土壤学实验指导 张锡洲李廷轩 等编著 蔡艳张仁绥 四川农业大学资源环境学院土地资源与农业化学系 2004年8月
土壤学实验指导 张锡洲 李廷轩 等编著 蔡 艳 张仁绥 四川农业大学资源环境学院土地资源与农业化学系 2004 年 8 月
实验室守则 实验前要先预习,明确实验目的,了解实验内容、原理和操作 过程 2、实验时必须认真观察和分析实验现象,对实验的内容和安排不 合理的地方可提出改进意见。对实验中出现的反常现象应进行讨 论,并大胆提出自己的看法,做到主动地学习,积极地思考 3、保持实验室整齐、清洁和安静,不得高声谈话。关闭手提电话 机 4、注意安全,实验室内严禁吸烟。易燃易爆物品要远离火源操作 和放置。 5、节约用水,安全用电,不浪费药品,爱护所有仪器。凡损坏仪 器者应如实向教师报告,并登记,补领。实验过程中废液、废物应 倒入指定地方,不准随意乱倒。 6、实验室内的一切物品,未经本室负责教师批准,严禁携带出室 外,借物必须办理登记手续 7、实验完毕,要把仪器用具清洁,将各种仪器药品放回原处,清 洁实验台面和地板。学生离开实验室前,必须请教师到座位检查 方可离开
1 实验室守则 1、实验前要先预习，明确实验目的，了解实验内容、原理和操作 过程。 2、实验时必须认真观察和分析实验现象，对实验的内容和安排不 合理的地方可提出改进意见。对实验中出现的反常现象应进行讨 论，并大胆提出自己的看法，做到主动地学习，积极地思考。 3、保持实验室整齐、清洁和安静，不得高声谈话。关闭手提电话 机。 4、注意安全，实验室内严禁吸烟。易燃易爆物品要远离火源操作 和放置。 5、节约用水，安全用电，不浪费药品，爱护所有仪器。凡损坏仪 器者应如实向教师报告，并登记，补领。实验过程中废液、废物应 倒入指定地方，不准随意乱倒。 6、实验室内的一切物品，未经本室负责教师批准，严禁携带出室 外，借物必须办理登记手续。 7、实验完毕，要把仪器用具清洁，将各种仪器药品放回原处，清 洁实验台面和地板。学生离开实验室前，必须请教师到座位检查， 方可离开
目 录 实验一主要造岩矿物和成土岩石的观察鉴定……………3 实验二土壤样品的采集与处理· 实验三土壤水分的测定……… 实验四土壤颗粒分析及手测质地 实验五土壤有机质及腐殖质组成测定…………………20 实验六土壤酸碱度的测定…… 实验七土壤结构形状的观察及微团聚体分析 实验八土壤比重、容重和孔隙度的测定……… 实验九土壤最大吸湿量、田间持水量和毛管持水量的测定 实验十土壤水吸力的测定 实验十一土壤呼吸强度的测定…… 39 实验十二土壤速效养分的测定… 实验十三土壤障碍因素的测定……………46
2 目 录 实验一 主要造岩矿物和成土岩石的观察鉴定………………………3 实验二 土壤样品的采集与处理………………………………………9 实验三 土壤水分的测定………………………………………………12 实验四 土壤颗粒分析及手测质地……………………………………14 实验五 土壤有机质及腐殖质组成测定………………………………20 实验六 土壤酸碱度的测定……………………………………………24 实验七 土壤结构形状的观察及微团聚体分析………………………27 实验八 土壤比重、容重和孔隙度的测定……………………………29 实验九 土壤最大吸湿量、田间持水量和毛管持水量的测定………34 实验十 土壤水吸力的测定……………………………………………37 实验十一 土壤呼吸强度的测定…………………………………………39 实验十二 土壤速效养分的测定…………………………………………41 实验十三 土壤障碍因素的测定…………………………………………46
实验一主要造岩矿物和成土岩石的观察鉴定 土壤是由母质发育而成,母质是岩石风化的产物,岩石是矿物的集合体,而矿物本 身又有它的化学组成和物理性质。学习土壤学的人,必须先学习岩石和矿物,以了解土 壤母质,为学习土壤学打下基础 本实验是使用放大镜、条痕板、小刀、硬度计、小锤、稀盐酸等物品,对主要的造 岩矿物和成土岩石进行肉眼观察鉴定。 、主要造岩矿物的认识 形态 矿物形态除表面为一定几何外形的单独体外,还常常聚集成各种形状的集合体,常 见的有下列形态 柱状一由许多细长晶体,组成平行排列者,如角闪石 板状—形状似板,如透明石膏、斜长石。 片状——可以剥离成极薄的片体,如云母。 粒状——大小略等及具有一定规律的晶粒集合在一起,如橄揽石、黄铁矿 块状一结晶或不结晶的矿物,成不定形的块体,如结晶的块状石英,非结晶的蛋白 土状—一细小均匀的粉末状集合体,如高岭石。 纤维状—晶体细小,纤细平行排列,如石棉 鲕状—似鱼卵状的园形小颗粒集合体,如赤铁矿。 豆状—集合体成园形或椭圆形大小似豆者。如赤铁矿 (二)颜色 矿物首先引人注意的是它的颜色,矿物的颜色是其重要的特征之一。一般地说,颜 色是光的反射现象。如孔雀石为绿色,是因孔雀石吸收绿色以外的色光而独将绿色反射 所致。矿物的颜色,根据其发生的物质基础不同,可以有自色、他色和假色。 自色—矿物本身所含的化学成分中,具有的色素表现出来的颜色,如石英的白色 他色一矿物因为含有外来的带色素的杂质而产生的颜色,如无色透明的石英(水 晶)因锰的混入而被染成紫色,即是他色 假色——矿物内部裂缝、解理面及表面由于氧化膜的干涉效应而产生的颜色。 (三)条痕 矿物粉末的颜色。将矿物在无釉瓷板上擦划,(必须注意矿物硬度小于瓷扳)所留在 瓷板上的颜色即为条痕。条痕对有色矿物有鉴定意义 (四)光泽 矿物表面对入射光线的反射能力称光泽。按其表现可分为 金属光泽—如黄铁矿 半金屑光泽—如赤铁矿 非金屑光泽—玻璃光泽:如石英晶面 油脂光泽:如石英断口面
3 实验一 主要造岩矿物和成土岩石的观察鉴定 土壤是由母质发育而成，母质是岩石风化的产物，岩石是矿物的集合体，而矿物本 身又有它的化学组成和物理性质。学习土壤学的人，必须先学习岩石和矿物，以了解土 壤母质，为学习土壤学打下基础。 本实验是使用放大镜、条痕板、小刀、硬度计、小锤、稀盐酸等物品，对主要的造 岩矿物和成土岩石进行肉眼观察鉴定。 一、主要造岩矿物的认识 (一)形态 矿物形态除表面为一定几何外形的单独体外，还常常聚集成各种形状的集合体，常 见的有下列形态。 柱状—— 由许多细长晶体，组成平行排列者，如角闪石。 板状—— 形状似板，如透明石膏、斜长石。 片状—— 可以剥离成极薄的片体，如云母。 粒状—— 大小略等及具有一定规律的晶粒集合在一起，如橄揽石、黄铁矿。 块状——结晶或不结晶的矿物，成不定形的块体，如结晶的块状石英，非结晶的蛋白 石。 土状—— 细小均匀的粉末状集合体，如高岭石。 纤维状—— 晶体细小，纤细平行排列，如石棉。 鲕状—— 似鱼卵状的园形小颗粒集合体，如赤铁矿。 豆状—— 集合体成园形或椭圆形大小似豆者。如赤铁矿。 (二)颜色 矿物首先引人注意的是它的颜色，矿物的颜色是其重要的特征之一。一般地说，颜 色是光的反射现象。如孔雀石为绿色，是因孔雀石吸收绿色以外的色光而独将绿色反射 所致。矿物的颜色，根据其发生的物质基础不同，可以有自色、他色和假色。 自色—— 矿物本身所含的化学成分中，具有的色素表现出来的颜色，如石英的白色。 他色—— 矿物因为含有外来的带色素的杂质而产生的颜色，如无色透明的石英（水 晶）因锰的混入而被染成紫色，即是他色。 假色—— 矿物内部裂缝、解理面及表面由于氧化膜的干涉效应而产生的颜色。 (三)条痕 矿物粉末的颜色。将矿物在无釉瓷板上擦划，(必须注意矿物硬度小于瓷扳)所留在 瓷板上的颜色即为条痕。条痕对有色矿物有鉴定意义。 (四)光泽 矿物表面对入射光线的反射能力称光泽。按其表现可分为： 金属光泽—— 如黄铁矿 半金屑光泽—— 如赤铁矿 非金屑光泽—— 玻璃光泽：如石英晶面 油脂光泽：如石英断口面
丝绢光泽:如石棉 珍珠光泽:如白云母 土状光泽:如高岭石 (五)硬度 矿物抵抗磨擦或刻划的能力。决定硬度时,常常用二个矿物相对刻划的方法即得出 其相对硬度。表示硬度的大小,以摩氏硬度计的十种矿物作标准,从滑石到金石依次定 为十个等级,其排列次序是 代却物滑石碚|方解石萤石磷灰石正长石英黄玉|刚玉金张 硬度等级1 10 在野外可用指甲(硬度2-2.5)、回形针(3)、玻璃(5)、小刀(5-5.5)、钢锉(6-7) 代替标准硬度计 (六)解理 矿物受击后沿一定方向裂开成光滑平面的性质称为解理,矿物破裂时呈现有规则的 平面称为解理面,按其裂开的难易、解理面之厚薄、大小及平整光滑程度,一般可有下 列等级。 极完全解理——解理面极平滑,可以裂开成薄片状,如云母 完全解理—解理面平滑不易发生断口,往往可沿解理面裂开成小块,其外形仍与原 来的晶形相似,如方解石的菱面体小块 中等解理—一在矿物碎块上,既可看到解理面,又可看到断口。如长石、角闪石 不完全解理一在矿物的碎块上,很难看到明显的解理面,大部分为断口,如灰磷石。 无解理——矿物碎块中除晶面外,找不到其他光滑的面,如石英。 必须指出,在同一矿物上可以有不同方向和不同程度的几向解理出现。例如云母具 有一向极完全解理;长石、辉石具有二向完全解理;方解石具有三向完全解理等。 (七)断口 矿物受击后,产生不规则的破裂面,称为断口。在解理不发达以及非结晶矿物受击 后,容易发生断口。其形状有:贝壳状(如石英的断口)、参差状(如自然铜)、平坦状(如 磁铁矿)等 同一矿物,解理与断口的性质表现出互为消长的关系,如极完全解理的云母,则不 易见到断口 (八盐酸反应 含有碳酸盐的矿物,加盐酸会放出气泡,其反应式: CaCO3+2HCI—CaCl2+CO2↑+H20 根据与10%的盐酸发生反应时放出气泡的多少,可分四级 低——徐徐的放出细小气泡 中—明显起泡 高—强烈起泡 极高——一剧烈起泡,呈沸腾状 (九)根据表1所列项目,认识各种矿物
4 丝绢光泽：如石棉 珍珠光泽：如白云母 土状光泽：如高岭石 (五)硬度 矿物抵抗磨擦或刻划的能力。决定硬度时，常常用二个矿物相对刻划的方法即得出 其相对硬度。表示硬度的大小，以摩氏硬度计的十种矿物作标准，从滑石到金刚石依次定 为十个等级，其排列次序是： 代表矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 硬度等级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 在野外可用指甲（硬度 2-2.5）、回形针（3）、玻璃（5）、小刀（5-5.5）、钢锉（6-7） 代替标准硬度计。 (六)解理 矿物受击后沿一定方向裂开成光滑平面的性质称为解理，矿物破裂时呈现有规则的 平面称为解理面，按其裂开的难易、解理面之厚薄、大小及平整光滑程度，一般可有下 列等级。 极完全解理—— 解理面极平滑，可以裂开成薄片状，如云母。 完全解理—— 解理面平滑不易发生断口，往往可沿解理面裂开成小块，其外形仍与原 来的晶形相似，如方解石的菱面体小块。 中等解理—— 在矿物碎块上，既可看到解理面，又可看到断口。如长石、角闪石。 不完全解理—— 在矿物的碎块上，很难看到明显的解理面，大部分为断口，如灰磷石。 无解理—— 矿物碎块中除晶面外，找不到其他光滑的面，如石英。 必须指出，在同一矿物上可以有不同方向和不同程度的几向解理出现。例如云母具 有一向极完全解理；长石、辉石具有二向完全解理；方解石具有三向完全解理等。 (七)断口 矿物受击后，产生不规则的破裂面，称为断口。在解理不发达以及非结晶矿物受击 后，容易发生断口。其形状有：贝壳状(如石英的断口)、参差状(如自然铜)、平坦状(如 磁铁矿)等。 同一矿物，解理与断口的性质表现出互为消长的关系，如极完全解理的云母，则不 易见到断口。 (八)盐酸反应 含有碳酸盐的矿物，加盐酸会放出气泡，其反应式： CaCO3+2HCl——→CaCl2+C02↑+H2O 根据与 10％的盐酸发生反应时放出气泡的多少，可分四级: 低——徐徐的放出细小气泡 中—— 明显起泡 高——强烈起泡。 极高—— 剧烈起泡，呈沸腾状 (九)根据表 1 所列项目，认识各种矿物