筛的土样称量，记录，并混匀后铺成薄层，划成若干小格，用骨匙从每一方格中取出少量土样，总量约30克。
将其置于乳钵中反复研磨（用研杵磨），使其全部通过孔径0.25mm（60号筛）的土筛，然后混合均匀。
4、将剩余的<
1mm土样和<
0.25mm的土样各自混匀后，分别装入大小广口瓶中，贴上标签。
样品装入广口瓶后，应贴上标签，并注明其样号、土类名称、采样地点、采样深度、采样日期、筛孔径、采集人等。
一般样品在广口瓶内可保存半年至一年。
瓶内的样品应保存在样品架上，尽量避免日光、高温、潮湿或酸碱气体等的影响，否则影响分析结果的准确性。
<
1mm土样可用以测定速效性养分、pH值等；
0.25mm可用于测定全磷、全氮和有机质含量。
四、主要仪器
土壤筛、土钻、报纸、木块、广口瓶、米尺、铁锨、土壤袋、标签、铅笔。
五、思考题
1、采集土样时要注意哪些问题？
怎样才能采得有代表性的样品？
2、为什么测定有机质的样品要拣去植物根，而且全部通过0.25mm的筛子？
3、土壤样品处理过程中应注意哪些问题？
附注：
土筛号数即为每英寸长度内的孔（目）数，如100号（目）即为每一英寸长度内有100孔（目）。
筛号与筛孔直径（mm）对照见附表。
附表标准筛孔对照表
筛号
筛孔直径（毫米）
筛孔直径（毫米）
2.5
8.00
35
0.50
3
6.72
40
0.42
3.5
5.66
45
0.35
4
4.76
50
0.30
5
4.00
60
0.25
6
3.36
70
0.21
7
2.83
80
0.177
8
2.38
100
0.149
10
2.00
120
0.125
12
1.68
140
0.105
14
1.41
170
0.088
16
1.18
200
0.074
18
1.00
230
0.062
20
0.84
270
0.053
25
0.71
325
0.044
30
0.59
实验二土壤含水量及pH值的测定
一、土壤含水量的测定（烘干法）
测定土壤水分是为了了解土壤水分状况，以作为土壤水分管理，如确定灌溉定额的依据。
在分析工作中，由于分析结果一般是以烘干土为基础表示的，也需要测定湿土或风干土的水分含量，以便进行分析结果的换算。
（一）原理：
将土样置于105℃±
2℃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。
（二）操作步骤
1、取编好号码的称皿或铝盒，置于温度为105-110℃的烘箱内烘3-5h，烘时把盖子斜放在皿侧（铝盒的盖子可平放在盒下）。
烘干后，从烘箱中取出，并盖好盖子放在干燥器中冷却至室温，取干燥铝盒称重为W（克）。
2、加风干土样约5克于铝盒中称重为W1（克）。
3、将铝盒放入烘箱，去盖，盖子斜皿侧，在105℃一110℃下烘烤8h，取出后加盖放在干燥器中冷却，30min后称种W2，。
必要时，如前法再烘3-5h，取出冷却后称重，两次称重之差不得超过3毫克，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小时。
4、结果计算
土壤含水量（％）＝（W1-W2）/（W2-W）×
（三）思考题
1、在计算土壤含水量时，为什么要以烘干土为基础？
2、在烘干土样时，为什么温度不能超过110℃？
为了提高土壤含水量测定结果的准确程度，测定过程应注意哪些问题？
二、土壤pH值的测定（电位测定法）
pH的化学定义是溶液中H+离子活度的负对数。
土壤pH是土壤酸碱度的强度指标，是土壤的基本性质和肥力的重要影响因素之—。
它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性，从而影响植物的生长发育。
土壤pH易于测定，常用作土壤分类、利用、管理和改良的重要参考。
同时在土壤理化分析中，土壤pH与很多项目的分析方法和分析结果有密切关系，因而是审查其他项目结果的一个依据。
土壤pH分水浸pH和盐浸pH，前者是用蒸馏水浸提土壤测定的pH，代表土壤的活性酸度（碱度），后者是用某种盐溶液浸提测定的pH，大体上反映土壤的潜在酸。
盐浸提液常用1molL-1KCl溶液或用0.5molL-1CaCl2溶液，在浸提土壤时，其中的K+或Ca2+即与胶体表面吸附的Al3+和H+发生交换，使其相当部分被交换进入溶液，故盐浸pH较水浸pH低。
土壤pH的测定方法包括比色法和电位法。
电位法的精确度较高。
pH误差约为0.02单位，现已成为室内测定的常规方法。
野外速测常用混合指示剂比色法，其精确度较差，pH误差在0.5左右。
（一）方法原理：
以电位法测定土壤悬液pH，通用pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极。
此二电极插入待测液时构成一电池反应，其间产生一电位差，因参比电极的电位是固定的，故此电位差之大小取决于待测液的H+离子活度或其负对数pH。
因此可用电位计测定电动势。
再换算成pH，一般用酸度计可直接测读pH。
（二）操作步骤：
称取通过1mm筛孔的风干土10克放在50ml的烧杯中，一份加无C02蒸馏水，（此时土水比为1：
2.5），置于磁力搅拌器上搅动1min，静置30分钟后用酸度计测之。
（三）注意事项
（1）土水比的影响：
一般土壤悬液愈稀，测得的pH愈高，尤以碱性土的稀释效应较大。
为了便于比较，测定pH的土水比应当固定。
经试验，采用1:
1的土水比，碱性土和酸性土均能得到较好的结果，酸性土采用1:
5和1:
1的土水比所测得的结果基本相似，故建议碱性土采用1：
1或1：
2.5土水比进行测定。
（2）蒸馏水中C02会使测得的土壤pH偏低，故应尽量除去，以避免其干扰。
（3）待测土样不宜磨得过细，宜用通过1mm筛孔的土样测定。
（4）玻璃电极不测油液，在使用前应在0.1molL-1NaC1溶液或蒸馏水中浸泡24小时以上。
（5）甘汞电极一般为KCl饱和溶液灌注，如果发现电极内已无KCl结晶，应从侧面投入一些KCl结晶体，以保持溶液的饱和状态。
不使用时，电极可放在KCl饱和溶液或纸盒中保存。
（四）、试剂配制
（1）pH4.01缓冲溶液：
苯二甲酸氢钾在105℃烘2—3小时后，称取10.21克，用蒸馏水溶解稀释至l升。
（2）pH6.87缓冲溶液：
称取在105℃烘2—3小时的KH2PO44.539克或Na2HPO4。
2H2O5.938克，溶解于蒸馏水中定容至1升。
（五）、思考题
1、土壤水浸和氯化钾浸提的pH有何差别？
原因何在?
2、用电位法测定土壤pH为什么要说明测定时的水土比例?
实验三土壤质地的测定（比重计速测法）
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、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。
比重计法测定土壤质地的理论依据是斯托克斯定律：
“球体在介质中沉降，其沉降速度与球体半径的平方成正比，而与介质的粘滞系数成反比”。
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，置于瓷蒸发皿中。
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，静置30min，以带有橡皮头的玻棒研磨土样15-20min（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，测出＜0.01毫米粒级的比重计读数。
每次读数前30秒，将比重计轻轻放入悬液中，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
（一）、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
分秒
分
小时
132
43
48
22
55
25
130
42
23
54
2430
125
40
24
24
123
38
53
2330
120
37
26
51
23
9
118
36
27
50
22
35
28
2130
11
115
34
29
46
21
112
33
45
20
13
110
32
31
1930
19
15
18
44
16
1830
17
15
18
13
27.30
19
10
1730
56
21
39
17
（二）、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）%＝—————————————————×
<
0.01mm颗粒的校正读数
物理性粘粒（<
0.01mm）%＝—————————————————×
48小时的校正读数
粘粒（<
0.001mm）%＝———————————————×
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
时分
930
1736
637
1214
914
175
628
1156
858
1635
617
113
842
165
68
112
826
1536
559
115
810
159
551
1050
756
1443
543
1035
743
1419
535
1020
731
1355
528
107
719
1333
520
953
78
1312
513
940
657
1252
57
928
647
1233
459
916
（2）国际制
50—<
0.02mm颗粒的校正读数
砂粒（2-0.02mm）%＝————————————————————×
0.002mm颗粒的校正读数
0.002mm）%＝—————————————————×
粉粒（0.02-0.002mm）%＝100—砂粒（%）—粘粒（%）
四、质地分类及定名
（一）、卡氏制
根据各级颗粒的百分含量，划分质地类型。
第一步：
根据物理性粘粒含量，划分大的质地类型，标准如下：
物理性粘粒
（%）
0-5
5-10
10-20
20-30
30-45
45-60
60-75
75-85
>
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
粉粘质
砂粒
粉砂质
砂粉质
粘砂质
粗粉粒
粗粉粘质
粘粗粉质
砂粒或中细粉粒
粗粉质
砂质
粉质
表3国际制土壤质地分类标准
质地名称
颗粒组成（mm,%）
（<
0.02）
粉粒
（0.02-0.002）
（2-0.02）
砂土
1、砂土及壤质砂土
0-15
85-100
壤土
2、砂质壤土
0-45
55-85
3、壤土
40-55
4、粉砂质壤土
45-100
0-55
粘壤土
5、砂质粘壤土
15-25
0-30
6、粘壤土
20-45
30-55
7、粉砂质粘壤土
45-85
0-40
粘土
8、砂质粘土
25-45
0-20
55-75
9、壤质粘土
10-55
10、粉砂质粘土
45-75
11、粘土
45-65
0-35
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）
（二）、国际制：
按表3标准划分质地类型。
国际制土壤质
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