一种酸性土壤颗粒的测试方法技术

本发明专利技术属于土壤测试技术领域，具体涉及一种酸性土壤颗粒的测试方法。本发明专利技术通过对实验原理的分析，经过大量的反复实验，对实验中涉及的多个加热温度、加热时间以及分散剂进行摸索优化，并采用了带筛网的量筒，最终确立了酸性土壤颗粒测试实验中的实验条件，提高了测定准确度、测定成功率。本发明专利技术方法专属性强，具有操作简单、实用性高、测试结果精确、可信度高等优点，在酸性土壤颗粒测试中将有广阔的应用前景。

A Test Method for Acidic Soil Particles

【技术实现步骤摘要】
一种酸性土壤颗粒的测试方法
本专利技术属于土壤测定
，具体涉及一种酸性土壤的测定方法。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的自然资源，是动物栖息的重要场所，是植物生长所必需的生存条件，是调节动植物及人类的重要杠杆。任何一种土壤都不会是均一的，而是含有各种粒级的颗粒，土壤就是由大小不同的各级土粒按不同的比例组合而成的，这些不同的粒级混合在一起表现出土壤粗细状况，称为土壤机械组成。土壤机械组成是土壤科学的重要基础，是土壤稳定的自然属性之一。了解土壤机械组成是合理利用土壤、改造土壤和提高土壤肥力的基础保证，不仅有利于土壤科学的发展，也能促进相邻学科的发展。土壤机械组成决定着土壤物理、化学和生物特性。不同土壤的机械组成在矿物上有显著的差别，其化学性质和其他各种性质也均不相同，对土壤水分、空气和热量运动、养分的转化、土壤结构类型等均有所影响。因此，研究土壤机械组成对指导耕作、施肥及土壤修复与改良都具有极为重要的现实意义。一般情况下，通过测定土壤中不同粒级的含量(g/kg)，确定其土壤机械组成。土壤粒级可分为砂粒(2.0-0.05mm)、粉(砂)粒(0.05-0.002mm)及粘粒(小于0.002mm)。目前，常用的土壤机械组成测定方法主要有吸管法和密度计法。吸管法操作比较复杂，不适合我国国情；密度计法由于其操作比较简单，适用于大批测定，适合我国国土辽阔的基本国情，被各大土壤研究、测试机构采用，但是目前密度计法由于存在较多的步骤，导致在测试过程中出现的结果差异较大，不够准确。现有技术中公开了利用密度计法测定土壤机械组成的方法，土壤经过化学及物理处理成悬液定容后，根据司笃克斯定律及土壤密度计浮泡在悬液中所处的平均有效深度，静置不同时间后，用土壤密度计直接读出每升悬液中所含各级颗粒的质量(g)，计算他们的含量(g/kg)并确定土壤机械组分。该技术的不足：(1)在于实际测定过程多次使用电热板加热分散液、土样，致使分散液发生过沸，液体飞出，测定土样发生不同程度的粘结甚至产生硬块，随即物理属性发生变化。液体飞出导致测试总体量减少，导致后续测试失真，没有参考价值；测试的土壤发生结块，会使得部分土壤颗粒产生粘结，使其土壤的粒径增大，当后续采用不同粒径的筛子进行筛分时，原先的小粒径土壤发生结块从而粒径增大，导致筛分后的小粒径的土壤质量减少，严重影响了土壤原有的机械组成，最终影响测量结果，使得测试结果不准确。(2)现用分散剂对土壤的分散性能较差，添加后土样仍会大量沉底，不能起到分散土样的作用，即不能为后续密度计法测试悬液密度提供支持，导致测试结果不准确。(3)现用量筒口径较小，与洗筛配合使用困难，一方面在量筒放置一漏斗，量筒-漏斗-洗筛之间的缝隙会导致洗液外流，造成测试体量减少；另一方面，三者之间没有固定措施，在过滤过程中容易碰触到容器，导致量筒倾倒甚至打碎，溶液流出，影响后续实验，导致测试结果失真。综上所述，本领域尚缺乏对土壤尤其是酸性土壤颗粒的进行准确测定的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种对土壤尤其是酸性土壤颗粒的进行准确测定的方法。本专利技术人通过对酸性土壤颗粒测试过程中涉及的多次电热板加热温度、加热时间、分散剂选择以及实验用品的探索优化，保证了该测定方法的准确性与可信度。本专利技术的方法包括以下步骤：S1：将已知重量m的某土样置于烘箱中80-130℃烘干6h后称量，得烘干土质量m’；S2：称烘干土样50-100g记为Mg于锥形瓶中；S3：分散土样：锥形瓶中加水250mL，加入分散剂，摇匀后静置2h。然后置于电热板加热微沸1h，并经常摇动锥形瓶，防止土样沉底；S4：将悬液置于冰水中快速冷却，然后充分摇动锥形瓶使下沉的土粒分散于悬液中，将悬液通过带有0.25mm洗筛的量筒(1)中，留在锥形瓶内的土粒用水全部洗入筛内，筛内的土粒用橡皮擦轻轻洗擦并用水冲洗干净，直至筛内流下的水不再浑浊为止，并加水将量筒(1)内溶液定容至VmL。留在筛内2-0.25mm粒径的砂粒，用水将其洗入已知质量的铝盒中，并置于电热板烘干，直至水分烘干，然后置于烘箱中烘干后称得重量为m1；S5：将筛网(121)分别更换为0.5mm、1.0mm，所得烘干砂粒重复步骤S3-S4，再次称得其烘干质量，分别标记为m2、m3；S6：测量悬液温度，将摄氏温度计悬挂在S4所得1L量筒悬浮液中，并记录悬浮液温度T(℃)；S7：将悬浮液置于温度变化小的平稳桌上，并避免阳光照射。搅拌后静置1min放入土壤密度计读数，测定小于0.05mm粒级的密度计读数C1’；再次搅拌后静置5min放入土壤密度计读数，测定小于0.02mm粒级的密度计读数C2’；再次搅拌后静置8-24h放入土壤密度计读数，测定小于0.002mm粒级的密度计读数C3’。然后查看土壤密度计温度校正表，得到密度校正值，分别记为C1、C2、C3；S8：计算各粒级(粘粒、粉粒、砂粒)的含量(g/kg)。所述步骤S1中的土样为经2mm洗筛筛选过的酸性土样；所述的步骤S3中电热板加热微沸为先300℃快速升温后立即降至200℃加热1～3h，从而保证充分分散土样的同时又避免分散液过沸喷出，影响土壤的各粒级组分，提高测定精确度；所述的步骤S3中分散剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碱性木质素磺酸钠、Disperbyk-118、Disperbyk-180中的一种或几种的混合；所述的步骤S4中提到的电热板加热土样加热温度具体为250-350℃加热0.5-1h，，在保证土样水分被快速烘干的同时，防止土样结块，改变土样的物理组成，影响后续的测定精确度；所述的步骤S4中提到的量筒(1)，由上端(12)和下端(11)组成，上端(12)包括筛网(121)、内置漏斗(122)，上端(12)设置有外螺纹(123)，下端(11)设置有内螺纹(111)，上端(12)和下端(11)采用螺纹连接，以保证洗液能全部通过内置漏斗(122)流入下端(11)内而不造成外流，还有利于装置的稳定性，从而保证后续实验的准确性；所述步骤S1中酸性土样PH值在4-5.5之间；所述步骤S1中土样已去除粗有机质；所述步骤S4中电热板加热温度和加热时间分别为300℃、1h；所述步骤S4中量筒内液体定容为1L；所述步骤S4中筛网(121)为孔径0.25mm、0.5mm、1.0mm中的一个；所述的步骤S7中提到的搅拌为用搅拌棒搅动悬液1min，上下各30次，且保证搅拌棒的多孔片不要提出液面，以免产生泡沫。所述的步骤S7还可以包括以下步骤：在放入土壤密度计之前，可在悬液面上加异戊醇数滴，以免搅拌时产生的泡沫影响读数。所述的步骤S8中涉及的计算包括：水分换算系数K＝m’/m；分散剂占烘干土质量A(g/kg)＝(c*V’*M分散剂)/M，c为分散剂浓度，V’为分散剂的体积，M分散剂为分散剂的摩尔质量；小于0.05mm粒级含量M1＝C1/(M*K)，小于0.02mm粒级含量M2＝C2/(M*K)，小于0.002mm粒级含量M3＝C3/(M*K)，其中M为经2mm洗筛过滤后的自然风干土质量；M粘粒(小于0.002mm)＝M3-A，M粉粒(0.002-0.05mm)＝M1-M3M砂粒(0.05-2mm)＝V-M1+A。本专利技术与已有技术相比所具有的有益效果：1.通过确定土样分散过程和过滤土壤的电热板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酸性土壤颗粒的测试方法，其特征在于,包括以下步骤：S1:将已知重量为m的土样置于烘箱中80～130℃烘干后称量，得烘干土样质量m’；S2：称烘干土样50～100g记为Mg于锥形瓶中；S3：分散土样：锥形瓶中加水，加入适量的分散剂，摇匀后静置2～4h；然后置于电热板加热保持微沸并摇动锥形瓶；S4：将悬液置于冰水中快速冷却，然后充分摇动锥形瓶使下沉的土粒分散于悬液中，将悬液通过带有0.25mm筛网的量筒(1)中，留在锥形瓶内的土粒用水全部洗入筛内，筛内的土粒用橡皮擦轻轻洗擦并用水冲洗干净，直至筛内流下的水不再浑浊为止，并将量筒(1)内溶液定容至VmL；留在筛内2‑0.25mm粒径的砂粒，用水将其洗入已知质量的铝盒中，并置于电热板烘干，直至水分烘干，然后置于烘箱中烘干后称得重量为m1；S5：将筛网(121)分别更换为0.5mm、1.0mm，所得烘干砂粒重复步骤S3‑S4，再次称得其烘干质量，分别标记为m2、m3；S6：测量悬液温度，将摄氏温度计悬挂在S4所得量筒悬浮液中，并记录悬浮液温度T(℃)；S7：将悬浮液置于温度变化小的平稳桌上，并避免阳光照射；搅拌后静置1～5min，放入土壤密度计读数，测定小于0.05mm粒级的密度计读数C1’；再次搅拌后静置5～10min放入土壤密度计读数，测定小于0.02mm粒级的密度计读数C2’；再次搅拌后静置8‑24h放入土壤密度计读数，测定小于0.002mm粒级的密度计读数C3’。然后查看土壤密度计温度校正表，得到密度校正值，分别记为C1、C2、C3；S8：计算各粒级(粘粒、粉粒、砂粒)的含量(g/kg)；所述步骤S1中的土样为经2mm筛孔筛选过的酸性土样；所述的步骤S3中电热板加热微沸为先300℃快速升温后立即降至200℃加热1～3h；所述的步骤S3中分散剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碱性木质素磺酸钠、Disperbyk‑118、Disperbyk‑180中的一种或几种的混合；所述的步骤S4中提到的电热板加热土样加热温度具体为250‑350℃加热0.5‑1h；所述的步骤S4中提到的量筒(1)，由上端(12)和下端(11)组成，上端(12)包括筛网(121)和内置漏斗(122)。...

【技术特征摘要】
1.一种酸性土壤颗粒的测试方法，其特征在于,包括以下步骤：S1:将已知重量为m的土样置于烘箱中80～130℃烘干后称量，得烘干土样质量m’；S2：称烘干土样50～100g记为Mg于锥形瓶中；S3：分散土样：锥形瓶中加水，加入适量的分散剂，摇匀后静置2～4h；然后置于电热板加热保持微沸并摇动锥形瓶；S4：将悬液置于冰水中快速冷却，然后充分摇动锥形瓶使下沉的土粒分散于悬液中，将悬液通过带有0.25mm筛网的量筒(1)中，留在锥形瓶内的土粒用水全部洗入筛内，筛内的土粒用橡皮擦轻轻洗擦并用水冲洗干净，直至筛内流下的水不再浑浊为止，并将量筒(1)内溶液定容至VmL；留在筛内2-0.25mm粒径的砂粒，用水将其洗入已知质量的铝盒中，并置于电热板烘干，直至水分烘干，然后置于烘箱中烘干后称得重量为m1；S5：将筛网(121)分别更换为0.5mm、1.0mm，所得烘干砂粒重复步骤S3-S4，再次称得其烘干质量，分别标记为m2、m3；S6：测量悬液温度，将摄氏温度计悬挂在S4所得量筒悬浮液中，并记录悬浮液温度T(℃)；S7：将悬浮液置于温度变化小的平稳桌上，并避免阳光照射；搅拌后静置1～5min，放入土壤密度计读数，测定小于0.05mm粒级的密度计读数C1’；再次搅拌后静置5～10min放入土壤密度计读数，测定小于0.02mm粒级的密度计读数C2’；再次搅拌后静置8-24h放入土壤密度计读数，测定小于0.002mm粒级的密度计读数C3’。然后查看土壤密度计温度校正表，得到密度校正值，分别记为C1、C2、C3；S8：计算各粒级(粘粒、粉粒、砂粒)的含量(g/kg)；所述步骤S1中的土样为经2mm筛孔筛选过的酸性土样；所述的步骤S3中电热板加热微沸为先300℃快速升温后立即降至200℃加热1～3h；所述的步骤S3中分散剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碱性木质素磺酸钠、Disperbyk-118、Disperbyk-180中的一种或几种的混合；所述的步骤S4中提到的电热板加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐宁利，杨春亮，叶剑芝，龚霄，苏子鹏，周慧莲，林玲，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44