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　　團(tuán)聚體的適合度

大團(tuán)聚體的測(cè)定方法

專業(yè)：水土保持與荒漠化防治

姓名：高強(qiáng)偉

學(xué)號(hào)：
S20113908
摘要
：土壤團(tuán)聚體是指土壤中大小、形狀不一、具有不同孔隙度和機(jī)械穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)單位，通常將粒
徑
>0.25mm
的結(jié)構(gòu)單位稱為大團(tuán)聚體。
按水穩(wěn)定性可把大團(tuán)聚體分為非水穩(wěn)定性大團(tuán)聚體和水穩(wěn)定性
大團(tuán)聚體，
土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量是評(píng)價(jià)土壤結(jié)構(gòu)性的重要指標(biāo)，
團(tuán)聚體的測(cè)定有利于了解土壤水分
的眾多方面，如徑流、人滲、再分布、通氣以及根系生長(zhǎng)。而本文介紹用干篩法測(cè)定非水穩(wěn)定性大團(tuán)
聚體，濕篩法、
Le Bissonnais (LB)
法測(cè)定水穩(wěn)定性團(tuán)聚體。

關(guān)鍵詞：
土壤團(tuán)聚體；水穩(wěn)性；測(cè)定方法；結(jié)果計(jì)算

土壤團(tuán)聚體是指一組黏結(jié)在一起的多個(gè)基本土壤顆粒，
這些土壤顆粒之間的黏結(jié)力比其與周圍土
壤顆粒的黏結(jié)力更強(qiáng)，是土壤的結(jié)構(gòu)單位
[1-3]
。土壤團(tuán)聚體對(duì)于外來破壞性作用力的脆弱性的度量
[4]
，
影響著土壤的一系列物理性質(zhì)，
特別是入滲和土壤侵蝕

[5-6]
，
決定土壤對(duì)風(fēng)和水的搬運(yùn)作用的敏感性，
還影響著耕作土壤孔隙的大小，進(jìn)而影響土壤入滲、產(chǎn)流、侵蝕及肥力狀況
[1]
。從農(nóng)學(xué)意義上講，適
于植物生長(zhǎng)的良好結(jié)構(gòu)主要依賴于直徑為
1
—
10mm
的水穩(wěn)性團(tuán)聚體，因?yàn)檫@種團(tuán)聚體有利于調(diào)節(jié)通
氣、持水、養(yǎng)分的保持和釋放
[7]
。

1
干篩法測(cè)定非水穩(wěn)定性大團(tuán)聚體（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法）

1.1
測(cè)定步驟

第一步：在野外采取土樣時(shí)，要求不破壞土壤結(jié)構(gòu)，一個(gè)樣品采集
1. 5-2. 0 kg
，采回來的土樣，
將大的土塊按其結(jié)構(gòu)輕輕剝開，成直徑
10 mm
左右的團(tuán)塊，挑去石塊、石礫及明顯的有機(jī)物質(zhì)，放在
紙上風(fēng)干
(
不宜太干
)
。

第二步：將團(tuán)粒分析儀的篩組按篩孔大的在上、小的在下順序套好，將土樣倒在篩組的最上層，
加蓋，用手搖動(dòng)篩組
.
使土壤團(tuán)聚體按其大小篩到下面的篩子內(nèi)。當(dāng)小于
5 mm
團(tuán)聚體全部被篩到下面
的篩子內(nèi)后，拿去
5 mm
篩，用手搖動(dòng)其他四個(gè)篩。當(dāng)小于
2 mm
團(tuán)聚體全部被篩下去后，拿去
2 mm
的
篩子。按上法繼續(xù)干篩同一樣品的其他粒級(jí)部分。每次篩出來的各級(jí)大團(tuán)聚體，把相同粒徑的放在一
起，分別稱它們的風(fēng)干質(zhì)量
(
精確到
0.01 g)
。

1.2
結(jié)果計(jì)算

各級(jí)非水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg)=
1000
1
1
?
?
m
m

（
1
）

式中
:m
1
—
風(fēng)干土樣質(zhì)量，
g
；

—
1
m
?
各級(jí)非水穩(wěn)性大團(tuán)聚體風(fēng)干質(zhì)量
,g
。

各級(jí)非水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg)
的總和為總非水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg),
各級(jí)非水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含
t
占總非水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量比例
(%)

=
100
/
/
?
）
含量（
總非水穩(wěn)定性大團(tuán)聚體
）
體含量（
各級(jí)非水穩(wěn)定性大團(tuán)聚
kg
g
kg
g

（
2
）

2
水穩(wěn)定性團(tuán)聚體的測(cè)定

2.1
濕篩法測(cè)定水穩(wěn)定性團(tuán)聚體（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法）

2.1.1
測(cè)定步驟

第一步：根據(jù)干篩法求得的各級(jí)團(tuán)聚體的含量
(g/kg)
，把干篩分取的風(fēng)干樣品按比例配成
50g
。例如，
若樣品中
5-3 mm
的粒級(jí)干篩法含
200 g/kg
，則分配該級(jí)稱樣量為
50g
?
200g/kg=10g;
若
1-0.5mm
的粒級(jí)
干篩法含量為
50g/kg
，則分配該級(jí)稱樣量為
50g
?
50g/kg=2.5g
，依此類推。

第二步：為了防止在濕篩時(shí)堵塞篩孔，故不把小于
0.25mm
的團(tuán)聚體倒入準(zhǔn)備濕篩的樣品內(nèi)，但在計(jì)
算取樣數(shù)量和其他計(jì)算中都需計(jì)算這一數(shù)值。

第三步：將孔徑為
5,2,1,0.5,0.25 mm
的篩組依次疊好，孔徑大的在上面，將已稱好的樣品置于篩組上。

第四步：將篩組置于團(tuán)粒分析儀的振蕩架上，放人已加人水的水桶中，水的高度至篩組最上面一個(gè)篩
子的上緣部分，在團(tuán)粒分析儀工作時(shí)的整個(gè)振蕩過程中，任何時(shí)候都不可超離水面。開動(dòng)馬達(dá)，振蕩
時(shí)間為
30 min,
將振蕩架慢慢升起，使篩組離開水面，待水淋干后，
將留在各級(jí)篩上的團(tuán)聚體洗人鋁盒
或稱皿中，傾去上部清液
.
第五步：
將鋁盒中各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體放在電熱板上烘干，
然后在大氣中放置一晝夜，
使呈風(fēng)干狀態(tài)，
稱量
(
精確到
0.01g ).
2.1.2
結(jié)果計(jì)算

各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg)=
1000
1
1
?
?
?
m
m

(3)
式中
:
1
m
—
風(fēng)干土樣質(zhì)量，
g
；

1
m
?
?
—
各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體風(fēng)干質(zhì)量，
g
。

各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg)
的總和為總水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg),
各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量占總
水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量比例
(%)

=
100
/
/
?
）
量（
總水穩(wěn)定性大團(tuán)聚體含
）
含量（
各級(jí)水穩(wěn)定性大團(tuán)聚體
kg
g
kg
g

（
4
）

2.2 Le Bissonnais (LB)
法測(cè)定水穩(wěn)定性團(tuán)聚體。

2.2.1
測(cè)定步驟

Le Bissonnais
[ 8]
提出統(tǒng)一用干篩篩出
5-3mm
的團(tuán)聚體為測(cè)定樣品
,
這里修改為干篩法篩出
5-2,2-1,1-0.5mm
三級(jí)團(tuán)聚體。

第一步：在
40
℃烘
24 h,
統(tǒng)一初始含水量。

第二步：三級(jí)團(tuán)聚體可用以下
3
種方法處理
: (1)
快速濕潤(rùn)
( Fast wetting , FW):
各級(jí)團(tuán)聚體各取
5g
輕輕放
入裝有
50ml
去離子水的燒杯中
,
靜置
10 min
后
,
用移液管吸干水分
,
用乙醇將團(tuán)聚體洗入套篩內(nèi)
(
套篩預(yù)
先浸在乙醇中
,
篩孔大小依次為
2,1,0.5,0.25,0.15,0.05mm)
。
(2)
慢速濕潤(rùn)
( Slow wetting, SW):
各級(jí)團(tuán)聚體
各取
5g
輕放在濾紙上
,
在
0.3kPa
吸力下濕潤(rùn)
30min,
用乙醇將團(tuán)聚體洗入套篩內(nèi)。
(3)
預(yù)濕后擾動(dòng)
(Wet
stirring,WS ):
各級(jí)團(tuán)聚體各取
5g
輕輕放入裝有
50ml
乙醇的燒杯中
,
靜置
10min
后
,
用移液管吸干乙醇
,
再
移入裝有
50ml
去離子水的刻度三角瓶
,
加去離子水至
200ml,
加塞
,
振蕩
20
次
,
靜置
30min
后
,
吸干水分
,
用乙
醇將團(tuán)聚體洗入套篩內(nèi)。

第三步：
3
種處理完后雙手抓緊套篩
,
均勻用力在乙醇中上下振蕩
5
次
,
將各篩上的團(tuán)聚體洗入蒸發(fā)皿
內(nèi)
,
烘干
,
稱重。

2.2.2
結(jié)果計(jì)算

各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg)=
1000
1
1
?
?
?
?
m
m

(5)
式中
:
1
m
—
在
40
℃烘
24h
后各土樣質(zhì)量，
g
；

1
m
?
?
—
各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體烘干質(zhì)量，
g
。

各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg)
的總和為總水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量
(g/kg),
各級(jí)水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量占總
水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量比例
(%)

=
100
/
/
?
）
量（
總水穩(wěn)定性大團(tuán)聚體含
）
含量（
各級(jí)水穩(wěn)定性大團(tuán)聚體
kg
g
kg