實(shí)驗(yàn)一 容量、三相比的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）三、實(shí)驗(yàn)材料與試劑（必填） 四、實(shí)驗(yàn)器材與儀器（必填）五、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟（必填） 六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理七、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填） 八、討論、心得一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?.測定和計(jì)算土壤含水率、容重、孔度及三相比；2.加深對(duì)上述物理量及其相互關(guān)系的理解；3.掌握容重等的測定和計(jì)算方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理1. 土壤的比重和容重比重容重概念單位容積固體土粒(不包括孔隙)的重量田間自然壘結(jié)狀態(tài)下單位體積的土壤干重（即在105下去除水分的土重），也叫做假比重單位g/cm3g/cm3 或者t/m3相關(guān)因素土壤礦物組成和腐殖質(zhì)含量：礦物比重一般在2.5-2.7（含鐵礦物3）,腐殖質(zhì)含量不高，影響較小土粒排列情況、孔度大小：土粒排列疏松、孔度大，容重值就小。反映土壤肥力和耕作管理狀況數(shù)值平均值2.65總是小于比重，一般為1.0-1.42. 土壤的相關(guān)概念2.1 土壤容重土壤容重反映的是土壤的緊實(shí)度，其值過大則表示土壤過緊，會(huì)妨礙植物根系伸展，過小則表示土壤過松，會(huì)漏水跑墑。一般來講土壤容重在1.1-1.3之間，孔度在56-52%之間較為適宜。土壤容重可用于計(jì)算土壤重量，如：1公頃土地耕層（20cm）的重量=10000*0.2*1.15（容重）=2300（t）2.2 土壤孔度土壤孔度是指土壤中所有大小孔隙的容積之和占整個(gè)土壤容積的百分?jǐn)?shù)。其中，孔隙是容納水分和空氣的場所。土壤孔度一般不直接測量，而是根據(jù)土壤容重和比重計(jì)算得到：土壤孔度=（1-容重/比重）*100一般的，砂土的孔度為30-45%，壤土為40-50%，粘土為45-60%（不可逆推），泥炭土可達(dá)80%以上。耕層的孔度通常大于心土、底土。2.3 土壤含水率土壤含水率是指每百克干土中所保持的水分克數(shù)，可通過下式計(jì)算得到：土壤含水率（%）=（W濕-W干）/W干* 1002.4 土壤三相比土壤的三相比就是土壤中氣相、液相和固相三種狀態(tài)的相對(duì)比例，具體如下：氣相：液相：固相=（孔度含水率）：含水率：（1-孔度）三、實(shí)驗(yàn)材料與儀器儀器：環(huán)刀，游標(biāo)卡尺，手柄，小鏟，電子天平，干燥器，烘箱；材料：紫金港的土壤。四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟1.取干燥潔凈環(huán)刀，做好標(biāo)記，用游標(biāo)卡尺測量其高度及內(nèi)徑，分別測三次取平均值，計(jì)算體積并稱重。2.田間套取原狀土柱，帶回實(shí)驗(yàn)室，用紙巾擦凈環(huán)刀表面的土壤，稱重。3.放入105-110烘箱，16小時(shí)后，取出放入干燥器冷卻40分鐘后稱重。4.計(jì)算土壤的容重、含水率、孔度及三相比。套取原狀土柱的具體操作：1.將表層落葉等仔細(xì)鏟除。2.用手柄慢慢將整個(gè)環(huán)刀壓入（或敲入）土中，切勿破壞土壤的自然壘結(jié)狀態(tài)。3.挖開環(huán)刀周圍的土壤，小心取出環(huán)刀，切勿使環(huán)刀內(nèi)土塊脫落。4.小心切除環(huán)刀上下的余土，使土壤剛好填滿整個(gè)環(huán)圈。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析環(huán)刀體積計(jì)算：d（均）=6.781cm h（均）=4.263cm V環(huán)刀=（d/2）2*h=153.95cm3M環(huán)刀=205.62gM環(huán)刀+土壤=439.45gM環(huán)刀+干土壤=395.44gW濕= M環(huán)刀+土壤- M環(huán)刀=233.83gW干= M環(huán)刀+干土壤- M環(huán)刀=189.82g容重=W干/V=1.23g/cm3土壤含水率（%）=（W濕-W干）/W干* 100=23.18%土壤孔度=（1-容重/比重）*100=53.47% （比重用平均值2.65g/m3帶入計(jì)算）三相比=氣相：液相：固相=（孔度含水率）：含水率：（1-孔度）=30.29%：23.18%：46.53%六、討論、心得這次實(shí)驗(yàn)讓我對(duì)比重與容重這兩個(gè)不同的概念有了更清楚的認(rèn)識(shí)，前者是排除孔隙的單位土重，后者是干土的單位土重，對(duì)于這兩個(gè)不同的概念要加以區(qū)分并應(yīng)用。前面曾提到，一般砂土的孔度為30-45%，壤土為40-50%，粘土為45-60%，需要注意的是，這僅僅是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)之說，并不能以孔度作為劃分依據(jù)，如這次試驗(yàn)采得的土壤孔度為53.47%并不能說明它是粘土，分類還是要根據(jù)土壤顆粒大小劃分。這次實(shí)驗(yàn)要注意的地方是取土?xí)r要避開有石子和植物根莖的地方，并且適當(dāng)用力，必要時(shí)可以用腳踩在手柄上輕輕往下用力，將環(huán)刀取出時(shí)也要小心地把環(huán)刀周圍的土壤去除再切除環(huán)刀上下的土。將環(huán)刀帶回實(shí)驗(yàn)室的途中要拿在金屬環(huán)的位置，避免破壞土樣。擦拭環(huán)刀表面的土也要用干燥的紙巾輕輕擦去，防止水分會(huì)對(duì)重量造成影響。使用干燥器時(shí)要注意干燥器的蓋子不能放在桌子上，其邊緣有用于密封的油，故取出環(huán)刀后直接把蓋子放回即可。實(shí)驗(yàn)二 土壤有機(jī)質(zhì)的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）三、實(shí)驗(yàn)材料與試劑（必填） 四、實(shí)驗(yàn)器材與儀器（必填）五、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟（必填） 六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理八、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填） 八、討論、心得一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?. 了解土壤有機(jī)質(zhì)測定對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義；2. 掌握土壤有機(jī)質(zhì)的測定方法。二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分，是指存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)質(zhì)，包括動(dòng)植物殘?bào)w，微生物及其分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)（生命體和非生命體）。用一定濃度的重鉻酸鉀硫酸溶液氧化土壤有機(jī)質(zhì)（碳），剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵來滴定，從所消耗的重鉻酸鉀量，計(jì)算有機(jī)碳的含量。本方法測得的結(jié)果，與干燒法對(duì)比，只能氧化77%的有機(jī)碳，因此將得的有機(jī)碳乘以校正系數(shù)，以計(jì)算有機(jī)碳量。在氧化滴定過程中化學(xué)反應(yīng)如下：2K2Cr2O78H2SO4+3C2K2SO4+2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2OK2Cr2O7+6FeSO4K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H20在1molL-1H2SO4溶液中用Fe2+滴定Cr2O72-時(shí)，其滴定曲線的突躍范圍為1.220.85V。以鄰啡羅啉亞鐵溶液（鄰二氮啡亞鐵）為指示劑，三個(gè)鄰啡羅啉（C2H8N2）分子與一個(gè)亞鐵離子絡(luò)合，形成紅色的鄰啡羅啉亞鐵絡(luò)合物，遇強(qiáng)氧化劑，則變?yōu)榈{(lán)色的正鐵絡(luò)合物，其反應(yīng)如下：（C12H8N2）3Fe3+e （C12H8N2）3Fe2+ 淡藍(lán)色 紅色滴定開始時(shí)以重鉻酸鉀的橙色為主，滴定過程中漸現(xiàn)Cr3+的綠色，快到終點(diǎn)變?yōu)榛揖G色，如標(biāo)準(zhǔn)亞鐵溶液過量半滴，即變成紅色，表示終點(diǎn)已到。三 實(shí)驗(yàn)材料與試劑（1）1molL-1(1/6K2Cr2O7) 溶液；（2）0.4molL-1(1/6K2Cr2O7) 的基準(zhǔn)溶液（3）0.5molL-1FeSO4溶液；注：由于這是后來現(xiàn)配的溶液，實(shí)際濃度并不準(zhǔn)確（4）指示劑：鄰啡羅啉指示劑；（5）土樣。四 操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟準(zhǔn)確稱取0.5000g土壤樣品（注1）于500mL的三角瓶中，然后準(zhǔn)確加入1molL-1(1/6K2Cr2O7) 溶液10mL于土壤樣品中，轉(zhuǎn)動(dòng)瓶子使之混合均勻，然后加濃H2SO420mL，將三角瓶緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)1min，促使混合以保證試劑與土壤充分作用，并在石棉板上放置約30min，加水稀釋至250mL，加2-羧基代二苯胺1215滴，然后用0.5molL-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定之，其終點(diǎn)為灰綠色。或加34滴鄰啡羅啉指示劑，用0.5molL-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至近終點(diǎn)時(shí)溶液顏色由綠變成暗綠色，逐漸加入FeSO4直至生成磚紅色為止。用同樣的方法做空白測定（即不加土樣）。如果K2Cr2O7被還原的量超過75%，則須用更少的土壤重做。五 數(shù)據(jù)記錄與處理土壤有機(jī)碳（gkg-1）= 土壤有機(jī)質(zhì)（gkg-1）=土壤有機(jī)碳（gkg-1）1.724式中：1.33為氧化校正系數(shù)； c為0.5molL-1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；實(shí)驗(yàn)對(duì)照空白用液土樣用液體積20.28mL16.90mL土壤有機(jī)碳=13.468（gkg-1）土壤有機(jī)質(zhì)=23.25（gkg-1）六 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作不算太復(fù)雜，最讓我感到不適應(yīng)的是加濃硫酸，本身濃硫酸作為一種強(qiáng)氧化性酸，身上被摻入了很多恐怖主義色彩，加之我們要用槍把濃硫酸加入三角瓶中，用槍時(shí)老師不斷強(qiáng)調(diào)要慢慢放手，不能太快地將濃硫酸加入試劑瓶中，以免產(chǎn)生大量的熱，與此同時(shí)，手腕要不斷抖動(dòng)，震蕩三角瓶，使之受熱均勻，不致飛濺。在等待的時(shí)間里，我清洗并潤洗了滴定管，本來想加快速度，先把硫酸亞鐵加入滴定管中，老師說這樣會(huì)造成硫酸亞鐵氧化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。滴定時(shí)，等到溶液由綠色轉(zhuǎn)為暗綠色時(shí)，就要放慢滴液速度，一滴一滴加入三角瓶中，三角瓶下可墊一張白紙，以準(zhǔn)確觀察顏色變化，我們很好地控制了滴定顏色變化，最后一滴時(shí)溶液變?yōu)榇u紅色，這是我做的最成功的一次滴定實(shí)驗(yàn)。土壤有機(jī)質(zhì)的測定常用方法還有重鉻酸鉀容量法外加熱法，實(shí)驗(yàn)原理基本相似，不同的是在外加熱的條件下（油浴的溫度為180，沸騰5分鐘），用一定濃度的重鉻酸鉀硫酸溶液氧化土壤有機(jī)質(zhì)（碳），同樣是剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵來滴定，從所消耗的重鉻酸鉀量，計(jì)算有機(jī)碳的含量，這個(gè)方法測得的結(jié)果，與干燒法對(duì)比，能氧化90%的有機(jī)碳，比稀釋熱法氧化率高。土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤肥力的作用大致分為以下7個(gè)方面：1、是土壤養(yǎng)分的主要來源。有機(jī)質(zhì)中含有作物生長所需的各種養(yǎng)分，可以直接或簡接地為作物生長提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和各種微量元素。特別是土壤中的氮，有95%以上氮素是以有機(jī)狀態(tài)存在于土壤中的。因?yàn)橥寥赖V物質(zhì)一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要來源就是有機(jī)質(zhì)分解后提供的。土壤有機(jī)質(zhì)分解所產(chǎn)生的二氧化碳，可以供給綠色植物進(jìn)行光合作用的需要。此外，有機(jī)質(zhì)也是土壤中磷、硫、鈣、鎂以及微量元素的重要來源。 2、促進(jìn)作物的生長發(fā)育。有機(jī)質(zhì)中的胡敏酸，可以增強(qiáng)植物呼吸，提高細(xì)胞膜的滲透性，增強(qiáng)對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，同時(shí)有機(jī)質(zhì)中的維生素和一些激素能促進(jìn)植物的生長發(fā)育。3、促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)形成，改善土壤物理性質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)。有機(jī)質(zhì)中的腐殖質(zhì)是土壤團(tuán)聚體的主要膠結(jié)劑，土壤有機(jī)膠體是形成水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)不可缺少的膠結(jié)物質(zhì)，所以有助于黏性土形成良好的結(jié)構(gòu)，從而改變了土壤孔隙狀況和水、氣比例，創(chuàng)造適宜的土壤松緊度。土壤有機(jī)質(zhì)的黏性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于黏粒的黏性，只是黏粒的幾分之一。一方面，它能降低黏性土壤的黏性，減少耕作阻力，提高耕作質(zhì)量；另一方面它可以提高砂土的團(tuán)聚性，改善其過分松散的狀態(tài)。4、提高土壤的保肥能力和緩沖性能。土壤有機(jī)質(zhì)中的有機(jī)膠體，帶有大量負(fù)電荷，具有強(qiáng)大的吸附能力，能吸附大量的陽離子和水分，其陽離子交換量和吸水率比黏粒要大幾倍、甚至幾十倍，所以它能提高土壤保肥蓄水的能力，同時(shí)也能提高土壤對(duì)酸堿的緩沖性。 5、促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng)。土壤有機(jī)質(zhì)供應(yīng)土壤微生物所需的能量和養(yǎng)分，有利于微生物活動(dòng)。 6、提高土壤溫度。有機(jī)質(zhì)顏色較暗，一般是棕色到黑褐色，吸熱能力強(qiáng)，可以提高地溫。可改善土壤熱狀況。7、提高土壤養(yǎng)分性。有機(jī)質(zhì)中腐殖質(zhì)具有絡(luò)合作用，有助于消除土壤的污染。對(duì)低產(chǎn)田來說，通過增加有機(jī)質(zhì)含量可以培肥土壤，提