《西北農林科技大學》PPT課件

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1、土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 第 二 章 Unit two土 壤 礦 物 質 Soil minerals土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 礦 物 質 是 土 壤 的 主 要 物 質 組 成 成 分 ， 占 到 土 壤 總 重 量的 95%左 右 ， 礦 物 質 的 大 小 、 組 成 比 例 、 礦 物 質 的 結 構 特 征和 土 壤 的 礦 物 組 成 等 對 土 壤 一 系 列 性 質 起 著 決 定 性 作 用 。本 章 重 點 要 掌 握 ： 1. 土 壤 礦 物 顆 粒 的 粒 級

2、分 類 及 不 同 粒 級 的 形 狀 2.土 壤 質 地 分 類 制 與 不 同 質 地 土 壤 的 性 狀 特 征 。 我 國 土 壤 質地 分 布 規(guī) 律 。 3.土 壤 礦 物 基 本 組 成 4.不 同 類 型 礦 物 的 基 本 特 征 .我 國 土 壤 礦 物 組 成 及 分 布 規(guī) 律 。 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in第 一 節(jié)土 壤 質 地 soil texture 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 瞧 ！顆 粒 大 小 多 么 不 勻 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質 土 粒 （ soil partic

3、le） 巖 石 Rock 礦 物mineral 風 化 作 用weathering 母 質Parent material 成 土 作 用soil formation 土 粒Soil particle物 理 風 化 physical化 學 風 化 chemical生 物 風 化 biological 原 生 礦 物 primary 次 生 礦 物 secondary？ 由 于 風 化 的 強 弱 不 同 ， 成 土 條 件 不 同 ， 形 成 的 土 壤 顆 粒 大 小是 否 相 同 ？ 答 案 =否 （ 一 ） 礦 質 土 粒 的 來 源 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 一

4、 .礦 質 土 粒 （ soil particle）（ 二 ） 土 粒 概 念 soil particle土 粒 soil particle： 土 壤 中 各 種 粒 徑 的 固 相 顆 粒依 據(jù) 存 在 的 狀 態(tài) ：單 粒 ： single particle復 粒 ： compound particle 依 據(jù) 粒 徑 大 ?。?單 粒 ）（ 三 ） 土 壤 粒 級 particle sizes1.粒 級 概 念 （ fraction)： 土 壤 顆 粒 的 大 小 分 級2.粒 級 劃 分 依 據(jù) ： 粒 級 化 分 的 表 觀 依 據(jù) （ 或 依 賴 的 指 標 ） ： 依據(jù) 單 個

5、顆 粒 的 粒 徑 大 小 進 行 。 那 么 土 壤 顆 粒 的 粒 徑 有 何 實 際 含 義 （ ？ ） ， 顆 粒 的 形 狀 （ ？ ） 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質 土 粒 （ soil particle） 土 壤 顆 粒 絕 非 標 準 球 形 ， 是 各 種 不 規(guī) 格 形 狀 的 ， 那 么 ， 粒 徑 的含 義 就 并 非 它 們 的 真 實 直 徑 或 半 徑 。 -當 量 直 徑 當 量 直 徑 （ 有 效 直 徑 ） equivalent diameter or effective diameter of soil particle

6、 : 與 同 質 的 標 準 球 形 顆 粒 沉 降 速 度 相 同 的 土 粒 直 徑或 半 徑 （ 建 立 在 顆 粒 分 析 方 法 上 ）3. 粒 級 分 類 制 （ classification systems of soil separates) 土 壤 顆 粒 大 小 是 連 續(xù) 分 布 的 ， 要 確 定 土 壤 顆 粒 的 分 級 需 要 研 究 土 壤 顆 粒 大 小和 性 狀 間 關 系 ， 找 到 由 量 變 到 質 變 分 界 點 ， 突 變 點 ， 就 可 以 作 為 化 分 類 別 的 依據(jù) 。 受 人 為 因 素 的 影 響 ， 當 前 土 壤 立 即 分 類

7、制 有 ： Size is a continuous variable .Although dividing particle size into discrete size ranges is arbitrary, it is also useful. Individual soil particles range in size from boulders that are meters in diameter to clay particles that are less than 0.002mm (less than 2 m） in diameter .Particles so dif

8、ferent in size also have different properties. The terms used to divide the continuous size variable, diameter, into discrete units are considered next. 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 粒 級 分 類 系 統(tǒng) (三 級 分 類 制 )classification systems of soil separates國 際 制 (ISSS)International Soil Science Society(1930)

9、Atterberg(1912) 美 國 制 (USDA)U.S Department of agriculture (1956) 蘇 聯(lián) 制(1965)粒 級 名 稱 粒 徑 /mm 粒 級 名 稱 粒 徑 /mm 粒 級 名 稱 粒 徑 /mm石 礫 gravel 2 石 塊 stone粗 礫 gravel 3.023 石 塊 石 礫 313 粗 砂 coarse sand細 砂 fine sand 20.20.20.02 極 粗 砂 粒 very coarse sand粗 砂 粒 coarse sand中 砂 粒 medium sand細 砂 粒 fine sand極 細 砂 粒 very

10、 fine sand 120.510.250.50.10.250.050.1 粗 細 砂 中 細 砂 細 砂 粒 0.510.250.50.050.02粉 粒 silt 0.020.002 粉 粒 silt 0.0020.05 粗 粉 砂 中 粉 砂 細 粉 砂 0.010.050.0050.010.0010.005粘 粒 clay 0.002 粘 粒 clay 0.002 粘 粒 膠 粒 膠 體 0.0050.0010.00010.00050.0001 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學 論 壇 www.soil

11、home.in 石 礫砂 粒粉 粒粘 ?；?本 粒 級Textural Group Particle size (mm)Clay 0.02 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 粒 級 分 類 系 統(tǒng) (二 級 分 類 制 ) 蘇 聯(lián) 制 :由 卡 慶 斯 基 （ ） 依 據(jù) 土 粒 的 礦 物 組 成 和 化學 組 成 及 其 某 些 理 化 性 狀 ,如 陽 離 子 交 換 量 、 最 大 吸 濕 量 、 持 水 量 、 膨 脹 和收 縮 性 的 變 化 規(guī) 律 與 1957年 將 11級 分 類 制 歸 并 為 兩 個 大 組 。 被 我 國 和 東 歐諸 國 普

12、遍 采 用 。 土壤骨骼(石礫) 1mm 物理性砂粒 phsical sand 10.01mm 物理性粘粒 physical clay 0.01mm 細土 0.002mm顆 粒 在 懸 液 中 無 布 朗 運 動 ,而0.002mm顆 粒 則 顯 示 出 明 顯 布 朗 運 動 .故 粘粒 界 限 定 于 0.002mm。 粒 級 分 類 的 實 質 依 據(jù) 是 （ ？ ） 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀1.粒 級 不 同 礦 物 組 成 不 同 土 壤 學 論 壇 www.soi

13、lhome.in 一 .礦 質 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀2.表 面 特 性 不 同 ： 表 面 積 極 表 面 能 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀 3.物 理 性 狀 不 同 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀 4.化 學 組 成 不 同粒 徑mm 化 學 成 分SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O

14、Na2O P2O510.2 83.92 9.34 1.12 1.79 0.38 1.78 1.21 0.080.20.04 73.87 13.47 4.21 3.05 1.05 1.73 1.53 0.120.040.01 70.15 14.04 5.86 2.15 1.05 1.48 3.89 0.210.010.00 2 67.21 18.91 7.85 1.45 1.63 2.51 1.27 0.290.002 44.08 27.67 21.81 0.58 1.61 1.10 0.96 0.36顆 粒 愈 小 ， 氧 化 物 多 ， 營 養(yǎng) 程 度 高 ； 顆 粒 愈 粗 ， SiO2多

15、 ， 土 壤 愈 貧 瘠 。 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀4.生 物 性 狀 不 同 不 同 粒 級 顆 粒 上 微 生 物 類 型 和 數(shù) 量 、 酶 等 的 差 異 是 當今 研 究 的 熱 點 大 顆 粒 是 土 壤 的 骨 骼 ， 細 小 的 粘 粒 是 肌 肉 ， 要 特 別 重 視 小 顆粒 尤 其 是 膠 體 顆 粒 （ 納 米 土 壤 或 土 壤 中 納 米 材 料 研 究 ） 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 重 視 土 壤 中 粘 粒 （ c

16、lay） Mineral properties change radically with decreasing size below about 1 to 5 m(0.005). Clay minerals are the most abundant of the clay-sized minerals. Clay has three meaning in soil science, and they are easy to confuse, as the specific meaning depends on the context. Clay is （ 1） a fraction of

17、the soil, (2) a texture class name, and ,(3) a class of minerals. Particles smaller than 1 m(0.001) are colloidal particles. The mineral colloids are the most important mineral fraction of the soil because of their physical and chemical reactivity. Clay describes a group of minerals having special p

18、roperties that make them important to soils chemical and physical properties, even when they are present only in small amounts. 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 問 ： 從 顆 粒 組 成 上 講 ， 土 壤 之 間 的 不 同 之 處 在哪 里 ？ 在 各 粒 級 的 含 量 的 百 分 數(shù) 組 成 不 同 -質 地 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 二 .土 壤 質 地 （ soil texture)一 .概 念 ：1.機 械

19、組 成 （ mechanical composition)： 不 同 粒 級 （ sand， silt，clay)顆 粒 的 組 成 比 例 （ 百 分 比 ） 。 注 意 :這 里 僅 僅 是 一 個 定 量 化 的 概 念 ， 實 質 就 是 三 種 粒 級 顆 粒 的 重量 百 分 比 。 簡 單 地 從 歷 經(jīng) 大 小 把 土 壤 顆 粒 分 為 砂 粒 、 粉 砂 粒 ， 粘 粒3級 ， 在 分 別 稱 重 ， 獲 得 百 份 含 量 比 。 沒 有 依 賴 任 何 其 它 性 狀 ： 故叫 機 械 組 成 。 自 然 界 各 地 土 壤 由 于 盛 土 條 件 不 同 ， 機 械

20、組 成肯 定 都 有 不 同 之 處 。 這 就 是 土 壤 性 質 的 空 間 變 異性 ， 是 一 種 客 觀 存 在 。 各 類 土 壤 嚴 格 地 講 ， 機 械組 成 不 同 ， 但 當 機 械 組 成 相 近 似 ， 土 壤 基 本 性 狀 可 能 有 相 似 之 處 ； 只 有 機 械 組 成 差 異 很 大 時 ， 它們 基 本 性 狀 才 有 很 大 差 異 。 因 此 ， 有 必 要 按 照 機 械 組 成 相 似 性 進 行 土 壤 分類 -質 地有 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 2.質 地 (soil texture) :按 照 機 械 組 成 相

21、 近 似 進 行 歸 類 ， 這 些 類 別 叫 質地 。 Soils are a combination of sand, silt, and clay whose relative proportions determine the soils texture. 注 意 : 質 地 既 有 定 量 概 念 (以 機 械 組 成 為 依 據(jù) 劃 分 的 )， 也 有 定 性 的 內 容 (如 人 的 感 覺 和 它 的 生 產 性 狀 )A textural class is a defined range of particle size distribution with similar

22、 behavior and management needs. 質 地 主 要 表 達 的 是 土 壤 中 占 優(yōu) 勢 粒 級 的 顆 粒 （ predominant size，or size range of particle） ， 但 任 何 質 地 類 型 土 壤 決 非 由 一 種 粒 級的 顆 粒 組 成 。 質 地 屬 于 土 壤 的 靜 態(tài) 物 理 性 質 （ static soil physical property）（ 因 為 相 對 變 化 較 小 ， 但 絕 不 是 永 遠 不 變 的 ） 質 地 是 以 土 壤 機 械 組 成 （ sand、 silt、 clay） 為

23、 指 標 體 系 ， 以 基 本理 化 性 狀 為 科 學 依 據(jù) 進 行 分 類 的 。 相 同 的 質 地 類 型 卻 粒 級 變 化 是 在 規(guī) 定 的 范 圍 類 變 化 的 。 因 而 也 有 人 為 因 素 參 與 ， 目 前 有 許 多 分 類 制 。 -如 何分 類 ？ 二 .土 壤 質 地 （ soil texture) 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 二 .土 壤 質 地 （ soil texture)二 . 質 地 分 類 制 1.美 國 分 類 制 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in

24、 二 .土 壤 質 地 （ soil texture)2.國 際 分 類 制 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 三 角 分 類 制 的 使 用 技 術 除 此 ， 還 可 以 查 表 確 定 質 地 名 稱 和 用 其 他 方 法 ！ 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 2.卡 慶 斯 基 二 級 分 類 制 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 2.卡 慶 斯 基 二 級 分 類 制 目 前 普 遍 采 用 的 是 卡慶 斯 基 制 。 注 意 ： 在 研 究 工 作 中選 擇 分 類 體 系 是 極 其重 要 的 第 一 步 。 關 系到 樣

25、 品 的 準 備 。 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 自 質 地 命 名 時 ， 如 何 對 待 石 礫 含 量 ？ 依 據(jù) 實 礫 含 量 多 少 以 形 容 詞 形 式 冠 在 確 定 得 知 名 稱 前 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 三 .土 壤 質 地 性 狀 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 三 .土 壤 質 地 性 狀 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 三 .土 壤 質 地 性 狀 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 三 .土 壤 質 地 性 狀 土 壤 學 論 壇 www.soilhom

26、e.in 毛 管 水 上 升 高 度 決 定 了 對地 下 水 的 利 用 ， 也 決 定 了鹽 堿 土 的 形 成 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 3.不 同 質 地 土 壤 基 本 性 狀 general characteristics of soil texture特 性characteristics 砂 土Sand 壤 土loam 粉 砂 壤 土Silt 粘 土clay感 覺feel 粗 砂gritty 粗 砂gritty 滑 膩silky 塊 、 粘Cloudy or plastic鑒 別Identification 疏 松loose 粘 結cohesive 指

27、紋 狀Shows fingerprint 光 澤Gives shiny streak內 排 水Internal drainage 強Excessive 好good 正 常Fair 較 差Fair-poor植 物 有 效 水Plant available water 低Low 中 等Medium 高High 高High 牽 引 力Drawbar pull 高Light 高light 中 等medium 重Heavy耕 性Tillability 容 易Easy 容 易Easy 中 等Medium 困 難Difficult徑 流 潛 勢Runoff potential 低Low 較 低Low-med

28、ium 高High 較 高Medium-high導 水 性Water-transportability 低Low 中 等Medium 高High 高High風 蝕 性Wind erodibility 高High 中 等Medium 低low 低Low 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 質 地 類 型 性 狀 總 結質 地類 型 優(yōu) 點 缺 點 農 業(yè) 利 用砂 土sand 透 水 性 強 。 耐 澇通 氣 良 好對 作 物 根 系 阻 力 小土 壤 溫 差 大 -暖 性 土耕 性 好 ， 不 龜 裂 -輕 土性 燥 -易 促 易 控 -燥 性 土 保 水 性 差 ，

29、不 抗 旱保 肥 力 差 ， 養(yǎng) 分 易 淋失 ； 養(yǎng) 分 貧 瘠 （ 瘦土 ） ； 易 漏 稅 漏 肥 ，易 淀 漿 板 結 （ 片 狀 礦物 ） 勤 澆 水 勤 施 肥 （ 少 量 多 次 ） ；宜 種 塊 根 塊 莖 、 入 土 結 莢 ， 易促 易 控 作 物 （ 棉 花 ） 和 生 產 糖分 作 物 ； 播 量 （ 少 ） 播 深畦 子 短 而 寬 ； 防 寒 及 時發(fā) 小 苗 不 發(fā) 老 苗粘 土clay 保 水 保 肥 力 強供 肥 緩 （ 口 緊 ） 、 穩(wěn)養(yǎng) 分 豐 富 抗 旱 力 強 ； 易 起 漿 通 氣 透 水 性 差 ， 以 積水 ； 土 緊 耕 性 差 -重 土 ；

30、適 深 耕 期 短 -緊 三 晌 ；土 壤 溫 度 回 升 慢 （ 冷性 土 ） 灌 水 和 施 肥 少 次 多 量 ； 宜 種 種子 籽 粒 小 、 須 根 系 、 生 育 期 長作 物 和 水 稻 ； 播 量 多 ， 播 種 宜淺 不 宜 深 ； 精 細 整 地 、 破 除 板結 、 勤 中 耕 松 土 、 畦 子 宜 窄 而長 ； 重 視 有 機 肥 使 用 。發(fā) 老 苗 不 發(fā) 小 苗壤 土loam 具 備 了 砂 土 和 粘 土 優(yōu) 點 ， 是 旱 地 農 業(yè) 最 為 理 想 的 質 地 類 型 。群 眾 叫 二 合 土 （ 三 砂 七 泥 或 四 砂 六 泥 ） ， 即 發(fā) 小 苗

31、 也 發(fā) 老 苗 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in水 田 較 為 理 想 的 質 地 類 型 為 粘 土 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 中 國 土 壤 質 地 分 布 規(guī) 律 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in （ 一 ） 土 壤 剖 面 質 地 層 次 性 產 生 的 原 因1.自 然 因 子 ： （ 1） 河 流 沉 積 ， 季 節(jié) 性 水 流 產 生 ， 緊 出 砂 慢 出 泥 ， 不緊 不 慢 出 兩 合 。 （ 2） 風 成 （ 3） 土 壤 形 成 過 程 產 生 殘 積 粘 化 和 淀 積 粘 化剖 面 質 地 層 次 性

32、反 映 了 土 壤 形 成 特 征 和 氣 候 變 遷 問 題 。2。 人 為 因 素帶 水 耕 作 沉 積 原 因 ， 在 犁 地 層 和 耕 層 間 分 化 出 砂 層 四 . 土 壤 質 地 層 次 性 （ textural profile) 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 四 . 土 壤 質 地 層 次 性（ 二 ） 基 本 類 型 肥 力 特 征 要 注 意 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 蒙 金 土上 層 為 砂 壤 -輕壤 ， 而 下 層 為中 壤 到 重 壤 較理 -蒙 金 土 的剖 面 構 型 （ 或叫 上 輕 下 重 型 ） 土 壤

33、學 論 壇 www.soilhome.in 五 .不 良 土 壤 質 改 良（ 一 ） 摻 砂 摻 粘 ， 客 土 法 改 良 （ 客 土 加 入 本 中 ）“ 黃 泥 巴 （ 粘 土 ） 見 了 砂 ， 好 像 孩 子 見 了 媽 ” ， “ 紅 膠 泥 河 面 砂 ，糊 里 糊 涂 大 石 八 ” 。 -因 地 制 宜 。 事 例 ： 河 套 平 原 運 紅 泥 就 地 固沙 丘 ， 運 風 沙 土 改 良 紅 泥 土 “ 。（ 二 ） 翻 淤 壓 砂 或 翻 砂 壓 淤（ 三 ） 引 洪 漫 淤 或 引 洪 漫 砂 （ 一 年 洪 水 三 年 肥 ） -寧 夏 的 灌 淤 土（ 四 ）

34、增 施 有 機 肥 料 改 良 質 地 性（ 五 ） 因 土 種 植 因 土 種 植 是 揚 長 避 短 ， 充 分 發(fā) 揮 不 同 質 地 土 壤 生 產潛 力 的 有 效 途 徑 ， 農 諺 說 “ 砂 地 棉 花 ， 土 地 麥 ” ， “ 砂 地 棉 花 ， 膠土 瓜（ 南 瓜 ） ,石 子 地 里 種 芝 麻 ” 等 。 說 明 根 據(jù) 作 物 土 宜 特 性 安 排 種 植 能收 到 增 產 效 果 。 一 般 認 為 ： 薯 類 、 花 生 、 西 瓜 、 棉 花 、 豆 類 、 杏 等 較 適 宜 于 砂 壤 土 ； 小 麥 、 玉 米 、 水 稻 、 高 粱 等 較 適 宜

35、于 粘 質 土 壤（ 六 ） 生 物 改 良 營 造 農 田 防 護 林 網(wǎng) ， 種 植 綠 肥 作 物 等 防 風 固 沙 。 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 六 .土 壤 質 地 測 量 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 六 .土 壤 質 地 測 量（ 一 ） 搓 試 法 （ feel method ） 原 理 ： 可 塑 性 和 粘 結 性 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in（ 二 ） 機 械 分 析mechanical analysis 土 壤 學 論 壇 www.soilhome

36、.in (四 ) 顆 粒 分 析1.概 念 :測 定 土 壤 顆 粒 粒 級 組 成 的 方 法 叫 顆 粒 分 析 (fractional analysis)， 也 叫 機械 分 析 (mechanical analysis) the determination of the relative distribution of the size group of soil particles is called mechanical analysis and one of the common soil physical analysis.2.機 械 分 析 技 術 路 線Mechanical

37、 analysis樣 品 準 備 Sample preparation分 級 定 量(Fractionation) 去 除 膠 結 劑Removal of cementing agents 分 散 顆 粒Dispersion of particles篩 分 Sieving 沉 降 法 Sedimentation土 壤 機 械 分 析 主 要 依 賴 于 兩 個 方 面 :樣 品 分 散 情 況 和 準 確 分 級 定 量Success of the analysis depends on two factors:( 1)Preparation of the sample to complete

38、ly disperse all aggregates into their individual primary particle without breaking up the particles themselves. ( 2)Accurate fraction of the sample into the various separates. 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 3.土 壤 沉 降 分 析 (sedimentation)(1)沉 降 分 析 基 本 原 理 :-Stocks law gF sgravity 334 gF wbuoyancy 334 6dra

39、gF 機 械 分 析 原 理 被 叫 做 Stocks Law于 1851 (1845)年 研 究 得 出 了 顆 粒 在 液 體 介 質 中 運 動 時 所 受 到的 液 體 阻 力 F(viscous drag)， 為 顆 粒 分 析 奠 定 了基 礎 。 這 是 司 托 克 斯 的 貢 獻 。當 顆 粒 在 液 體 中 作 勻 速 沉 降 運 動 時 則 有 ：Fgravity-Fbuoyancy=Fdrag vg ws 6)(334 )(292 wsg Stocks law )(2181 wsgd )(2181 wsdth )(/18 2 wsgdht 這 里 d就 是 當 量 直 徑

40、 (equivalent diameter) 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 溫 度 對 顆 粒 沉 降 影 響不 同 溫 度 下 水 的 密 度 和 粘 滯 系 數(shù)Values of the density and Viscosity of water ,at various temperature溫 度 (0C)Temperature 密 度 (g/cm3)Density Of water 粘 滯 系 數(shù) (g/m.s)Viscosity of water10203040 0.999700.998200.995650.

41、99222 1.30371.00190.79820.6540 顆 粒 在 20 0C中 沉 降 速 度 比 在 100C中 大 30%.在 300C時 沉降 速 度 比 在 250C時 快 12% 恒 溫 也 有 助 于 防 止 器 壁 與 懸 液 內 部 的 因 溫 度 差 所 產生 的 液 體 對 流 現(xiàn) 象 發(fā) 生 . 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 顆 粒 分 析 過 程Determination 0f particle size distribution(1)土 樣 分 散 處 理 (dispersion process)A.物 理 分 散 (mechanical

42、 dispersion):未 加 化 學 分 散 劑 ,用 機 械 方 法 進 行 的 分散 過 程 .研 磨 (滾 動 )、 煮 沸 、 振 蕩 、 攪 拌 、 摩 擦 、 搗 潰 、 洗 滌 、 超 聲破 （ 限 定 功 率 和 頻 率 ， ？ ） 優(yōu) 點 :對 土 粒 破 壞 作 用 小 ,是 化 學 分 散 基 礎 . 缺 點 :達 不 到 徹 底 分 散 .B.物 理 -化 學 分 散 (mechanical-chemical dispersion):加 入 化 學 實 際 ,結 合 物理 的 方 法 破 壞 和 去 除 土 壤 結 構 膠 結 劑 . 國 際 法 A(標 準 法 )

43、: H 2O2(hydrogen peroxide) 去 除 有 機 質 (Hu0.01g/g土 時 ,可 以 不 去 )(CO2)稀 鹽 酸 (HCl)去 除 CaCO3和 三 氧 化 二 物 (離 子 交 換 反 應 和 石 灰 反 應 , CO2).要 進 行 抽 氣 過 濾 ,直 至 無 Ca淋 出 為 止 .然 后 加 入 鈉 鹽 。 鹽 酸 溶 解 了 一 部 分粘 粒 和 無 定 型 化 合 物 ,叫 做 鹽 酸 洗 失 量 ,有 時 高 達 1020%要 計 入 粘 粒 含量 中 或 者 單 獨 記 錄 下 來 .法 (卡 氏 法 ):土 樣 用 0.05MHCl沖 洗 ,將

44、土 樣 中 水 溶 鹽 、 石 灰 、 以及 交 換 態(tài) 鈣 、 鎂 去 除 ， 按 照 土 壤 交 換 容 量 （ CEC） 計 算 加 入 鈉 鹽 。 (破壞 了 碳 酸 鈣 ,有 機 質 已 不 再 起 作 用 )C.化 學 分 散 :加 入 化 學 分 散 劑 (鈉 鹽 )( 條 件 :Na鹽 緩 沖 性 離 子 交 換 不 可 逆 性 ) 中 性 土 壤 Na2C2O4(sodium oxalate);石 灰 性 土 壤 Na(PO3)2(sodium hexametaphosphate); 酸 性 土 壤 Na2CO3(sodium carbonate) 土 壤 學 論 壇 www

45、.soilhome.in 分 級 定 量 (fractionation) 粗 土 粒 的 篩 分 法 :用 粗 細 不 同 的 篩 進 行 分 級 定 量 . 現(xiàn) 代 技 術 工 藝 僅 能 做 到 250m的 篩 孔 ,最 小 為 125 m.標 準 篩 要 求 ,篩 孔600 m允 許 誤 差 5%篩 孔 偏 離 規(guī) 定 值 ,600125 m為 7.5%,0.25mm土 粒 采 用 篩 分 (60#). 細 土 粒 的 沉 降 法 分 離 定 級A.吸 管 法 (pipette) 由 Robinson(1922)提 出 ,于 1929和 1930年 在 國 際 土 壤 學 會 上確 定

46、為 標 準 方 法 . h確 定 原 則 ： 粒 徑 與 大 ,取 樣 深 度 愈 大 , 0.05mm,h=25cm 0.01mm,h=10cm 0.005mm,h=10cm 0.001mm,h=7cm 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 吸 管 法 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 吸 管 法 注 意 :自 動 吸 管 依 靠 兩 個 串 聯(lián) 瓶 的 落 差 產 生 負 壓 進 行 ,以 保 證 吸 取 速 度 均 勻 平 穩(wěn) 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 比 重 計 法 (hydr

47、ometer method)比 重 計 法 是 由 Bouyoucos(1927)提 出 的 .土 壤 顆 粒 分 析 的 比 重 計 有 :(1)甲 種 比 重 計 :也 叫 Bouyoucos,鮑 氏 比 重計 ,可 以 直 接 讀 出 在 200C下 懸 液 中 土 壤顆 粒 含 量 ,共 060格 。 它 簡 便 .(2) 乙 種 比 重 計 :又 稱 為 Casagvande,卡 氏比 重 計 ,讀 出 的 是 土 壤 懸 液 的 比 重 ,依據(jù) Fisher-Oden提 出 的 公 式 進 行 計 算 = w+C1-(w/ s) :懸 液 密 度 w水 的 密 度 s 顆 粒 密 度 C:懸 液 的 濃 度具 體 操 作 方 法 :土 壤 物 理 研 究 法比 重 計 法 被 廣 泛 地 在 地 質 、 水 利 、 土 木工 程 上 采 用 ， 特 點 是 快 速 ， 但 精 度 不高 。 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in （ 二 ） 比 重 計 法 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 乙 種 比 重 計 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 甲 種 比 重 計 土 壤 學 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 顆 粒 累 計 分 布 曲 線summation curves of soil