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)
粒 <0.05 时 径 间 温 度 ℃ 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 分 秒 1 32 1 30 1 25 1 23 1 20 1 18 1 18 1 15 1 12 1 10 1 10 1 8 1 6 1 5 1 3 1 0 56 56 分 43 42 40 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27.30 27 26 26 小时 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 <0.01 <0.001 时 粒 径 间温 度 ℃ 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 分 秒 55 54 54 53 51 50 48 46 45 45 45 44 44 42 42 40 38 37 37 分 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 小时 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 <0.05 <0.01 <0.001
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
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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) 粒 粒 <0.02 <0.002 <0.02 <0.002 时 时 径 径 间 间温 度 分 秒 ℃ 9 30 9 14 8 58 8 42 8 26 8 10 7 56 7 43 7 31 7 19 7 8 6 57 6 47 17 36 17 5 16 35 16 5 15 36 15 9 14 43 14 19 13 55 13 33 13 12 12 52 12 33 时 分 温 度 分 秒 ℃ 6 37 6 28 6 17 6 8 5 59 5 51 5 43 5 35 5 28 5 20 5 13 5 7 4 59 12 14 11 56 11 3 11 2 11 5 10 50 10 35 10 20 10 7 9 53 9 40 9 28 9 16 时 分 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
(2)国际制
50—<0.02mm颗粒的校正读数 砂粒(2-0.02mm)%=— — ———— —— — ————— —— ——— —×100 50
<0.002mm颗粒的校正读数 粘粒(<0.002mm)%=— —— — — — — — — — — ——— — — — ×100 50
粉粒(0.02-0.002mm)%= 100—砂粒(%)—粘粒(%) (四)质地分类及定名 1、卡氏制
根据各级颗粒的百分含量,划分质地类型。
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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 (%) 质地类型 0-5 松砂土 5-10 紧砂土 10-20 砂壤土 20-30 轻壤土 30-45 中壤土 45-60 重壤土 60-75 轻粘土 75-85 中粘土 >85 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 砂 土 1、砂土及壤质砂土 2、砂质壤土 壤 土 3、壤土 4、粉砂质壤土 5、砂质粘壤土 粘壤土 6、粘壤土 7、粉砂质粘壤土 8、砂质粘土 9、壤质粘土 粘 土 10、粉砂质粘土 11、粘土 12重粘土 粘 粒 (<0.02) 0-15 0-15 0-15 0-15 15-25 15-25 15-25 25-45 25-45 25-45 45-65 65-100 粉 粒 (0.02-0.002) 0-15 0-45 30-45 45-100 0-30 20-45 45-85 0-20 0-45 45-75 0-35 0-35 砂 粒 (2-0.02) 85-100 55-85 40-55 0-55 55-85 30-55 0-40 55-75 10-55 0-30 0-55 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。
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(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。
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3、0.25molL草酸钠溶液:称取33.5克草酸钠,加水溶解稀释至1升。
-1
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。
-1
5、0.5molL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?
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表4 田间土壤质地鉴定规格
质 地 名 称 砂土 土壤干燥状态 干土用手研 磨时的感觉 几乎全是砂粒,极粗糙 砂粒占优势,有少许粉粒 粗细不一的粉末,粗的较多,粗糙 粗细不一的粉末,稍感粗糙。 粗细不一的粉末,细的较多,略有粗糙感。 细而均一的粉末,有滑感。 湿润土用手指搓捏时的成形性 不成细条,亦不成球,搓时土粒自散于手中。 能成土球,不能成条(破碎为大小不同的碎段) 略有可塑性,可搓成粗3mm的小土条,但水平拿起易碎断。 有可塑性,可成3mm的小土条,但弯曲成2-3cm小圈时出现裂纹。 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。 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 放大镜或 肉眼观察 主要为砂粒 砂粒为主,杂有粉粒 主要为粉粒 散碎 砂壤土 疏松 稍紧 易压碎 紧密、用力 方可压碎 更紧密,用 手不能压碎 轻壤土 中壤土 主要为粉粒 重壤土 主要为粉粒,杂有粘粒。 粘 土 很紧密不易 敲碎
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