實驗一 土壤剖面的野外觀察（3課時）實驗目的1、初步確定土壤類型，判斷土壤肥力高低，為土壤的利用改良提供初步意見。2、在土壤基本形態(tài)觀察的基礎上，要求學會掌握土壤剖面形態(tài)的觀察描述技術。技能培養(yǎng)1、學會土壤剖面形態(tài)的觀察描述技術；野外酸堿度測定；土壤硬度計的使用實驗內(nèi)容1、選擇土壤剖面點2、土壤剖面的挖掘3、土壤剖面發(fā)生學層次劃分：4、土壤剖面描述實驗儀器設備鐵鍬，門塞爾比色卡，土壤堅實度計，10%鹽酸溶液，pH混合指示劑，白瓷板、玻璃棒、pH標準比色卡，皮尺，剖面刀，鉛筆、塑料袋，標簽，紙盒，土壤剖面記載表，文件夾。作業(yè)1、描述所觀察的土壤剖面主要參考資料1 林大儀主編. 土壤學學實驗指導書. 中國林業(yè)科學出版社，2004 2 浙江農(nóng)業(yè)大學主編. 農(nóng)業(yè)化學實驗. 上海科學技術出版社，19853 中國科學院南京土壤研究所主編. 土壤理化分析.上?？茖W技術出版，1980注意事項實驗內(nèi)容及步驟：一、選擇土壤剖面點選擇原則：1、要有比較穩(wěn)定的土壤發(fā)育條件，即具備有利于該土壤主要特征發(fā)育的環(huán)境，通常要求小地形平坦和穩(wěn)定，在一定范圍內(nèi)土壤剖面具有代表性。2、不宜在路旁、住宅四周、溝附近、糞坑附近等受人為擾動很大而沒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選擇典型地段挖掘，剖面大小自然土壤要求長2米、寬1米、深2米（或達到地下水層），土層薄的土壤要求挖到基巖，一般耕種土壤長1.5米，寬0.8米，深1米。挖掘剖面時應注意下列幾點：（1）剖面的觀察面要垂直并向陽，便于觀察。（2）挖掘的表土和底土應分別堆在土坑的兩側，不允許混亂，以便看完土壤以后分層填回，不致打亂土層影響肥力，特別是農(nóng)田更要注意。（3）觀察面的上方不應堆土或走動，以免破壞表層結構，影響剖面的研究。（4）在壟作田要使剖面垂直壟作方向，使剖面能同時看到壟背和壟溝部位表層的變化。（5）春耕季節(jié)在稻田挖填土坑一定要把土坑下層土踏實，以免拖拉機下陷和折斷牛腳。三、土壤剖面發(fā)生學層次劃分：土壤剖面由不同的發(fā)生學土層組成，稱土體構型，土體構型的排列入其厚度是鑒別土壤類型的重要依據(jù)，劃分土層時首先用剖面刀挑出自然結構面，然后根據(jù)土壤顏色、濕度、質(zhì)地、結構、松緊度、新生體、侵入體、植物根系等形態(tài)特征劃分層次，并用尺量出每個土層的厚度，分別連續(xù)記載各層的形態(tài)特征。一般土壤類型根據(jù)發(fā)育程度，可分為A、B、C三個基本發(fā)生學層次，有時還可見母巖層（D），當剖面挖好以后，首先根據(jù)形態(tài)特征，分出A、B、C層，然后在各層中分別進一步細分和描述。土層細分時，要根據(jù)土層的過渡情況確定和命名過渡層：（1）根據(jù)土層過渡的明顯程度，可分為明顯過度和逐漸過度。（2）過渡層的命名，A層B層的逐漸過程可根據(jù)主次劃分為AB或BA層。（3）土層顏色不勻，呈舌狀過渡，看不出主次，可用AB表示。（4）反映淀積物質(zhì)，如腐殖質(zhì)淀積Bh，粘粒淀積Bt，鐵質(zhì)淀積Bir等。四、土壤剖面描述按照土壤剖面記載表的要求進行描述1、記載土壤剖面所在位置、地形部位、母質(zhì)、植被或作物栽培情況、土地利用情況、地下水深度、地形草圖可畫地貌素描圖，要注明方向，地形剖面圖要按比例尺畫，注明方向，輪作施肥情況可向當?shù)厣鐔T了解。2、劃分土壤剖面層次，記載厚度，按土層分別描述各種形態(tài)特征，土層線的形狀及過渡特征。3、進行野外速測，測定pH值、高鐵、亞鐵反應及石灰反應，填入剖面記載表。4、最后根據(jù)土壤剖面形態(tài)特征及簡單的野外速測，初步確定土壤類型名稱，鑒定土壤肥力，提出利用改良意見。五、土壤剖面形態(tài)特征的描述1、鑒別土壤顏色土壤顏色可以反映土壤的礦物組成和有機質(zhì)的含量。很多主要土類就是以土壤顏色來命名的。鑒別土壤顏色可用門塞爾色卡進行對比確定土色，該比色卡的顏色命名是根據(jù)色調(diào)、亮度、彩度三種屬性的指標來表示的。色調(diào)：土壤呈現(xiàn)的顏色。亮度：指土壤顏色的相對亮度。把絕對黑定為0，絕對白定為10，由0到10逐漸變亮。彩度：指顏色的濃淡程度。色調(diào)為亮紅棕色，亮度為4，彩度為6。使用比色卡注意點：（1）比色時光線要明亮，在野外不要在陽光直射下比色，室內(nèi)最好靠近窗口比色。（2）土塊應是新鮮的斷面，表面要平。（3）土壤顏色不一致，則幾種顏色都描述。2、濕度通過土壤濕度的觀察，能部分看出土壤墑情這個主要肥力特征，可分為干、潤、濕潤、潮潤、濕五級。（1）干：土壤放在手中不感到?jīng)鲆?，吹之塵土飛揚。（2）潤：土壤放在手中有涼意，吹之無塵土飛揚。（3）濕潤：土壤放在手中有明顯的濕的感覺。（4）潮潤：土壤放在手中，使手濕潤，并能捏成土團，捏不出水，捏泥粘手。（5）濕：土壤水分過飽和，用手擠土壤時，有水分流出。3、質(zhì)地土壤中各種粒徑土粒的組合比例關系叫土壤的機械組成，土壤根據(jù)其機械組成的近似性，劃分為若干類別，這就叫質(zhì)地類別，土壤質(zhì)地對土壤分類和土壤肥力分級有重要意義。在野外鑒定土壤質(zhì)地通常采用簡單的指感法（見表1）。表1 土壤質(zhì)地指感法鑒定標準 號質(zhì)地名稱土壤狀態(tài)干捻感覺能否濕搓成球（直徑1厘米）濕搓成條狀況（2毫米粗）國際制蘇聯(lián)制1砂土砂土松散的單粒狀研之有沙沙聲不能成球不能成條2砂質(zhì)壤土砂壤土不穩(wěn)固的土塊輕壓即碎有砂的感覺可成球、輕壓即碎無可塑性勉強成斷續(xù)的短條，一碰即斷。3壤土輕壤土土塊輕搓即碎有砂質(zhì)覺，絕無沙沙聲?？沙汕?，壓扁時，邊緣有多而大的裂縫可成條，提起即斷。4粉砂壤土有較多的云母有較多的云母片面粉的感覺可成球，壓扁，邊緣有大裂縫可成條，變成2厘米直徑園時即斷。5粘壤土中壤土干時結塊，濕時略粘干土塊較難捻碎。濕球壓扁邊緣有小散裂縫。細土條彎成的園環(huán)外緣有細裂縫。6壤粘土重壤土干時結大塊，濕時粘韌土塊硬，很難捻碎濕球壓扁邊緣有細散裂縫。細土條彎成的園環(huán)外緣無裂縫壓扁后有裂縫。7粘土粘土干土塊放在水中吸水很慢，濕時有滑膩感。土塊堅硬，捻不碎，用錘擊亦難粉碎。濕球壓扁的邊緣無裂縫。壓扁的細土環(huán)邊緣無裂縫。如果土壤中礫質(zhì)含量較多，則要考慮礫質(zhì)含量來進行土壤質(zhì)地分類，礫質(zhì)含量的分級標準如下，石質(zhì)大于2mm直徑礫石的含量（見表2）：表2 礫質(zhì)含量分級標準礫質(zhì)定級礫質(zhì)程度面積比例非礫質(zhì)性極少礫質(zhì)5%微礫質(zhì)性少量礫質(zhì)510%中礫質(zhì)性多量礫質(zhì)1040%多礫質(zhì)性極多礫質(zhì)40%4、土壤結構土壤結構是指在自然狀態(tài)下，經(jīng)外力分開，沿自然裂隙散碎成不同形狀和大小的單位個體。土壤結構大多按幾何形狀來劃分，目前采用的結構分類標準如表3表3 土壤結構分類表（按查哈洛夫）類型種大 小、類：結構體三軸等長一、面棱不明顯、形體不明顯直徑大小塊 狀大塊狀小塊狀10cm105cm團塊狀大團塊狀團塊狀小團塊狀5-cm3-1cm1-0.5cm二、面棱顯著、結構單位明顯橫斷面大小核 狀大核狀核 狀小核狀20-10mm10-7mm7-5mm粒 狀大粒狀粒 狀小粒狀5-3mm3-1mm1-0.5mm、類：結構體沿垂直軸發(fā)育一、圓頂柱狀橫斷面大小大柱狀柱 狀小柱狀5cm5-3cm5cm棱柱狀小棱柱狀5-3cm3-1cm、類：結構體沿水平軸發(fā)育一、片 狀厚 度片 狀板 狀頁 狀葉 狀5mm5-3mm3-1mm3mm3-1mm1mm、類（附加）機耕作用形成，結構面不明顯，棱角明顯。一、垡 狀新犁后的犁垡大垡狀小垡狀坷 狀10cm10-5cm1cm二、碎塊、曬垡凍垡后形成碎 塊小碎塊2-1cm10.5cm三、碎屑遇水不易散。碎 屑屑 粒3-1cm0.5cm5、土壤松緊度又名堅實度，土壤緊實度指每單位壓力所產(chǎn)生的土壤容積壓縮程度，或每單位容積壓縮所需要的壓力，單位為公斤/（厘米）3。測定土壤堅實度可使用土壤堅實度計，其使用方法如下：（1）首先判斷土壤的堅實狀況，選用適當粗細的彈簧與探頭的類型。（2）工作前，彈簧未受壓前，套筒上游標的指示線，如為kg（公斤）時應指于零點，如深度為cm（厘米）時，應指于5（厘米）處。（3）工作時，儀器應垂直于土面（或壁面），將探頭掀入土中，至檔板接觸到土面時即可從游標指示線上獲得讀數(shù)，即探頭的入土深度（cm）和探頭體積所承受的壓力（kg）。（4）根據(jù)探頭入土深度，深頭的類型，彈簧的粗細，再查閱有關壤土堅實度換標表，即得土壤堅實度的數(shù)值（kg/cm3）。（5）每次測定完畢，必須將游標推回原處，以便重復測定，但必須注意防止游標產(chǎn)生微小滑動，以免造成測定誤差。（6）工作結束，堅實度計必須擦拭干凈，防止儀器生銹，以保證儀器測定的精度。如果沒有土壤堅實度計，可按下列標準加以描述（表4）：表4 松緊度等級劃分等級刀入土難易程度土粘入土難易程度1、極松自行入土土鉆自行入土2、松可插入土中較深處稍加壓力能入土3、散刀鏟掘土，土團即分散加壓力能順利入土但拔起時不能或很難帶取土壤4、緊刀鈔入土中費力土鉆不易入土5、極緊刀鏟很難入土需要用大力才能入土且速度很慢，取出也不易，取出的土帶有光滑的外表。6、孔隙指土壤結構體內(nèi)部或土壤單粒之間的空隙，可根據(jù)土體中孔隙大小及多少表示（表5）：表5 孔隙分級孔隙分級細小孔隙小孔隙海綿狀孔隙蜂窩狀孔隙網(wǎng)眼狀孔隙孔徑大?。╩m）107、植物根系描述標準可分為四級（表6）表6 土壤剖面內(nèi)根系分級描 述沒有根系少量根系中量根系大量根系標準（根系數(shù)/厘米）2014510108、土壤新生體；新生體是成土過程中物質(zhì)經(jīng)過移動聚積而產(chǎn)生的具有某種形態(tài)或特征的化合物體，常見的新生體有下列幾種：（1）石灰質(zhì)新生體：以碳酸鈣為主。形狀多種多樣，有假菌絲體，石灰結核，眼狀石灰斑，砂姜等，用鹽酸試之起泡沫反應。（2）鹽結皮、鹽霜：由可溶性鹽類聚積地表，形成白色鹽結皮或鹽霜，主要出現(xiàn)在鹽漬化土壤上。（3）鐵錳淀積物：由鐵錳化合物經(jīng)還原，移動聚積而成不同形態(tài)的新生體，例如銹斑、銹紋、鐵錳結核、鐵管、鐵盤、鐵錳臍膜。（4）硅酸粉末：在白漿土及黑土下層的核塊狀結構表面有薄層星散的白色粉末，主要是無定形硅酸。9、侵入體；例如磚塊、石塊、骨骼、煤塊等，是土壤的外來物，非成土過程的產(chǎn)物。10、石灰反應；