土壤容重的测定
垂直一维入渗实验报告
一、实验目的和意义
观察土壤垂直入渗过程，测定土壤累积入渗量、湿润锋运移距离，根据实测的累积入渗量计算相应的入渗率；通过土壤入渗实测资料，验证土壤水分运动参量间关系，如累积入渗量与时间关系、湿润锋运移距离与时间关系、入渗率与时间关系、累积入渗量与湿润锋关系、入渗率与湿润锋关系等，验证描述垂直一维入渗的常用模型，如考斯加可夫模型(Kostiakov)、菲利普模型(PhiliP)等；测定实验结束时不同深度的土壤含水量，绘制土壤含水量剖面曲线。
入渗是将地表水与地下水、土壤水联系起来的纽带，是径流形成过程、水循环过程的重要环节。垂直入渗是有重力作用的一维入渗，入渗率、累积入渗量和入渗距离（即湿润锋的位置）是描述入渗过程的重要特征量，针对于具体的入渗边界条件，上述特征量的取得对于区域产流产沙估算、农田灌溉、农田排水、地下水补给等效果评估有着重要的意义。
二、实验原理
实验装置由土柱和马氏瓶组成，土壤吸渗水分，土面上的水分减少，供给水面下降，使马氏瓶出水口所受外部压力减小，与马氏瓶内部压力差达到马氏瓶灵敏度时，马氏瓶进气口冒气泡进气，马氏瓶中的水流向土柱，如此反复，马氏瓶定水头自动供给土柱水量。
三、实验设备和装置
垂直入渗实验装置形式多样，但都由实验土柱和供水装置组成，图5-2为常用的垂直入渗实验装置。
实验土柱：目前，已发表论文中试验土柱直径范围在4.0～20cm ，土柱直径减小，可减小实验土样用量。为了提高实验精度，马氏瓶截面积应相应减小，为了便于观察湿润锋和马氏瓶液面变化，实验土柱和马氏瓶用透明有机玻璃管制成，土柱管壁交错打上1～
4排取土孔。
供水装置：供水装置采用带刻度的改进
的马氏瓶，可实现恒定水头下自动供水。
改进的马氏瓶的工作原理：马氏瓶供水管的出水口所受压强等于P 内（高于马氏瓶出
水口的马氏瓶内水层的静水压强（h 马）加上马氏瓶内空气压强P 马），也等于P 外 （高于马氏瓶出水口的土柱内水层的静水压强（h 土）加上大气压强(P 大)）；土壤吸渗水分，使土柱
图 5-2 垂直入渗实验装置示意图
内供给水量减少，即供给水面下降，使得马氏瓶出水口所受压力P 外小于P 内，当供给水面继续下降，使ΔP （P 内-P 外）达到一定数值，达到马氏瓶灵敏度时，马氏瓶中的水流向土柱，马氏瓶进气口冒气泡进气，增大马氏瓶内空气压强，当马氏瓶供水管的出水口所受压强P 内再次等于P 外时，马氏瓶进气口停止进气，马氏瓶中的水停止流向土柱；如此反复，使得马氏瓶定水头自动供给土柱水量。
改进的马氏瓶的操作方法：将马氏瓶灌水口打开，关掉进气口和供水口，由灌水口向马氏瓶灌水，待灌到合适位置时，将灌水口塞子塞紧（或阀门关闭），打开供水口排气，当供水口不再流水时，表明排好气，关掉马氏瓶供水口。将马氏瓶放在合适位置，将马氏瓶的供水管接在土柱的进水口处。调整马氏瓶高度，打开供水口和进气口向土柱供水。
其它设备和仪器：土样、天平、铝盒、滤纸、量筒、洗耳球、小型取土钻（也可以用其它设备代替）、秒表、刻度尺。
四、实验步骤
1.土样经风干过2mm 筛，按要求容重分层装入实验土柱，填装方法为： 先计算按要求容重填装V 体积所用干土重。
ρπρ???=?=H R V m 2干 （1-1）
式中：干m 为半径为R 、高为H 的环体所装干土质量，g ；R 为土柱半径,cm ；H 为分层装土高度,cm ；V 为半径为R 、
高为H 的环体体积，cm 3；ρ为要求达到的土壤容重,g.cm -3。 由于装土时常用一定含水量的湿土，按照要求容重填装V 体积时所用湿土重为
湿m =)1(θ+?干m （1-2）
式中：湿m 为按土壤容重ρ填装体积V 时所用含水量为θ的湿土重，g ；θ为填装所用湿土的含水量，%。此次试验R=2.5cm ，H=15×2.0=30cm, ρ=1.436g/cm 3,m=854.12g,
m 湿=852g
装好后土柱应放置24h ，使土壤剖面含水量均匀。
2.将排好气的马氏瓶安装在合适位置（进气口高度略大于土柱设计水层高度），提高马氏瓶供水管末端与进气口齐平，打开供水口和进气口，使供水管完全充水，然后拧紧进气口，将马氏瓶供水管接到土柱的进水口上。
3.记下马氏瓶初始读数H 0，打开马氏瓶进气口，同时计时，开始实验。
4.在实验过程中,根据由密到疏的原则（如1min ，3min ，5min ，7min ，10min ，15min ，30min ，45min , 60min ，90min …）记录入渗时间、湿润锋运移距离和马氏瓶液面刻度。
5.当入渗达到稳定后结束实验,拧紧进气口，关掉马氏瓶出水口阀门，用量筒量出土面上剩余水量W 0。从湿润锋向上开始从取土孔迅速取土,用烘干法测定土壤含水量。
五、数据记录
剩余水量35ml 总入渗时间70min 空气温度10C0
土壤初始含水量0.7% 土壤容重 1.436g/cm3
马氏瓶截面积（S）6.73cm2土柱直径 2.5cm
垂直一维入渗实验记录表
注：累积入渗量为某一时间内马氏瓶液面下降高度乘以马氏瓶截面积，然后减去剩余水量（实验结束时土柱内剩余水量）的差。
入渗后土壤含水量测定记录表
六、结果分析
1.通过实测资料，在EXCELL中绘制出土壤含水量分布曲线，绘制入渗量与时间关系曲线、湿润锋运移距离与时间关系曲线、入渗率与时间关系曲线、累积入渗量与湿润锋关系曲线、入渗率与湿润锋关系曲线，各曲线图见附录。
2.根据实测资料，验证考斯加可夫入渗模型(Kostiakov)、菲利普入渗模型(Philip)，利用考斯加可夫入渗模型(Kostiakov)和菲利普入渗模型(Philip)建立的累积入渗量和时间的关系，通过推导，求出入渗率方程。
七、分析思考
影响垂直入渗的因素很多，如土壤初始含水率、土壤容重、土壤质地、入渗水头、入渗溶液等。影响因素不同，垂直入渗特性也有所不同，因此可以设定因素水平，研究某一因素或多因素对垂直一维入渗特性的影响。
八、注意事项
1.土样填装好后，在土面上放一张比土柱内径略小的滤纸，避免瞬时进水时冲刷土样表面。
2.由于垂直入渗的有机玻璃管直径一般在10cm以上，而最初入渗速率大，若用马氏瓶供水至预定水头，需要时间长，影响实验精度，可提前计算好设定水层厚度所需水量，用量筒量出，瞬时灌入土柱中，同时打开马氏瓶进气口供水，按下秒表计时，这样可在尽可能短的时间内使土层上面达到预定水头。
第 5 页 共 11
土壤含水量分布曲线
26.5%
27.0% 27.5% 28.0% 28.5% 29.0% 29.5% 30.0% 30.5% 31.0% 0
5
10
15
20
25
30
35
距离
含水
量
第 6 页 共 11
入渗量—时间关系曲线
050
100
150
200
250
300
10
20
30
4050
60
70
80
时间
入渗量
第 7 页 共 11
湿润锋运移距离—时间关系曲线
05
10
15
20
25
30
35
10
20
3040
50
60
时间
湿润锋运移距离
第 8 页 共 11
入渗率-时间关系曲线
05
10
15
20
25
30
10
20
30
4050
60
70
80
时间
入渗率
第 9 页 共 11
累计入渗量-湿润锋运移距离关系曲线
05101520
25
30
35
50
100
150
200
250
累计入渗量
湿润锋
第 10 页共 11
入渗率-湿润锋关系曲线
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
5
10
15
20
25
30
35
湿润锋
入渗率
河北工程大学研究生课程实验报告
课程名称：农业工程实验技术课程编号：SX0101X09课程类型：学位课考核方式：考查
学科专业：农业水土工程年级：2012 姓名：张廷强学号：10076120270 河北工程大学2012～2013学年第1学期研究生课程实验报告
土壤容重、孔隙度、含水率等测定方法
1．土壤含水量(含水率)测定 采用酒精燃烧法测定。 操作步聚： (1)取小铝盒若干，洗净后烘干，用天平称出每—铝盒重量(逐一标量记录) (2)在标准地内挖土壤剖面，分20cm 一层。在分层的土壤剖面上用铝盒自下而上刮一层土(约半盒、注意避开根系和石砾等杂物)，马上称重(得出湿土重十铝盒重) (3)倒入酒精8－12ml ，振荡铝盒使与土壤混合均匀(如土壤很湿要用小刀拌匀成泥浆)，点燃酒精，在火焰将熄灭时，用小刀轻拔土壤，使其充分燃烧，烧完后再加入3～4ml 进行第二次燃烧(如土壤粘重、含水量较大，再加入2～3ml 酒精进行第三次燃烧)。 冷却后，马上称出重量(得干土重十盒重)。每层重复三次。 (4)土壤含水量及现有贮水量计算 ①土壤含水量(重量)＝％重（干土重＋盒重）－盒干土重＋盒重）（湿土重＋盒重）－（100? ＝水分重／干土重×l00％ ②土壤含水量(体积)＝） （）容重（土壤含水量（重量％）33g/cm 1g/cm ? ＝％土壤体积 水分体积100? (注：水的容重一般取lg ／cm 3) 2．土壤物理性质测定 采用环刀法 操作步聚： (1)首先量取环刀的高度和内径，计算出其容积(标记、做好记录)： V ＝πr 2H 式中：V —环刀体积(cm 3) R —环刀内半径(cm) H —环刀高度(cm) 将环刀在天平上称重(做好标记、记录)。 (2)选择标准地，在测定地点做一平台(山地)，挖土壤剖面，分层取样测定(按20cm —层)，每层设三个重复。 (3)打入环刀(一定要垂直打入，且不能晃动)，待土壤至环刀下沿齐平时，在环刀上垫—滤纸层后把盖盖好，挖出环刀，用刀削平底部土壤，垫好滤纸，盖好下盖。迅速称重(得：自然土重十环刀重)
土壤容重、比重测定及孔隙度计算
实验二十三土壤容重、比重测定及孔隙度计算 一、目的要求 土壤容重、比重和孔隙度是土壤松紧状况的反映，而土壤的松紧状况与土壤一系列理化性质，耕作情况等密切相关，因此测定土壤容重、比重与孔隙度的大小，可以作为判断土壤肥力高低的一项重要指标。 二、说明 土壤容重是指土壤在自然情况下，单位体积内所具有的干土重量，包括土壤孔隙在内，通常以（克/立方厘米）表示。通过土壤容重测定可以大致估计土壤有机质含量多少，质地状况以及土壤结构好坏。 土壤比重是指单位体积内固体干土粒的重量与同体积水重之比，不包括土壤孔隙在内，决定土壤比重大小的主要因素是土壤有机质含量和土壤矿物组成。 土壤孔隙度是指单位体积内土壤孔隙所占的百分数，土壤孔隙的数量与大小，密切影响着土壤透水、透气与蓄水保墒能力，它可由土壤容重、比重及土壤田间持水量计算而得。 三、方法 （一）容重测定：环刀法 1、在欲测容重地块挖坑，长、宽约1尺左右，坑深视土层情况而定，通常 1.5尺左右即可并将取土坑壁垂直切平。 2、将环刀垂直压入各层土壤中，如土壤紧实时，可在环刀上端垫一块木板，用铁锤击入土壤。环刀进入土层时勿左右摇摆，以免破坏土壤自然状态，影响容重。 3、用铁铲将环刀从土壤中挖出，小心削平下端，然后将上部钢环去掉，再削平上端，环刀内的土壤体积为100立方厘米，同样取三份，两份求其平均值，一份测定土壤毛管孔隙度。 4、将环刀内的土壤无损移入铝盒中，带回室内称重，土壤如在大铝盒中直接烘干时可不称重。 5、将大铝盒打开盖放入105℃烘箱中烘8小时，或取其中的土壤15—20克，放入小铝盒中，用酒精烧失法，求出土壤含水百分数。 6、计算：
容重检测方法
容重检测方法 容重器 是测量粮食等级的专用测量工具， 容重器 容重是单位体积的重量，小麦、玉米容重是一升小麦、玉米在标准的容重器实验下的重量（克）。反映了玉米子粒的饱满程度，受水分、杂质的影响。玉米容重现在作为定等的依据，代替了过去的纯粮率。作为一个单位容积。或者说，如一升,就是一个单位容积。一升玉米的重量,就叫玉米的容重。容重愈大，质量愈高,表示虫蛀空壳的、瘪瘦的玉米粒愈少。 容重器使用方法 开始检查容重要把仪器装满要检查的比如谷物等，有三个筒子的就先把最长的筒子装满，组装并卸到下个筒子里，用刀片形状的那个东西把多余的谷物分开并倒出来，最后称重量。就是容重。 玉米容重的测定方法 A1 仪器和用具 A1.1GHCS-1000型容重器（漏斗下口直径为40mm）。 A1.2谷物选筛：上层筛孔直径12.0mm，下层筛孔直径3.0mm。 A2 试样制备 从原始样品中分样器分出平均样品二份，取一份平均样品约1000g,按A1.2规定套好筛层分二次进行筛选，。取下层筛的筛上物混匀，作为测定容重的试样。 A3 容重器安装及测定 A3.1打开箱盖，取出所有部件，按粮种选好漏斗。 A3.2将带有排气砣的容重筒放在电子秤上，空载时调节零点。 A3.2取下容量简，将容量筒安装在铁板底座上，套上中间筒。 A3.4将制备的试样倒入谷物筒内，装满刮平。再将谷物筒套在中间筒上，打开漏斗开关，让玉米自由下落，待试样全部经过中间筒落入容量筒后，关闭漏斗开关。用手握住谷物筒与中间筒的接全处，将插片准确地插入豁口槽中，依次取下谷物筒，拿起中间筒和容量筒，倒净插片上多余的试样，抽出插片，取下容量筒上的铁板底座，将容量筒放在电子秤上称量。双试验允许差不超过3 g/L，求其平均数，即为测定结果。
土壤水份和植物组织含水量的测定
土壤水份和植物组织含水量的测定 实验的目的与要求： 通过对植物和土壤水分的测定来学习和使用烘干法水分测定仪，掌握实验和实习的技巧，了解一定的实习的规则！ 通过对实习数据的比较，以及结合自身的知识来分析土壤和植物组织含水量的关系，了解水分对植物生长的影响，了解土壤中水分对植物生长的影响。 结合生态学的知识来分析土壤和植物含水量受整个生态系统的影响。 实验的主要内容： 记录实验地的周围环境的各种生态环境因素，如温度，风向，湿度。 测量土壤和植物组织含水量值，在不同的环境下测量对比，同一环境下不同物种的值。 记录实验测量的数据值，分析得出结论。 实习的主要工具： 1.烘干法水分测定仪（LSH-100A型）： 最大秤量：100g 实际标尺分度值：1mg 准确度级别：2级 水分测量允许误差：±0.2%（样品≥2克） 水分含量测定可读性：0.01% 测量水分范围：0~100% 加热源：卤素灯（环型400W） 温控精度：±1℃ 加热温度设定：室温～160℃（以1℃调整） 时间设定：0～180min（以1min调整） 测量方法：手动、自动 操作温度范围：10～30℃ 电源及功耗：AC220V±22V 50Hz 420W 秤盘尺寸：￠100mm 外壳尺寸：360mm×250mm×270mm 净重：7kg 实验用剪刀、小袋子 实验原理： 首先对同一环境下的不同生长情况的高山榕进行水分的测定，记录数据并比较，然后对不同环境下的不同株池杉进行水分的测定，在数据中得出结论。用烘干法测定仪进行含水量的测定，使用小塑料袋来装实验品以防止植物叶子和土壤水分的蒸发。 实验的步骤： 首先进行样本的采样，在学校的马路边分别进行不同生长情况高山榕叶子的取样，然后再树下进行土壤的取样。在昭阳湖旁不同地方生长情况相同的池杉的叶子和土壤的进行取样。将取来的样品装入袋中，并做好标签。 预热烘干法测定仪后，将取来的样品放入烘干仪中保持5-8分钟，待屏幕中的数值稳定后进行数据的记录。 对数据进行整理分析和讨论，得出结论。 实验的结果：
土壤容重的测定
河北工程大学研究生课实验报告 垂直一维入渗实验报告 一、实验目的和意义 观察土壤垂直入渗过程，测定土壤累积入渗量、湿润锋运移距离，根据实测的累积入渗量计算相应的入渗率；通过土壤入渗实测资料，验证土壤水分运动参量间关系，如累积入渗量与时间关系、湿润锋运移距离与时间关系、入渗率与时间关系、累积入渗量与湿润锋关系、入渗率与湿润锋关系等，验证描述垂直一维入渗的常用模型，如考斯加可夫模型(Kostiakov)、菲利普模型(PhiliP)等；测定实验结束时不同深度的土壤含水量，绘制土壤含水量剖面曲线。 入渗是将地表水与地下水、土壤水联系起来的纽带，是径流形成过程、水循环过程的重要环节。垂直入渗是有重力作用的一维入渗，入渗率、累积入渗量和入渗距离（即湿润锋的位置）是描述入渗过程的重要特征量，针对于具体的入渗边界条件，上述特征量的取得对于区域产流产沙估算、农田灌溉、农田排水、地下水补给等效果评估有着重要的意义。 二、实验原理 实验装置由土柱和马氏瓶组成，土壤吸渗水分，土面上的水分减少，供给水面下降，使马氏瓶出水口所受外部压力减小，与马氏瓶内部压力差达到马氏瓶灵敏度时，马氏瓶进气口冒气泡进气，马氏瓶中的水流向土柱，如此反复，马氏瓶定水头自动供给土柱水量。 三、实验设备和装置 垂直入渗实验装置形式多样，但都由实为常用的垂验土柱和供水装置组成，图5-2
直入渗实验装置。实验土柱：目前，已发表论文中试验土马氏瓶可～20cm，土柱直径减小，柱直径范围在4.0供水管水层减小实验土样用量。为了提高实验精度，马进气口出水口进水口氏瓶截面积应相应减小，为了便于观察湿润锋和马氏瓶液面变化，实验土柱和马氏瓶用湿润锋～1透明有机玻璃管制成，土柱管壁交错打上土柱4排取土孔。出水口供水装置：供水装置采用带刻度的改进水室的马氏瓶，可实现恒定水头下自动供水。 改进的马氏瓶的工作原理：马氏瓶供水垂直入渗实验装置示意图5-2 图（高于马氏瓶出管的出水口所受压强等于P内（高于马），也等于）加上马氏瓶内空气压强水口的马氏瓶内水层的静水压强（hPP外马马）；土壤吸渗水分，使土柱(P)）加上大气压强h氏瓶出水口的土柱内水层的静水压强（大土11 共页1 第 河北工程大学研究生课实验报告 内供给水量减少，即供给水面下降，使得马氏瓶出水口所受压力P小于P，当供给水面内外继续下降，使ΔP（P-P）达到一定数值，达到马氏瓶灵敏度时，马氏瓶中的水流向土柱，外内马氏瓶进气口冒气泡进气，增大马氏瓶内空气压强，当马氏瓶供水管的出水口所受压强P内再次等于P时，马氏瓶进气口停止进气，马氏瓶中的水停止流向土柱；如此反复，使得马外氏瓶定水头自动供给土柱水量。 改进的马氏瓶的操作方法：将马氏瓶灌水口打开，关掉进气口和供水口，由灌水口向马氏瓶灌水，待灌到合适位置时，将灌水口塞子塞紧（或阀门关闭），打开供水口排气，当供水口不再流水时，表明排好气，关掉马氏瓶供水口。将马氏瓶放在合适位置，将马氏瓶的供水管接在土柱的进水口处。调整马氏瓶高度，打开供水口和进气口向土柱供水。 其它设备和仪器：土样、天平、铝盒、滤纸、量筒、洗耳球、小型取土钻（也可以用其它设备代替）、秒表、刻度尺。 四、实验步骤 1.土样经风干过2mm筛，按要求容重分层装入实验土柱，填装方法为： V体积所用干土重。先计算按要求容重填装 2??????m?V?R?H（1-1）干m RHRH为分；为土柱半径、高为,cm的环体所装干土质量，式中：g为半径为；干3-3?VRH、为要求达到的土壤容重,g.cm层装土高度,cm；高为为半径为的环体体积，cm。；V体积时所用湿土重为由于装土时常用一定含水量的湿土，按照要求容重填装?m)1?(m?（1-2）= 干湿?m V时所用含水量为θ的湿土重，g为按土壤容重；填装体积θ为填装所用式中：湿3?,m=854.12g, 2.0=30cm, =1.436g/cm。此次试验%R=2.5cm，H=15×湿土的含水量，=852g m湿装好后土柱应放置24h，使土壤剖面含水量均匀。将排好气的马氏瓶安装在合适位置（进气口高度略大于土柱设计水层高度），提高马2.然后拧紧进气口，氏瓶供水管末端与进气口齐平，使供水管完全充水，打开供水口和进气口，将马氏瓶供水管接到土柱的进水口上。，打开马氏瓶进气口，同时计时，开始实验。记下马氏瓶初始读数H3.0，，5min，7min，10min15min，在实验过程中4.,根据由密到疏的原则（如1min3min，）记录入渗时间、湿润锋运移距离和马氏瓶
容重的测定
容重的测定 1原理：容重是粮食籽粒在单位容积内的质量，以克/升（g/L）表示。 2仪器设备：HGT-1000A容重器 2.1容重器安装：打开箱盖，取出所有部件，盖好箱盖。在箱盖的插座上安装立柱，将横梁支架安装在立柱上，并用螺丝固定，在将不等臂式双梁安装在支架上。 2.2电子称：感量0.1克，称量范围最好在2.5~5.0kg。 2.3谷物选筛：不同粮种选用筛层如下规定： 小麦：上筛层孔直径4.5mm，下筛层孔直径1.5mm 玉米：上筛层孔直径12.0mm，下筛层孔直径3.0mm，并带有筛底和筛盖； 高粱：上筛层孔直径4.0mm，下筛层孔直径2.0mm 谷子：上筛层孔直径3.5mm，下筛层孔直径1.2mm 3分析步骤 3.1试样制备：按照检验方法，从原始样品中缩分出2个平行样各1000克作为试样样品。没分试验样品按2.3规定套好筛层，分两次进行筛选。取下层筛的筛上物混匀，作为测定容重的试样 3.2空称平衡调零： 将放有排气砣的容重筒挂在双标尺计量杠杆重点刀的吊环上，将大、小游锤移至零点处，捻动平衡整砣，使双标尺计量杠杆尾端在视准器框内上下均匀摆动，摆动幅度在第一周期内，距视准器上下边缘的距离不大于1mm。 3.3安装容量筒、中间筒 取下容量筒，倒出排气砣，将容量筒牢固平稳地安装在铁板底座上，插上插片，放下排气砣，套上中间筒 3.4选谷物筒 3.5测定过程 将制备好的试样倒入谷物筒内（确保漏斗开关关闭），装满刮平。再将谷物筒套在中间筒上，打开漏斗开关，待试样全部落入中间筒后关闭漏斗开关。握住谷物筒与中间筒结合处，平稳地抽出插片，使试样与排气砣一同落入容量筒内，再将插片准确地插入割口槽中，依次取下谷物筒，拿起中间筒和容量筒倒净插片上多余的试样，抽出插片，将装有试样的容量筒放在有双标尺上或电子称上称量。 4精确度 检测结果为整数，两次试样样品的允许差不得超过3g/L，取算术平均值为测定结果。 5注意事项 5.1严格按谷物的类别选谷物筒，根据谷物筒外壳标示选用，不能混用 5.2空称平衡调零时容重筒要干净，不能有残留物 5.3双标尺计量杠杆上刀刃应擦油，以防生锈。刀刃及整个形状均不能碰撞，以免发生移位而影响称量的准确度 5.4使用半年后，应用相当量的四级砝码进行检验，如不符合技术要求，应立即停止使用，进行修理 5.5插片插入割口槽时需要一次通过，不能有振荡，否则重新测定
土壤含水量测定方法小结
土壤含水量测定方法小结 1，烘干称重； 这个不多说了。准确度最高，但测定得到的是质量含 水量，与其他方法所得数据进行比较是注意换算。 2，中子仪； 技术比较成熟，准确性极高，是烘干法以外的第二标 准方法。 但是中子仪测定需要安装套管，理论上可达任何深度，设备昂贵，投入很大。中子射线对操作者身体有损害，严格来说需要相关证件才可以操作。无法测定表层土 壤。 3，电阻法； 一般使用石膏块作为介质埋设地下，石膏块中埋设两根导线，导线之间的石膏成分组成电阻，石膏块电阻与土壤含水量相关。石膏块制作简单，哪怕进口的成品成本也是非常低廉，可以作很多重复，可以不破坏土壤在田间连续自动监测。存在问题，石膏块滞后时间较长，所以不可能用来做移动式测定和自动灌溉系统。石膏块只适合用于非盐碱土壤中，同时石膏块不适合使用直流电（文献查得，表示怀疑，因为所有的石膏块读书表都是用干电池作为电源），测定受土壤类型影响很大，标定结果会随时间改变，达到一定年 限后，石膏会逐渐溶解到土壤中。 4，TDR（Time Domain Reflectometry） TDR有两种时域反射仪和时域延迟，两者均简称TDR。TDR技术是当前土壤水分测定装置的主流原理，可以连续、快速、准确测量。可以测量土壤表层含
水量。一般的TDR原理的设备响应时间约10-20秒，适合移动测量和定点监测。测定结果受盐度影响很小，TDR缺点是电路比较复杂，设备较昂贵。 5，FDR（Frequency Domain Reflectometry）几乎具有TDR的所有优点，探头形状非常灵活。比较夸张的甚至可以放在做成犁状放在拖拉机后面运动中 测量。FDR相对TDR需要更少的校正工作。 TDR和FDR同样有一个缺点，当探头附近的土壤有空洞或者水分含量非常不均匀时，会影响测定结果。 非常奇怪的是，基于FDR原理的往往是低端的仪器设备，根据笔者实际使用经验，FDR技术可能在精度上存在瓶颈，经常在5%的误差左右，写文章时候数据基本上不好用。
容重的测定方法1
土壤容重的测定方法 土壤容重是指土壤在未受到破坏的自然结构的情况下，单位体积中的重量，通常以克/厘米3表示。土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量、土壤紧实度、耕作措施等有关。砂土容重较大，粘土容重较小。一般腐殖质多的表层容重较小。耕作土壤中，耕层容重一般为1.0-1.3克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.4-1.6克/厘米3。沼泽土的潜育层容重可达1.7-1.9克/厘米3或更大。土壤容重不仅用于鉴定土壤颗粒间排列的紧实度，而且是计算土壤孔隙度和空气含量的必要数据。 一、实验原理 利用一定容积的环刀切割未搅动的自然状态的土样，使土样充满其中，称量后计算单位体积的烘干土重量。本法适用于一般土壤，对坚硬和易碎的土壤不适用。 二、实验步骤 1、采样：在野外采样点选择好土壤剖面点，挖掘土壤剖面并按土壤发生层次自下而上每个土壤发生层次中部平稳打入环刀，待环刀全部进入土壤后，用铁锹挖去环刀周围的土壤，取出环刀，小心脱出环刀上端的环刀托，然后用削土刀削平环刀两端的土壤，使得环刀内土壤容积一定。 在采样过程中，每一个操作步骤都要小心确保不扰动环刀内的土壤，如发现环刀内土壤亏缺或松动，则应该弃掉已采集土样，重新采集。 2、室内测定（注意：以下操作前提是环刀的盖子不能调换，始终保持取样时的盖子）： （1）新鲜土样采集回来后立即称取重量（称之前需先将环刀外部的土清理干净），称完后记录数据为“环刀+湿土重”。 （2）称完后将换刀放入水中浸泡使其吸水达到饱和，吸水前要确认有洞的那一面是否垫纸，纸垫好后将环刀放入水中吸水，水位到达环刀一半以上即可，吸水时 要将无洞的那面盖子打开，使其充分吸水。（注意：此吸水时间为8小时，此步 骤可根据具体取样时间合理安排操作时间，使测定时间在可操作时间内。）（3）吸水8小时后，将环刀取出，并将换刀外的水擦干净，称取此时换刀的重量，记录为“环刀+饱和吸水后土重”，再将环刀放入沙盘中渗水，使其达到田间持 水量。（此步骤需注意将换刀外部水擦干，并且渗水时间为9小时）（4）渗水9小时后，将环刀擦干净称取，使其外围不得有沙，称取重量为“环刀+排水后土重”，称取完毕后将换刀打开放入烘箱内烘干。（烘干时间为24小时）（5）24小时之后，将环刀取出后冷却，称取重量为“环刀+烘干土重”，称取完毕后将土样倒出，将环刀洗干净后烘干。（此步骤需要将环刀冷却后称取，冷却时间 为半小时） （6）环刀干了后称取其重量，记录为“环刀重量”。 （7）数据记录完后应及时输入电脑以免数据丢失，并将纸质版和电子版及时交给指导老师。
土壤容重
1. 土壤容重 土壤容重是指单位容积原状土壤干土的质量,通常以克/厘米3表示;孔隙度是指单位容积土壤中孔隙所占的百分率,即土壤固体颗粒间孔隙的百分率.土壤总孔隙度包括毛管孔隙及非毛管孔隙. 土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作层土壤容重1~1.3克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.4~1.6克/厘米3，土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。测定土壤容重的方法很多，着重介绍环刀法： 1、仪器：环刀（容积为100厘米3）、天平（感量0.1克和0.01克）、烘箱、环刀托、削小刀、小铁铲、铝盒、钢丝锯、干燥器等。 2、操作步骤：先在田间选择挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，观察面向阳。挖出的土放在土坑两边。挖的深度一般是1米，如只测定耕作层土壤容重，则不必挖土壤剖面。用修土刀修平土壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复3个。将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。若土层坚实，可用手锄慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力一致。 用修土刀切开环刃周围的土样，取出已装上的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净外面的土。同时在同层采样处用铝盒采样，测定自然含水量。 把装有样品的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随即称重（精确到0.01克），并记录。 将装有样品的铝盒烘干称重（精确到0.01克），测定土壤含水量。或者直接从环刀筒中取出样品测定土壤含水量。 3、结果计算：环刀容积按下式计算： V=лr2h 式中：V——环刀容积（厘米3）； r——环刀内半径（厘米）； h——环刀高度（厘米）； л——圆周率（3.1416）。 按下式计算土壤容重： rs=G.100/v.(100+W) 式中：rs——土壤容重（克/厘米3）； G——环刀内湿样重（克）； V——环刀容积（厘米3）； W——样品含水量（%）。 此法允许平行绝对误差<0.03克/厘米3，取算术平均值。
土粒密度(比重瓶法)_土壤容重_孔隙度测定
土粒密度的测定（比重瓶法） 严格而言，土粒密度应称为土壤固相密度或土粒平均密度，用符号ρs 表示。其含义是： s s s V m = ρ 绝大多数矿质土壤的ρs 在2.6g·cm -3～2.7 g·cm -3之间，常规工作中多取平均值2.65 g·cm -3。这一数值很接近砂质土壤中存在量丰富的石英的密度，各种铝硅酸盐粘粒矿物的密度也与此相近。土壤中氧化铁和各种重矿物含量多时则ρs 增高，有机质含量高时则ρs 降低。 文献中传统常用比重一词表示ρs ，其准确含义是指土粒的密度与标准大气压下4℃时水的密度之比又叫相对密度（（d s =ρs ·ρw -1）。一般情况下，水的密度取1.0 g·cm -3，故比重在数值上与土粒密度ρs 相等，但量纲不同，现比重一词已废止。 测定原理 将已知质量的土样放入水中（或其他液体），排尽空气，求出由土壤置换出的液体的体积。以烘干土质量（105℃）除以求得的土壤固相体积，即得土粒密度。 仪器和设备 天平（感量0.001g ）；比重瓶（容积50mL ）；电热板；真空干燥器；真空泵；烘箱。 操作步骤 1、称取通过2mm 筛孔的风干土样约10g （精确至0.001g ），倾入50mL 的比重瓶内。另称10.0g 土样测定吸湿水含量，由此可求出倾入比重瓶内的烘干土样重m s 。 2、向装有土样的比重瓶中加入蒸馏水，至瓶内容积约一半处，然后徐徐摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样充分湿润，与水均匀混合。 3、将比重瓶放于砂盘，在电热板上加热，保持沸腾1h 。煮沸过程中经常要摇动比重瓶，驱逐土壤中的空气，使土样和水充分接触混合。注意，煮沸时温度不可过高，否则易造成土液溅出。 4、从砂盘上取下比重瓶，稍冷却，再把预先煮沸排除空气的蒸馏水加入比重瓶，至比重瓶水面略低于瓶颈为止。待比重瓶内悬液澄清且温度稳定后，加满已经煮沸排除空气并冷却的蒸馏水。然后塞好瓶塞，使多余的水自瓶塞毛细管中溢出，用滤纸擦干后称重（精确到0.001g ），同时用温度计测定瓶内的水温t 1（准确到0.1℃），求得m bws1。 5、将比重瓶中的土液倾出，洗净比重瓶，注满冷却的无气水，测量瓶内水温t 2。加水至瓶口，塞上毛细管塞，擦干瓶外壁，称取t 2时的瓶、水合重（m bw2）。若每个比重瓶事先都经过校正，在测定时可省去此步骤，直接由t 1在比重瓶的校正曲线上求得t 1时这个比重瓶的瓶、水合重m bw1，否则要根据m bw2计算m bw1。
土壤比重、容重和孔隙度的测定
土壤比重、容重和孔隙度的测定 一、比重的测定 土壤比重又称真比重，是指单位体积的固体土粒重与同体积的水重之比。土壤比重可用来计算土壤的总孔隙度，其数值大小还可间接反映土壤的矿物组成和有机质含量。 (一)方法原理 通常使用比重瓶法，根据排水称重的原理，将已知重量的土样放入容积一定的盛水比重瓶中，完全除去空气后，固体土粒所排出的水体积即为土粒的体积，以此去除土粒干重即得土壤比重。 (二)操作步骤 1、称取通过1mm筛孔相当于10克烘干土的风干土样，倒人比重瓶中，再注入少量蒸馏水(约为比重瓶的三分之一)，轻轻摇动使水土混匀，再放在沙浴上煮沸*，不时摇动比重瓶，以驱除土样和水中的空气。 2、煮沸半小时后取下冷却，加煮沸后的冷蒸馏水，充满比重瓶上端的毛细管，在感量为1／1000的天平上称重，设为B克。 3、将比重瓶内的土倒出，洗净，然后将煮沸的冷蒸馏水注满比重瓶，盖上瓶塞，擦干瓶外水分，称重为A克。 (三)结果计算 干土重（克）/固体土粒体积（厘米3） 土壤比重＝—————————————————— 水的密度（1克/厘米3） 干土重（10克） ＝————————————————— 干土(10克)排出的水的体积（厘米3） 10 ＝——————— (10+A）—B (四)仪器设备 1、容积为50毫升的短颈比重瓶一支。
2、感量为1／1000的天平一架。 3、电砂浴或电热板。 4、滴管、小漏斗、无空气的蒸馏水等。 * 含活性胶体或可溶性盐较多的土壤，因粘滞水或盐分的影响，会使结果偏大，要用非极性液体代替蒸馏水，试样先烘至恒重，用真空抽气代替煮沸。 二、土壤容重的测定(环刀法) 土壤容量又叫土壤的假比重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用克/厘米3表示。 土壤容重除用来计算土壤总孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。 （一）方法原理 用一定容积的钢制环刀，切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，然后称量并根据土壤自然含水量计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。 （二）操作步骤 1、在室内先称量环刀（连同底盘、垫底滤纸和顶盖）的重量，环刀容积一般为100厘米3。 2、将已称量的环刀带至田间采样。采样前，将采样点土面铲平，去除环刀两端的盖子，再将环刀（刀口端向下）平稳压入土中，切忌左右摆动，在土柱冒出环刀上端后，用铁铲挖周围土壤，取出充满土壤的环刀，用锋利的削土刀削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。在环刀刀口一端垫上滤纸，并盖上底盖，环刀上端盖上顶盖。擦去环刀外的泥土，立即带回室内称重。 3、在紧靠环刀采样处，再采土10-15克，装入铝盒带回室内测定土壤含水量。 (三)结果计算 100 1、环刀内干土重(克) ＝————————————×环刀内湿土重（克） 100+土壤含水量（%） 环刀内干土重（克）
实验三 土壤水分含量的测定
实验三 土壤水分含量的测定 一、目的要求 土壤水分是土壤的重要组成部分，也是重要的土壤肥力因素。进行土壤水分的测定 有两个目的：一是了解田间土壤的水分状况，为土壤耕作、播种、合理排灌等提供依据； 二是在室内分析工作中，测定风干土的水分，把风干土重换算成烘干土重，可作为各项 分析结果的计算基础。 本实验要求掌握烘干法和酒精燃烧法测定土壤水分的原理和方法， 能较准确地测定 出土壤的水分含量。 二、仪器与试剂 天平（感量0.01g和0.001g）、烘箱、干燥器、称样皿、铝盒、量筒（10ml）、无 水酒精、滴管、玻棒等。 三、测定方法 测定土壤中水分含量的方法很多，常用的有烘干法和酒精燃烧法。烘干法是目前测 土壤水分的标准方法，其测定结果比较准确，适合于大批量样品的测定，但这种方法需 要时较长。酒精燃烧法测定土壤水分快但精确度较低，只适合田间速测。 (一)烘干法 1. 方法原理 在105±2℃的温度下从土壤中全部蒸发，而结构水不会破坏，土壤 有机质也不被分解。因此，将土壤样品至于105±2℃下烘至恒重，根据其烘干前后质量 之差，就可以计算出土壤水分含量的百分数。 2. 操作步骤 （1）取有盖的铝盒（或称样皿），洗净，放入干燥器中冷却至室温，然后再分析天 平上称重（W1），并注意标好号，以防弄错。 （2）用角匙取过1mm筛孔的风干土样4～5g（精确至0.001g），铺在铝盒中（或 称样皿中）进行称重（W2） （3）将铝盒盖打开，放入恒温箱中，在105±2℃的温度下烘6h左右。 （4）盖上铝盒盖子，将铝盒放入干燥器中20～30min，使其冷却至室温，取出称 重。 （5）打开铝盒盖子，放入恒温箱中，在105±2℃的温度下再烘2h，冷却，称重至 恒重（W3）。 3. 结果计算 以烘干土为基数计算土壤水分的百分含量（W%） 土壤水分含量= （W2- W3）/W3*100% 水分系数（x）=烘干土重/风干土重
土壤容重的测定的实验报告
土壤容重的测定的实验报告 篇一：土壤容重的测定方法 一、目的和要求 土壤容重又叫土壤的假比重，是指田间自然状态下，每单位体积土壤的干重，通常用g/cm3 表示。土壤容重除用来计算土壤部孔隙度外，还可用于估计土壤的松紧和结构状况。本实验要求学生学习土壤寄人篱下的测定方法，掌握环刀法测定土壤容重的原理及操作步骤，掌握用容重数值计算土壤孔隙度的方法。 二、内容和原理 用一定容积的钢制环刀，切割自然状态下的土壤，使土壤恰好充满环刀容积，然后称量并根据土壤自然含水率计算每单位体积的烘干土重即土壤容重。 三、主要仪器设备 容积为100 立方厘米的钢制环刀。 削土刀及小铁铲各一把。 感量为0.1 及0.01 的粗天平各一架。烘箱、干燥器及小铝盒等。 四、操作方法与实验步骤在室内先称量环刀的重量，环刀容积一般为100 立方厘米。将已称量的环刀带至田间采样。采样前，将采样点土面铲平，去除环刀两端的盖子，再将环刀平稳压入土壤中，切忌左右舞动，在土柱冒出环刀上端后，用铁铲挖周围土壤，取出充满土壤的环刀，用锋利的削土刀削去环两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。在
环刀刀口垫上滤纸，并盖上底盖，环刀上端盖上顶盖。擦去环刀外的泥土，立即带回实验称重。 在紧靠环刀采样处，再采土10－15 克，装入铝盒带回实验室内测 定土壤含水量。 五、公式 根据以下公式计算土壤容重： 环刀内干土重=100 环刀内湿土重/100 土含水率 土壤容重=环刀内干土重/ 环刀容积 篇二：土壤学实验报告1 课程名称：指导老师：成绩：实验名称：土壤容重、比重和孔隙的测定实验类型：操作性实验[1] 同组学生姓名：一、实验目的和要求三、主要仪器设备五、实验数据记录和处理七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1 ）学习并掌握土壤容重、比重、孔隙度及三相比的测定与计算方 法；2 ）结合实验，加深对土壤容重、比重和孔隙度等量的含义的理解。 二、实验内容和原理 1 ）内容：利用已知体积的环刀取自然状态的土壤样品一份，烘干除去水分，测量得环刀的容 积、重量，以及土壤的重量和其含水量，则可计算出土壤的容重、孔隙度、含水率等指标。 2 ）原理：各项指标的计算公式：
土壤含水量测量实验报告
土壤水分的测定实验 一、实验目的 1、了解土壤的实际含水情况，以便适时灌排，保证植物生长对水分的需求。 2、风干土样水分的测定，是各项分析结果计算的基础。土壤水分含量的多少，直接影响土壤的固、液、气三相比例，以及土壤的适耕性和植物的生长发育。 二、实验原理 土壤水分大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类。自由水是可供植物自由利用的有效水和多余水，可以通过土壤在空气中自然风干的方法从土壤中释放出来；吸湿水是土壤颗粒表面被分子张力所吸附的单分子水层，只有在105-110℃下才能摆脱土壤颗粒表面分子力的吸附，以气态的形式释放出来，由于土粒对水汽分子的这种吸附力高达成千上万个大气压，所以这层水分子是定向排列，而且排列紧密，水分不能自由移动，也没有溶解能力，属于无效水；而化学结合水因为参与了粘土矿物晶格的组成，所以是以OH-的形式存在的，要在600--700℃时才能脱离土粒的作用而释放出来。 土壤含水量的测定方法很多，如烘干法、酒精燃烧法和中子测量法等，其中烘干法是目前国际上土壤水分测定的标准方法，虽然需要采集土样，并且干燥时间较长但是因为它比较准确，且便于大批测定，故为常用的方法。 将土壤样品放在105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，求出土壤失水重量占烘干重量的百分数。在此温度下，包括吸湿水（土粒表面从空气中吸取活动力强的水汽分子而成的一种水分）在内的所有水分烘掉，而一般土壤有机质不致分解。 三、实验器材 铝盒、烘箱、干燥器、天平、小铲子、小刀。 四、实验步骤 1、在室内将铝盒编号并称重，重量记为W0 。 2、用已知重量的铝盒在天平上称取欲测土样15—20克，称量铝盒与新鲜土壤样
土壤容重的测定
土壤容重的测定 土壤容重是指土壤在未受到破坏的自然结构的情况下，单位体积中的重量，通常以克/厘米3 表示。土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量、土壤紧实度、耕作措施等有关。砂土容重较大，粘土容重较小。一般腐殖质多的表层容重较小。耕作土壤中，耕层容重 一般为-1.3克厘米3，土层越深则容重越大，可达-1.6克厘米3 。沼泽土的潜育层容重可达 -1.9克厘米3 或更大。土壤容重不仅用于鉴定土壤颗粒间排列的紧实度，而且是计算土壤孔隙度和空气含量的必要数据。 测定土壤容重的方法很多，如环刀法、蜡封法、水银排开法等。环刀法是常用的方法之一。 实验原理： 利用一定容积的环刀切割未搅动的自然状态的土样，使土样充满其中，称量后计算单位体积的烘干土重量。本法适用于一般土壤，对坚硬和易碎的土壤不适用。 实验步骤： 准备工作：用凡士林在环刀内壁薄薄的涂抹一层，同时准备一定数量的铝盒，将铝盒逐个编号并称量记录铝盒的重量（准确到0.1g ），记为G 0。 采样：在野外采样点选择好土壤剖面点，挖掘土壤剖面并按土壤发生层次自下而上在每个土壤发生层次中部平稳打入环刀，待环刀全部进入土壤后，用铁锹挖去环刀周围的土壤，取出环刀，小心脱出环刀上端的环刀托，然后用削土刀削平环刀两端的土壤，使得环刀内土壤容积一定。 在采样过程中，每一个操作步骤都要小心确保不扰动环刀内的土壤，如发现环刀内土壤亏缺或松动，则应该弃掉已采集土样，重新采集。 烘干：将已采集好的环刀内土壤样品小心的全部转移到已知重量的铝盒内，称量铝盒及新鲜土壤样品地重量，记为G 1。将样品带回室内，放在 105℃烘箱内烘干至恒重，称量烘干土及铝盒重量，记为G 2。 测定土壤表层容重要做5个重复，底层做3个重复，测定表层土壤含水量要做3个重复，底层做2个重复。 结果计算 ?= (G1-G0)100 土壤容重（dv ）V(100+W) 2r h π环刀容积（V ）= 式中W 指土壤含水量（计算过程见土壤含水量） H 指环刀高度 R 指环刀有刃口一端的内半径 V 指环刀的容积 G 0指铝盒的重量 G 1指铝盒及湿土的重量 实验仪器及试剂： 环刀 铝盒 记号笔 削土小刀 小铁铲 托盘天平 烘箱 凡士林
土壤含水量测量方法
土壤含水量测量方法 ( 1 )称重法(Gravimetric) 也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分方法，也是目前国际上的标准方法。用土钻采取土样，用0.1g 精度的天平称取土样的重量，记作土样的湿重 M，在 105℃的烘箱内将土样烘 6~8 小时至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干重 Ms 土壤含水量=(烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质 量)/(烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量)*100% ( 2 )张力计法(Tensiometer) 也称负压计法，它测量的是土壤水吸力测量原理如下：当陶土头插入被测土壤后，管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触，经过交换后达到水势平衡，此时，从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值，也即为忽略重力势后的基质势的值，然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率 ( 3 ) 电阻法(Electricalresistance) 多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的，如果忽略含盐的影响，水分含量和其电阻间是有确定关系的电阻法是将两个电极埋入土壤中，然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下，电极与土壤的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题 ( 4 ) 中子法(Neutronscattering) 中子法就是用中子仪测定土壤含水率中子仪的组成主要包括：一个快中子源，一个慢中子检测器，监测土壤散射的慢中子通量的计数器及屏蔽匣，测试用硬管等。快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子，当它和氢原子核碰撞时，损失能量最大，转化为慢中子(热中子)，热中子在介质中扩散的同时被介质吸收，所以在探头周围，很快的形成了持常密度的慢中子云
土壤容重的测定方法
土壤容重的测定方法 土壤容重是指单位容积原状土壤干土的质量,通常以克/厘米3表示;孔隙度是指单位容积土壤中孔隙所占的百分率,即土壤固体颗粒间孔隙的百分率.土壤总孔隙度包括毛管孔隙及非毛管孔隙. 土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低，一般耕作层土壤容重1~1.3克/厘米3，土层越深则容重越大，可达1.4~1.6克/厘米3，土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。测定土壤容重的方法很多，着重介绍环刀法： 1、仪器：环刀（容积为100厘米3）、天平（感量0.1克和0.01克）、烘箱、环刀托、削小刀、小铁铲、铝盒、钢丝锯、干燥器等。 2、操作步骤：先在田间选择挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，观察面向阳。挖出的土放在土坑两边。挖的深度一般是1米，如只测定耕作层土壤容重，则不必挖土壤剖面。 用修土刀修平土壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复3个。 将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。若土层坚实，可用手锄慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力一致。 用修土刀切开环刃周围的土样，取出已装上的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净外面的土。同时在同层采样处用铝盒采样，测定自然含水量。 把装有样品的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随即称重（精确到0.01克），并记录。 将装有样品的铝盒烘干称重（精确到0.01克），测定土壤含水量。或者直接从环刀筒中取出样品测定土壤含水量。 3、结果计算：环刀容积按下式计算： V=лr2h 式中：V——环刀容积（厘米3）； r——环刀内半径（厘米）； h——环刀高度（厘米）； л——圆周率（3.1416）。 按下式计算土壤容重： rs=g.100/v.(100+W)
(完整版)土壤含水量的测定(烘干法)
土壤含水量的测定（烘干法） 进行土壤水分含量的测定有两个目的：一是为了解田间土壤的实际含水状况，以便及时进行灌溉、保墒或排水，以保证作物的正常生长；或联系作物长相、长势及耕栽培措施，总结丰产的水肥条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。二是风干土样水分的测定，为各项分析结果计算的基础。前一种田间土壤的实际含水量测定，目前测定的方法很多，所用仪器也不同，在土壤物理分析中有详细介绍，这里指的是风干土样水分的测定。 风干土中水分含量受大气中相对湿度的影响。它不是土壤的一种固定成分，在计算土壤各种成分时不包括水分。因此，一般不用风干土作为计算的基础，而用烘干土作为计算的基础。分析时一般都用风干土，计算时就必须根据水分含量换算成烘干土。 测定时把土样放在105～110℃的烘箱中烘至恒重，则失去的质量为水分质量，即可计算土壤水分百分数。在此温度下土壤吸着水被蒸发，而结构水不致破坏，土壤有机质也不致分解。下面引用国家标准《土壤水分测定法》。 2.3.1适用范围 本标准用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。 2.3.2方法原理 土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量。 2.3.3仪器设备 ①土钻；②土壤筛：孔径1mm；③铝盒：小型直径约40mm，高约20mm；大型直径约55mm，高约28mm；④分析天平：感量为0.001g和0.01g；⑤小型电热恒温烘箱；⑥干燥器：内盛变色硅胶或无水氯化钙。 2.3.4试样的选取和制备 2.3.4.1风干土样选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1mm筛，混合均匀后备用。 2.3.4.2新鲜土样在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g，捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内，盖紧，装入木箱或其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，尽早测定水分。 2.3.5测定步骤 2.3.5.1风干土样水分的测定将铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确到至0.001g。用角勺将风干土样拌匀，舀取约5g，
土壤容重的测定及总孔隙度的计算
实验四土壤容重的测定及总孔隙度的计算 一、目的和意义 土壤容重是指土壤在自然结构的状况下，单位体积土壤的烘干重，以克/立方厘米来表示。土壤容重的大小与土壤质地、结构、有机质含量和土壤紧实度等有关。 土壤容重的数值可以用来计算土壤总孔隙度，空气含量和每亩地一定深度的耕层中的土壤重量等。 测定土壤容重最常用的方法是环刀法，方法简便，但需多次重复，才能得出较正确的数值。 二、方法原理 环刀法是利用一定体积的钢制圆筒（称为环刀）切割自然状态的土壤，使土充满其中，然后称重并测定土壤含水量，计算出单位体积的烘干土重量。 三、仪器 1、环刀：是一只圆形的钢筒，下端有锋利的刃口，上端套一个环刀托，以便把环刀压入土内。环刀的体积为100立方厘米（筒高5厘米，直径为5.05厘米），另有底盖与其配套。 2、削土刀、小铁铲及木锤。 3、天平（感量0.1克和0.01克）。 4、铝盒、干燥器、坩埚钳、小量筒（10毫升）。 5、95%灯用酒精一瓶。 四、操作步骤 1、先将环刀称重。 2、在需要测定容重的田块上，先用小铁铲将采土处铲平，环刀的刃口向下，上端套一个环刀托，用小锤锤击托柄，将环刀垂直压入土中。环刀入土时要平稳，用力一致，不能过猛，以免受震动而破坏土壤的自然状态。环刀的方向要垂直不能倾斜，避免环刀与其中的土壤产生间隙，使容重的结果偏低。
3、当环刀托的顶部距离土面尚有一小段距离时，用小铁铲挖掘周围的土壤，将整个环刀从土中取出，除去环刀外粘附的土壤，取下环刀托，用小刀仔细地削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积与环刀容积相等。立即称重并记录。亦可加上底、盖，带回室内称重。 若按土壤剖面的层次测定容重，每层土壤应不少于三个重复，在田间测定容重一般应有5—10个重复，取其平均值。 4、测定土壤含水量：环刀内取出两份土壤，每份约10克，分别置于已知重量的铝盒中称重，测定土壤含水量，测定方法与土壤吸湿水的测定相同。 土壤含水量也可用酒精灼烧速测法测定，此方法是借酒精燃烧时所发生的热来蒸干水分。第一次加入酒精6—8毫升，均匀地浸润铝盒中的土样，点燃酒精，待燃烧快尽时，用小刀沿铝盒周围向中心轻轻拨动土样，并来回翻拨，助其燃烧均匀。第二次加酒精4—5毫升，继续燃烧。如土质粘重或含水量高，可再加酒精2毫升进行第三次燃烧，直至土样呈松散状态为止。在拨土时粘附在刀尖上的土粒，称重前要仔细地放回铝盒中，盖紧铝盒盖，冷却后称重。 五、结果计算 1、土壤容重的计算： ) 1(w V g rs += rs ——土壤容重（克/立方厘米） g ——环刀内湿土重（克） V ——环刀容积（立方厘米） W ——土壤含水率（g/kg ）（如含水率为200g/kg 应写成0.2） 2、土壤含水率的计算： W g kg g W += += 1/1)(土壤含水率克湿土重 3、土壤总孔隙度的计算： 在一定体积土壤内孔隙所占的体积占整个土壤体积的百分数称为土壤的总孔隙度。
干容重浮容重公式
土的三相指标 图 1-2 土的三相图 （ 1 ）土的天然密度或重度 单位体积土的质量（重量）。 （ kg/m3 ）（ 1-3a ） （ kN/m3 ）（ 1-3b ） 且有关系 （ 1-4 ） 试验测定方法：环刀法等。 （ 2 ）土的含水量（率）w 土中水的质量（重量）与土粒质量（重量）之比，以百分数表示。
（ 1-5 ） 试验测定方法：烘干法 （ 3 ）土粒相对密度（土粒比重）G s 土粒相对密度定义为土粒的质量与同体积 4oC 纯水的质量之比。 （无量纲）（ 1-6 ） 试验测定方法：比重瓶煮沸法。由此还可得到 （ 1-7 ） 以下指标由基本指标导出。设土颗粒的体积为 1 ，按照各指标的定义，可得到单元土的三相简图如图 1-3 所示。 图 1-3 单元土的三相简图 （ 4 ）孔隙比e 孔隙比为土中孔隙何种与土粒体积之比，用小数表示。 （ 1-8 ）
（ 5 ）孔隙率n 土中孔隙体积与土的总体积之比。 （ 1-9 ） 且有 或（ 1-10 ） （ 6 ）饱和度Sr 土中所含水分的体积与孔隙体积之比 , 反映了土体中孔隙被水充满的程度。 （ 1-11 ） （ 7 ）土的饱和容重和浮重度（有效重度） 饱和重度为土处于饱和状态时的重度，浮重度为土浸入水中受到浮力时的重度。 （ 1-12 ） 亦可理解为：γsat=γd（干密度）+e（孔隙率）*γw（水重度）/（1+e） （ 1-13 ） （ 8 ）干重度 土中颗粒的重量与土体积之比。 （ 1 － 14 ）
（ 9 ）各重度之间的比较 （ 1 － 15 ） （ 10 ）最大干容重和最优含水量 同一种土，采用同一种方法压密击实时，所能达到的最大干容重与其含水量有关，达到最大干容重时所对应的含水量称为最优含水量，显然干容重最大时，填土的密实度最高。 7 ．土的物理状态 土的物理状态主要是指： 无粘性土：密实程度，疏松或密实。粘性土：稠度，即土的软硬程度。 土的干湿软硬松密等状态。 （ 1 ）无粘性土密实程度指标 ① 孔隙比 孔隙比愈大，则土愈松散，反之越密实。 孔隙比仅适用于级配相近的土的密实度的比较，且取原状土样测定孔隙比比较困难。 ② 相对密度D r （ 1 － 16 ） 其中，e 为原状土的孔隙比，和分别为该种土所能达到的最大、最小孔隙比。同样，它也存在着原状土孔隙比较难测定的问题。 ③ 标准贯入系数N 63.5 通过现场标准贯入试验确定，适用范围较广。 （ 2 ）粘性土的状态及可塑性 即粘性土的软硬程度，或称稠度状态，如图 1-4 所示。其中：