实验土壤剖面的野外观察.pdf

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实验:土壤剖面的野外观察
一、实习目的
土壤的外部形态是土壤内在性质的反映,我们可以通过土壤的外部形态来了
解土壤的内在性质,初步确定土壤类型,判断土壤肥力高低,为土壤的利用改良
提供初步意见。
本实习在土壤基本形态观察的基础上,要求学会掌握土壤剖面形态的观察描
述技术。
二、实习器材
铁铲、土钻、皮尺、手罗盘、剖面刀、铅笔、塑料袋、标签、土壤速测箱、
纸盒、文件夹。
三、实习内容
(一)选择土壤剖面点
选择原则:1、要有比较稳定的土壤发育条件,即具备有利于该土壤主要特
征发育的环境,通常要求小地形平坦和稳定,在一定范围内土壤剖面具有代表性。
2、不宜在路旁、住宅四周、沟附近、粪坑附近等受人为扰动很大
而没有代表性的地方挖掘剖面。
(二)土壤剖面的挖掘
土壤剖面一般是在野外选择典型地段挖掘,剖面大小自然土壤要求长2米、
宽1米、深2米(或达到地下水层),土层薄的土壤要求挖到基岩,一般耕种土
,,深1米。如下图:
挖掘剖面时应注意下列几点:
(1)剖面的观察面要垂直并向阳,便于观察。
(2)挖掘的表土和底土应分别堆在土坑的两侧,不允许混乱,以便看完土
壤以后分层填回,不致打乱土层影响肥力,特别是农田更要注意。
(3)观察面的上方不应堆土或走动,以免破坏表层结构,影响剖面的研究。
1
:.
(4)在垄作田要使剖面垂直垄作方向,使剖面能同时看到垄背和垄沟部位
表层的变化。
(5)春耕季节在稻田挖填土坑一定要把土坑下层土踏实,以免拖拉机下陷
和折断牛脚。
(三)土壤剖面发生学层次划分:
土壤剖面由不同的发生学土层组成,称土体构型,土体构型的排列入其厚度
是鉴别土壤类型的重要依据,划分土层时首先用剖面刀挑出自然结构面,然后根
据土壤颜色、湿度、质地、结构、松紧度、新生体、侵入体、植物根系等形态特
征划分层次,并用尺量出每个土层的厚度,分别连续记载各层的形态特征。一般
土壤类型根据发育程度,可分为A、B、C三个基本发生学层次,有时还可见母岩
层(D),当剖面挖好以后,首先根据形态特征,分出A、B、C层,然后在各层
中分别进一步细分和描述。
土层细分时,要根据土层的过渡情况确定和命名过渡层:
(1)根据土层过渡的明显程度,可分为明显过度和逐渐过度。
(2)过渡层的命名,A层B层的逐渐过程可根据主次划分为A或B层。
BA
(3)土层颜色不匀,呈舌状过渡,看不出主次,可用AB表示。
(4)反映淀积物质,如腐殖质淀积B,粘粒淀积B,铁质淀积B等。
htir
(四)土壤剖面描述
按照土壤剖面记载表的要求进行描述
1、记载土壤剖面所在位置、地形部位、母质、植被或作物栽培情况、土地
利用情况、地下水深度、地形草图可画地貌素描图,要注明方向,地形剖面图要
按比例尺画,注明方向,轮作施肥情况可向当地社员了解。
2、划分土壤剖面层次,记载厚度,按土层分别描述各种形态特征,土层线
的形状及过渡特征。
3、进行野外速测,测定pH值、高铁、亚铁反应及石灰反应,填入剖面记载
表。
2
:.
4、最后根据土壤剖面形态特征及简单的野外速测,初步确定土壤类型名称,
鉴定土壤肥力,提出利用改良意见。
(五)土壤剖面样品的采集
土壤剖面样品一般有纸盒标本,分析标本及整段标本三种。
1、采集纸盒标本,根据土壤剖面层次,由下而上逐层采集原状土挑出结构
面,按上下装入纸盒2,结构面朝上,每层装一格,每格要装满,标明每层深度,
在纸盒盖上写明采集地点、地形部位、植物母质、地下水位、土壤名称、采集日
期及采集人。
2、采集分析标本,根据剖面层次,分层取样,依次由下而上逐层采取土壤
样品,装入布袋或塑料袋,每个土层选典型部位取其中10厘米厚的土样,一般
为1~,要记载采样的实际深度,用铅笔填写标签,一式二份,一份放入
袋中,一份挂在袋外,标签内容如下:
土壤剖面号
土壤名称
深度
地点
日期
采集人
四、实习作业
完成上述实载表,分组采集分析标本及纸盒标本。
3
:.
实验:土壤形态特征的鉴定
一、实习目的的要求:
土壤是在一定的自然条件和农业生产条件下形成发展的。不同类型的土壤具
有不同的外部形态。土壤工作者必须学会在观察描述土壤剖面形态特征的基础
上,初步了解土壤的性质和鉴别所属土壤类型。土壤剖面形态特征的内容包括:
颜色、结构、质地、新生体、侵入体、动物穴、根系分布状况,以及湿度、孔隙
度、坚实度等性态。通过实习,要求了解土壤各形态要素的含义及定量指标,并
学会运用上述指标进行观察分析,为观察土壤剖面作好准备。
二、实习器材:
门塞尔比色卡,土壤坚实度计,10%盐酸溶液,pH混合指示剂,%铁氰化
钾、10%硫氰酸钾溶液、白瓷板、瓷盘、土样、搅拌器、pH标准比色卡、
3
溶液,、洗瓶、吸水纸。
2
三、实习内容
(一)鉴别土壤颜色
土壤颜色可以反映土壤的矿物组成和有机质的含量。很多主要土类就是以土
壤颜色来命名的。
鉴别土壤颜色可用门塞尔色卡进行对比确定土色,该比色卡的颜色命名是根
据色调、亮度、彩度三种属性的指标来表示的。色调即土壤呈现的颜色。亮度:
指土壤颜色的相对亮度。把绝对黑定为0,绝对白定为10,由0到10逐渐变亮。
彩度:指颜色的浓淡程度。例如:5YR4/6表示:
色调为亮红棕色,亮度为4,彩度为6。
使用比色卡注意点:
1、比色时光线要明亮,在野外不要在阳光直射下比色,室内最好靠近窗口
比色。
2、土块应是新鲜的断面,表面要平。
3、土壤颜色不一致,则几种颜色都描述。
4
:.
(二)湿度:通过土壤湿度的观察,能部分看出土壤墒情这个主要肥力特征,
可分为干、润、湿润、潮润、湿五级。
1、干:土壤放在手中不感到凉意,吹之尘土飞扬。
2、润:土壤放在手中有凉意,吹之无尘土飞扬。
3、湿润:土壤放在手中有明显的湿的感觉。
4、潮润:土壤放在手中,使手湿润,并能捏成土团,捏不出水,捏泥粘手。
5、湿:土壤水分过饱和,用手挤土壤时,有水分流出。
(三)质地:
土壤中各种粒径土粒的组合比例关系叫土壤的机械组成,土壤根据其机械组
成的近似性,划分为若干类别,这就叫质地类别,土壤质地对土壤分类和土壤肥
力分级有重要意义。
在野外鉴定土壤质地通常采用简单的指感法(见表一)。
如果土壤中砾质含量较多,则要考虑砾质含量来进行土壤质地分类,砾质含
量的分级标准如下,石质大于2mm直径砾石的含量:
砾质定级砾质程度面积比例
非砾质性极少砾质5%
微砾质性少量砾质5~10%
中砾质性多量砾质10~40%
多砾质性极多砾质>40%
土壤质地指感法鉴定标准表1
质地名称能否湿搓成球湿搓成条状况
号国际土壤状态干捻感觉
苏联制
(直径1厘米)(2毫米粗)
制
1砂土砂土松散的单粒状研之有沙沙声不能成球不能成条
砂质不稳固的土块可成球、轻压
勉强成断续的短
2砂壤土有砂的感觉
条,一碰即断。
壤土轻压即碎即碎无可塑性
5
:.
有砂质感觉,
可成球,压扁时,边可成条,提起即
3壤土轻壤土土块轻搓即碎
缘有多而大的裂缝断。
绝无沙沙声。
粉砂可成球,压扁,
有较多可成条,变成2厘
4有较多的云母片面粉的感觉
的云母米直径园时即断。
壤土边缘有大裂缝
干时结块,湿球压扁边缘
粘壤细土条弯成的园
5中壤土干土块较难捻碎。
土环外缘有细裂缝。
湿时略粘有小散裂缝。
细土条弯成的园
干时结大块,湿球压扁边缘
壤粘
6重壤土土块硬,很难捻碎环外缘无裂缝压
土
湿时粘韧有细散裂缝。
扁后有裂缝。
干土块放在水中
土块坚硬,捻不
湿球压扁的
碎,压扁的细土环边
7粘土粘土吸水很慢,湿时
缘无裂缝。
边缘无裂缝。
用锤击亦难粉碎。
有滑腻感。
6
:.
土壤结构分类表(按查哈洛夫)表2
类型种大小
一、面棱不明显、形体不明显直径大小
大块状>10cm
块状
小块状10~5cm
大团块状5~3cm
团块状团块状3~1cm
小团块状1~
Ⅰ、类:
二、面棱显著、结构单位明显横断面大小
大核状20~10mm
结构体三轴等长
核状核状10~7mm
小核状7~5mm
大粒状5~3mm
粒状粒状3~1mm
小粒状1~
一、圆顶柱状横断面大小
大柱状>5cm
柱状5~3cm
Ⅱ、类:
小柱状<3cm
结构体沿垂直轴发育
二、尖顶柱状、大棱柱状>5cm
棱柱状5~3cm
小棱柱状3~1cm
一、片状厚度
片状>5mm
Ⅲ、类:
板状5~3mm
结构体沿水平轴发育
页状3~1mm
叶状<1mm
7
:.
二、鳞片状
泡沸状>3mm
粗鳞片状3~1mm
小鳞片状<1mm
一、垡状
大垡状10cm
新犁后的犁垡小垡状10~5cm
Ⅳ、类(附加)
坷状<1cm
机耕作用形成,结构面不碎块2~1cm
二、碎块、晒垡冻垡后形
明显,棱角明显。
成
小碎块1~
碎屑3~1cm
三、碎屑遇水不易散。
屑粒<
(四)土壤结构:
土壤结构是指在自然状态下,经外力分开,沿自然裂隙散碎成不同形状和大
小的单位个体。
土壤结构大多按几何形状来划分,目前采用的结构分类标准如表二。
(五)土壤松紧度,又名坚实度,土壤紧实度指每单位压力所产生的土壤容
积压缩程度,或每单位容积压缩所需要的压力,单位为公斤/(厘米)3。
测定土壤坚实度可使用土壤坚实度计,其使用方法如下:
(1)首先判断土壤的坚实状况,选用适当粗细的弹簧与探头的类型。
(2)工作前,弹簧未受压前,套筒上游标的指示线,如为kg(公斤)时应
指于零点,如深度为cm(厘米)时,应指于5(厘米)处。
(3)工作时,仪器应垂直于土面(或壁面),将探头掀入土中,至档板接
触到土面时即可从游标指示线上获得读数,即探头的入土深度(cm)和探头体积
所承受的压力(kg)。
(4)根据探头入土深度,深头的类型,弹簧的粗细,再查阅有关壤土坚实
度换标表,即得土壤坚实度的数值(kg/cm3)。
8
:.
(5)每次测定完毕,必须将游标推回原处,以便重复测定,但必须注意防
止游标产生微小滑动,以免造成测定误差。
(6)工作结束,坚实度计必须擦拭干净,防止仪器生锈,以保证仪器测定
的精度。
如果没有土壤坚实度计,可按下列标准加以描述:
等级刀入土难易程度土钻入土难易程度
1、极松自行入土土钻自行入土
2、松可插入土中较深处稍加压力能入土
加压力能顺利入土但拔起时不能或很难带取
3、散刀铲掘土,土团即分散
土壤
4、紧刀钞入土中费力土钻不易入土
需要用大力才能入土且速度很慢,取出也不
5、极紧刀铲很难入土
易,取出的土带有光滑的外表。
(六)孔隙:指土壤结构体内部或土壤单粒之间的空隙:
可根据土体中孔隙大小及多少表示:
孔隙分级细小孔隙小孔隙海绵状孔隙蜂窝状孔隙网眼状孔隙
孔径大小(mm)<11—33—55—10>10
(七)植物根系,描述标准可分为四级
描述没有根系少量根系中量根系大量根系
标准(根系数/[厘米])201—45—10>10
(八)土壤新生体、新生体是成土过程中物质经过移动聚积而产生的具有某
种形态或特征的化合物体,常见的新生体有下列几种:
(1)石灰质新生体:以碳酸钙为主。形状多种多样,有假菌丝体,石灰结
核,眼状石灰斑,砂姜等,用盐酸试之起泡沫反应。
(2)盐结皮、盐霜:由可溶性盐类聚积地表,形成白色盐结皮或盐霜,主
要出现在盐渍化土壤上。
(3)铁锰淀积物:由铁锰化合物经还原,移动聚积而成不同形态的新生体,
例如锈斑、锈纹、铁锰结核、铁管、铁盘、铁锰脐膜。
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:.
(4)硅酸粉末:在白浆土及黑土下层的核块状结构表面有薄层星散的白色
粉末,主要是无定形硅酸。
(九)侵入体:例如砖块、石块、骨骼、煤块等,是土壤的外来物,非成土
过程的产物。
(十)石灰反应:含有碳酸钙的土壤,用10%盐酸滴在土上就产生泡沫,称
为石灰反应,根据泡沫产生的强弱记载石灰反应程度。
等级现象记法
无石灰反应/用“—”表示
弱石灰反应盐酸滴在土上徐徐发泡+
中度灰反应明显发泡++
强石灰反应剧烈发泡+++
(十一)pH值的简易测定,可用广泛pH试纸。或pH混合指示剂(配方见后),
取黄豆大土粒碾散。放在白瓷板上,滴入指示剂5~8滴,数分钟后使土壤侵入液
淌入瓷板上另一小孔,用比色卡比色。
(十二)Fe2+反应
在潜育化土层有亚铁化合物的灰兰色或兰绿色斑块,可取少量土壤置于吸水
纸上,滴入盐酸3~5滴,%K[Fe(CN)]液,数分钟后呈灰绿色,
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表示土壤中存在亚铁化合物,记录为“+”号,无亚铁反应记“—”。
(十三)Fe3+反应
取少量土壤放在吸水纸上,先滴入盐酸3~5滴,然后滴入10%硫氰酸钾溶液,
数分钟后出现红色,表示有高铁化合物,根据强弱记为+、++、+++,无反应记作
“一”号。
四、作业
1、观察所给颜色、质地、结构、新生体标本。用指感法了解各质地的区别。
2、根据以上标准,观察描述所给土壤的形态特征,填写入剖面记载表。(第
1、3项不填)
附录:pH混合指示剂配方(pH-9)
麝草兰(Thyrolmblue)
10
:.
甲基红(Methelred)
溴麝草兰(Bromthymolblue)
酚酞(Pnenolphthalein)
溶于400ml95%的CP中注酒精,酌情加蒸馏水使体积至1升,摇匀,这时溶
液为红色。,使溶液呈黄绿色。
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:.
土壤调查记载表
剖
日期:年月日调查人:野外号码:
剖面地点:室内编号:
面
植物(作物):母质:
地下水位:出现深度:静止深度:灌溉排水:
地貌分区及地形部位:侵蚀状况:
剖面附近地形草图地形剖面和剖面位置示意图
土壤名称:符号:
当地土壤名称:
轮作施肥情况:
土壤剖面记载表
123456789101**********
土壤深度颜湿质结松孔植物新侵石灰
发生
剖面(厘紧生入pHFe3+Fe2+
层次
图米)色度地构度隙根系体体反应
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