土壤学实习报告分析

土壤学实习报告

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2013年07月03日

摘要:土壤是固态地球表面具有生命活动、处于生物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松表层。它既是独立的历史自然体，也是最易受人类活动影响、为人类提供食物的自然资料。土壤和人类的关系十分密切，因为人类生存必须发展农业，以取得食物。为了发展农业生产，人们必须重视土壤资源的开发、利用改良。科学地开发和利用土壤在国民经济建设，特别是在农业生产和改善环境中具有重要作用。

土壤学实习，是土壤学教学的重要环节之一，通过实习，一方面把课堂教学与野外实际结合起来，印证、巩固、充实和提高课堂所学的理论;另一方面通过对野外土壤观察研究，初步掌握土壤调查的基本技能和方法，了解岩石风化和风化产物，土壤形成因素和土壤剖面、土壤孔性、结构性和耕性等物理性质以及土壤有机质、土壤水、气、热状况，土壤胶体与土壤保肥供肥性、土壤酸碱性和土壤微量元素对土壤肥力的影响等。

关键词 :土壤剖面营养成分水分土壤理化性质土壤肥力

目录

1土壤学实习目的意义...............................................................（1）. 2土壤学实习的主要内容及地点 (1)

3 采样与试验方法 (2)

3.1 土壤剖面的选择与挖掘 (2)

3.2 土壤样品的处理 (4)

3.3 土壤相关指标的测定 (4)

3.3.1 土壤容重、田间持水量的测定与土壤孔隙度计算 (4)

3.3.2 土壤吸湿水的测定 (5)

3.3.3 pH值的测定 (5)

3.3.4土壤有机质的测定 (5)

3.3.5 土壤全氮量的测定 (6)

3.3.6 土壤全磷量的测定 (7)

3.3.7 土壤微量元素的测定 (8)

3.4 西山公园地质地貌观测 (9)

4 结果与分析 (10)

4.1 土壤物理性质分析................................................................( 10) 4.2 pH值、有机质分析 (12)

4.3 全氮、全磷分析 (15)

4.4 微量元素分析 (18)

4.5 西山公园地质地貌分析 (27)

5 结论 (28)

6 实习小结 (29)

参考文献 (29)

1 土壤学实习的目的意义

土壤学是与实践切相结合的，通过土壤学实习一方面将课堂上学到的知识与野外的实际情况相结合起来，充实、巩固和掌握课堂上学的基础理论知识；另一方面通过野外实地考察与学习，初步掌握野外工作的方法和技能，包括对成土岩石的观察和鉴别、土样的采集、土壤剖面的选择及土壤剖面的挖掘方法、土壤发生层次的观察以及学会土壤类型的识别。对土样进行水分、Ph、有机质等的测定，运用这些数据综合分析、评述土壤，并能提出对各类土壤的合理开发利用的方法和改良措施。

通过实习可验证巩固该学科的理论知识、开阔眼界、增强理论联系实际的能力，学习和掌握某地区主要土壤类型、土壤的形成过程和土壤的特点，可为水保规划和森林植物更新等提供依据。

2 土壤学实习的内容及地点

土壤样品的采集和制备：土壤采样最基本的要求是采集有代表性的土壤，但代表性的具体要求，应根据实际和研究的目的不同而有所区别。

2.1土壤剖面样品及土壤物理性质样品：

分析土壤基本理化性质，必须按土壤发生层次采样，在选择好挖掘土壤剖面的位置后，现挖一个长方形土坑，长方形较窄的向阳一面作为观察面，挖出的土壤应放在土坑两侧，土坑的深度根据具体情况确定，深约40cm,在深5cm、30cm 处分别用环刀取土样，这部分土壤为物理性质样品。同时在相应土层取分别取部分土壤，随后将所采样品放入布袋或塑料袋内，一般采集土样300g左右，在土袋的内外应附上标签，写明采样地点、剖面号数、土层深度、采样深度、采样日期和和取样人。这部分样品为剖面样品。

2.2观察剖面并记录相应特征

根据土壤剖面的颜色、结构、质地、松紧度、湿度、植物根系分布等，自上而下的划分土层，进行仔细观察，描述记载，将剖面形态特征逐一记入剖面记载簿内，也可以作为分析结果审查的参考。

2.3实验室中进行试验

实习地点：学校后山，西山公园

3 采样与实验方法

3.1 土壤剖面的选择与挖掘

3.1.1 剖面点的野外选择

据室内对地形图研究布设的剖面

位置，野外现场选点并满足以下原

则。

（1）剖面点应设于该土壤类型内代表性最大的地段，不宜设于土类的边缘或过渡地段。

（2）在地形变化区域，应设于典型的地形部位，如山坡的中部，山脊山谷的坡面上，避免山顶或山谷。

（3）选择人员干扰较小的区域，避开道路、坟墓、池塘、肥料堆放处等地方。（4）林地调查应避开林窗或林缘，选择有代表性地段，离开树干1.5m左右的标准地中部。

3.1.2 剖面的挖掘

（1）剖面的观察面垂直向阳，无阳光时方向可任选，山地条件下观察面应与等高线平行。

（2）在距离地表5cm和30cm处分别用环刀取土样，土样应充满环刀体积，另取100克左右土样。

（3）挖掘的土壤堆放于剖面的两侧或后方，观察面上方不能堆土或走动，同时表土与底土分开堆放，观察记录结束后按上下顺序回填进剖面坑中，尽量不要打乱土壤层。

3.1.3 剖面所在样地情况观测

为进一步分析土壤的形成过程，以及成土因素对理化性质的影响，首先观测并记录土壤剖面调查时的日期、天气、地理位置、地形地貌、破向、海拔高度、成土岩石、土壤母质、土地利用情况、植被情况等。

3.1.4 剖面形态观测

对应土壤剖面每一层次，进行颜色、结构质地、紧实度、新生体、根系等的观测记载。

（1）土壤深度：土壤各层的分布深度，由表向下连续读数。

（2）土壤颜色：与土壤物质组成相关联的呈色表现。

（3）土壤结构：土壤固体颗粒的空间排列方式，与土壤肥力状况密切相关。

表3.1-1 土壤结构类型划分表

（4）土壤质地：指土壤的砂黏性，野外用手感法测定。

表3.1-2 土壤质地手感测定表

（5）土壤湿度：土壤含水量的感觉描述。

表3.1-3 土壤湿度判断标准

（6）土壤松紧度：土壤对于划入土体外物的抵抗力，常借助剖面刀或紧实度计测定。

表3.1-4土壤松紧度判断标准

3.2 土壤样品处理

野外采回来的样品，经登记编号后，还要经过一系列的处理：风干、制备、储存等，才能用于各项分析。

将取回的环刀土样揭去环刀上盖，仅留垫有滤纸带孔地盘，放入平底盆2或其它容器内，注入清水并保持盆中水层高度至环刀上沿为止，使其充分吸水达24h。

样品的风干可置于通风橱中或摊开于干净的木盘等容器上，压好标签后进行风干。应经常翻动样品以加速干燥，并用手捏碎土块土团，使其直径在1cm以下，否则干后不易研磨。另外，捏碎土块可以及时剔除其中的动植物残体，避免日后碾碎混入土样中，而增加有机质等含量。一般情况下新鲜土壤样品5-10天即可风干，潮湿季节可适当延长。

样品制备:风干后的样品还需经过研磨，使其通过一定规格的筛孔。因不同分析项目要求不同，加之称量样品很少或样品分解较困难，因此，必须经过磨细等处理。

将风干样品用木棒碾碎，使其能通过0.8mm筛孔。分别取5cm、10cm土层的风干土过筛，得到两种实验可用样品约100g样品装入塑料袋内，贴上标签。土壤筛可用铜制品，但若用于分析测定金属元素则只能选尼龙筛。凡经研磨都不能通过者，记为石砾须遗弃。

3.3 土壤相关指标测定

3.3.1 土壤容重、田间持水量的测定及土壤孔隙度的计算

土壤田间持水量测定：

实验步骤：（1）将装有湿土的环刀揭去上盖，仅留垫有滤纸带孔底盖，放入平底盆或其他容器内，注入清水并保持盆中水层高度至环刀上延为止，使其充分吸水达12h，此时环刀土壤中所有空隙都充满氺，盖上上盖，轻轻水平取出，用毛巾擦掉环刀外沾的水，立即称量质量M1,。（2）将上述称量质量M1后的环刀，仅留垫滤纸的带网眼的底盖，放置在铺有干砂的平底盘中36h，此时环刀土壤的水分为毛管悬着水。盖上上盖，立即称量质量M2，即可计算出田间持水量。

土壤容重、孔隙度计算

实验步骤：（1）测量并计算环刀的容积并称重。

（2）测定时，将测过田间持水量的环刀里面的土壤取出，称出环刀土壤的质量。

（3）计算

湿土重—干土重

田间持水量= ×100%

干土重

总干土重

土壤容重=

100cm3

毛管孔隙度=田间持水量×容重

容重

总孔隙度=(1—）×100%

比重

3.3.2 土壤吸湿水

从环刀取出的土样中分别取5cm、10cm两分土壤各10g于铝盒中，置于105±2℃的烘箱烘烤约6h, 测定土壤吸湿水。

风干土重—烘干土重

土壤吸湿水含量= ×100%

烘干土重

3.3.3 土壤pH值

（1）称取5.00g风干土样于小烧杯中，加入25ml蒸馏水。用玻璃棒间歇性充分搅拌，使土体完全分散，静置20-30分钟后用校正过的pH计进行测定，此时应避免空气中氨或挥发性酸性气体等的影响。

仪器标定：在测量溶液pH值之前必须先对仪器进行标定。一般在正常连续使用时，每天标定一次已能达到要求。但当被测定溶液有可能损害电极球泡的水化层或对测定结果有疑问时应重新进行标定。

（2）将清洗过的电极浸入被测溶液，摇动烧杯使溶液均匀，稳定后的仪器读数即为该溶液的pH值。

3.3.4 土壤有机质测定

操作步骤：

(1) 在分析天平上准确称取通过60目筛子(＜0.25mm)的土壤样品0.1—0.5g(精确到0.0001g)，把称取的样品全部倒入干的硬质试管中，用移液管缓缓

准确加入0.8mol/L 重铬酸钾溶液5ml ，然后再加入浓硫酸5ml,摇动试管使土液充分混匀。在试管口加一小漏斗，以冷凝加热时逸出的水汽。

(2) 预先将液体石蜡油或植物油浴锅加热至185—190℃，将试管放入铁丝笼中，然后将铁丝笼放入油浴锅中加热，放入后温度应控制在170—180℃，待试管中液体沸腾发生气泡时开始计时，煮沸5分钟，取出试管，稍冷，擦净试管外部油液。

(3) 冷却后，将试管内容物小心仔细地全部洗入250ml 的三角瓶中，使瓶内总体积在60—70ml,保持其中硫酸浓度为1—1.5mol/l,此时溶液的颜色应为橙黄色或淡黄色。然后加邻啡罗啉指示剂3—4滴，用0.2mol/l 的标准硫酸亚铁(FeSO 4)溶液滴定，溶液由黄色经过绿色、淡绿色突变为棕红色即为终点.

(4) 在测定样品的同时必须做两个空白试验，取其平均值。可用石英砂代替样品，其他过程同上。

结果计算

计算公式为：

有机质g/kg=(()724.11.1003.00????-C V

V 样品干重)×1000

式中：V 0—滴定空白液时所用去的硫酸亚铁毫升数；

V —滴定样品液时所用去的硫酸亚铁毫升数；

C —标准硫酸亚铁的浓度(mol/L)。

附我国第二次土壤普查有机质含量分级表如下，以供参考。

表 3.3-1

3.3.5 土壤全N 量

方法：高氯酸-硫酸消化法，消化时间比通常用的开氏法大大缩短，而成本低，结果也较满意，但必须注意实验操作要点，否则会导致氨的挥发，而使结果偏低。土壤样品在强氧化剂高氯酸的参与下，使有机态的氮分解转化成氨，然后与硫酸结合成硫酸铵，最后用浓碱蒸馏，将氨赶出，用硼酸吸收，以标准酸滴定。 实验步骤：（1）在分析天平上分别称取通过80号筛的5cm 、30cm 土层的风干土样品0.5-1.0克放入两个100毫升三角瓶中。

级 别

一 级 二 级 三 级 四 级 五 级 六 级 有机质(%) ＞40 30—40 20—30

10—20 6—10 ＜6

（2）用蒸馏水5-10滴润湿样品，1-2分钟后加3毫升浓硫酸，1滴60%的高氯酸，然后轻轻摇动三角瓶，使其充分作用，但不能将样品要摇到瓶口上。（3）把三角瓶放在电炉上消煮，温度不宜太高，消化5-8分钟，如果样品变成白色或灰白色，则表示消化完全。如样品仍是黑色或棕色，则表示高氯酸的用量不够，此时可把三角瓶取下冷却，然后再加60%高氯酸1-2滴，再在电炉上消化至样品呈白色或灰白色。

(4) 把消化好的内容物洗入50ml容量瓶中，冷却定容，摇匀，从中吸取5ml 放入扩散皿外室内，室内加入3毫升2%硼酸溶液，并加1滴定氮指示剂（此时溶液应为红色），将扩散皿外圈涂上特质胶水，然后将毛玻璃盖上并留出一条狭缝，用移液管注入3.5毫升40%氢氧化钠溶液，迅速将毛玻璃盖严，然后用橡皮筋固定，放平轻轻摇动，使待测液和氢氧化钠混匀，注意不使溶液溅入内室中。（5）将上述扩散皿放到烘箱中经40℃烘24h（内室溶液应为蓝色），取出后将毛玻璃取下，用酸式滴定管以0.01N标准盐酸溶液滴定室内溶液，由蓝色滴至微红色即为终点，记下盐酸消耗体积V.。

结果计算：

V ×N ×0.14×分取倍数

N%= ×100

样品重

式中 V ——待测液用去标准盐酸体积

N ——标准盐酸当量浓度

0.014 —— 1毫克当量氮的克数

100 ——换算成百分数。

3.3.6 土壤全P量

方法：硫酸—高氯酸消煮法，操作简便，是目前普遍使用的方法。

实验步骤：(1)准确称取通过80目筛的5cm、10cm风干样品各0.5～1g，,置于50ml锥形瓶中,以数滴蒸馏水润湿,加8mL浓硫酸摇匀,加高氯酸10滴摇匀,再在瓶口上放一小漏斗,置于加热板上,在通风橱内加热煮沸,到锥形瓶溶液开始转白或灰白时,继续消解15～20min。全部消解时间约40～60min,在样品分解同时做一空白实验,即所用试剂同上,消解得空白消解液。(2)用一定量水稀释冷却后的消解液倒入100ml容量瓶中,用蒸馏水冲洗,冲洗时应根据少量多次的原则,轻轻摇动容量瓶,待完全冷却后,加水稀释至刻度。充分混匀后,令其静置过夜。次日小心地吸取上清液进行磷的测定,或用无磷滤纸过滤,将滤液接收于100mL干燥的三角

瓶中。

(3)吸取上清液或滤液5mL ，用水冲稀至30mL ，加入二硝基酚指示剂2滴,滴入4mol/L 氢氧化钠溶液直到溶液转为黄色,再加入(1/2H2SO4) 2mol/LH2SO41滴,使溶液的黄色刚刚褪去。然后加5ml 钼锑抗试剂，再加水定容至50ml ，摇匀。30min 后，用波长880nm 或700nm 进行比色，以空白爷的吸光度为零，读出待测液的吸光度。

(4)标准曲线：准确吸取5mg/L 磷标准溶液0、1、2、4、6、8、10mL ，分别注入50mL 容量瓶中，加水至约30mL,再加空白实验定容后的消煮液5mL ，调节溶液pH 至3，然后加5钼锑抗试剂，用水定容至50mL 。30min 后进行比色。各瓶比色液磷的浓度分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mg/L 。通过比色测定每一个标准磷浓度就对应一个吸光值A ，以X 值轴为磷的浓度，以Y 轴为吸光值A ，标准磷浓度与吸光值A 对应形成1个点，将所有点用平滑曲线连接，就做成一条标准曲线。

计算：从标准曲线上查得待测液的磷含量后，可按下式进行计算：

土壤全磷量（g/kg ）=31

210-???V V M V ρ 式中 ρ—— 待测液中磷的质量浓度（mg/kg ）

V ——样品制备溶液体积（ml ）

M ——烘干土样中（g ）

V1 ——吸取滤液体积（ml ）

V2 ——显色的溶液体积（ml ）

310-—— 将数据mg 换算成g /k g 乘数。

3.3.7 Fe 、Mn 、Cu 、Zn 的测定

（1）消解过程

称取土壤样品0.3g-1.0g 于50ml 高型硬质玻璃烧杯中，加少许蒸馏水湿润，加王水15ml ，同时做试剂空白。在电热板上加热微沸（140-160℃），至有机物剧烈反应后，加高氯酸5ml ，继续加热至冒白烟，强火加热至土样呈灰白，小心赶去高氯酸（若出现棕色烧结干块，则继续加入少许王水，加热至灰白色）。

取下样品，用15ml1%的硝酸加热溶解，以中速定量滤纸过滤于50ml容量瓶中，用少量水冲洗残渣，将溶液定容至50ml刻度。分别在原子吸收分光光度计上测定吸光度。

（2）结果计算：

CV

测定元素的量（mg/kg）=

W

C---- 标准曲线查得铁、锰或铜、锌的浓度（ug/ml）

V---- 定容体积（ml）

W---- 干样重（g）

3.4 西山公园地质地貌观测

采用野外考察、文献查询的方法。

6月23日，我们跟随老师一行来到了西山公园，对西山公园里的地质地貌进行了观测。

通过老师的讲解，我们得知西山公园有着典型的地质地貌，从山脚下的华亭寺到山腰的太华寺最典型的属玄武岩；自太华寺到到聂耳墓典型的是凝灰岩；从聂耳墓往上至小石林属于典型的石灰岩。

我们跟随者老师从华亭寺出发，终点是小石林。当我们从华亭寺出发后，在途中首先遇到的玄武岩地貌。玄武岩是一种喷出岩；玄武岩是由火山喷发出的岩浆冷却后凝固而成的一种致密

状或泡沫状结构的岩石。它在

地质学的岩石分类中，属于岩

浆岩（也叫火成岩）。岩浆岩分

侵入岩和喷出岩两种。其中侵

入岩是地下岩浆在内力作用下

侵入地壳上部，岩层冷却凝固

而形成岩石，它的矿物结晶颗

粒较大，代表岩石有花岗岩。

喷出岩是地下岩浆在内力作用下，沿地壳薄弱地带喷出地表冷凝而形成岩石，它的矿物结晶颗粒细小，有的有流纹和气孔构造，代表岩石就是玄武岩。通过老师的讲解中我们得知，西山玄武岩是喷出的岩浆遇水冷却而成，里面无或者有很少的气孔。通过附近的植物生长状况我们得知，玄武岩发育而成的土壤属于红壤，虽然并不太厚，但是养分状况很好，植物生长状况良好。

我们观察完玄武岩，又一直往山上走，在从太华寺到聂耳墓的途中，我们遇到了的是凝灰岩和整状玄武岩。凝灰岩是一种火山碎屑岩，其主要成分是火山灰，距今约两亿三千万年前，主要由<2mm的火山碎屑物组成，其含量占70%以上。这是一种熔结火山碎屑岩。其特征为：构成的火山碎屑物有岩屑、晶屑、塑变玻屑、浆屑和火山尘，其中塑变玻屑和浆屑是其特征组分；熔结凝灰岩的特征结构构造是柱状节理、假流纹构造和塑变结构。主要由<2mm的火山碎屑物组成，其含量占70%以上。颜色多样，有灰白色、白色、红色、淡绿色、紫色等，有时可见斑杂状的色环。外貌疏松、多孔、有粗糙感。火山碎屑物中<2mm的占总含量的70%以上。凝灰岩外貌疏松、多孔、有粗糙感。石灰岩附近多红、黑、棕色石灰土，南方多为酸性。整状玄武岩是喷出的岩浆遇到了水后，空气进不去，为了降低自身的能量形成了圆形和椭圆形的玄武岩。其内部比较致密，自身抗风化能力比较强。

最后，到达了实习终点，在终点处，放眼望去是广阔的滇池，听着老师介绍滇池的成因。从老师的介绍中我们得知，滇池形成于造山运动，是白垩纪的断层湖泊，岩层有很多断裂的地方，滇池并不是很深，平均深度4m左右，有29条大小河道，却只有一条出海口。昆明市经常刮得风是西南风，由西南风携带的大量的泥沙，吹入滇池中，由于大量的泥沙堆积就形成了现在的海埂。在亭子上我们见到了虎斑石灰岩，由于水的溶解作用，碳酸镁被风化水解，最后岩石上只剩下白色的碳酸钙，中间就有很多空洞，这些空洞就是由风化的碳酸镁造成的。

其间我们一直做了详细的记录。

4 结果与分析

4.1 土壤物理性质分析

本组所选择的土壤剖面位置为坡下，北偏西20度，坡度25度。

查表3.1—1至表3.1-4得出结论：