(完整版)实验四土壤剖面野外观察

实验四土壤剖面野外观察一、目的要求通过野外土壤剖面观察，学会用简单方法认识土壤的基本特性和主要农业生产性状，从而认识土壤，并联系土壤生成环境，分析其与土壤形成及利用改良方面的关系。二、壤形成夜因素的研究观察（一）气候资料的调查：包括温度、降水量、蒸发量、霜期、风、水、旱、涝灾害等。（二）母质：直接由岩石风化而形成的残积物母质。要记载岩石的种类、风化程度及形态；如系冲积物、风积物等运积母质，则记载其种类、生成过程及其性状。（三）地形：地形通常可分为山地、丘陵、河谷、冲积平原，盆地及洼地等。当了解地形时要记载地点、周围环境、地形的变化情况与土壤发育与分布的关系。（四）侵蚀情况：在山区进行土壤调查与观察时要更为重要，要详细记载侵蚀方式、程度、引起侵蚀的原因，如何采取防止措施。（五）土壤的排水及灌溉情况：首先观察地表水的有无及其状况，地下水位深度、灌溉条件的有无，现有灌溉的系统及灌溉的可能性。其次要记载该地区的排水情况、排水系统等。（六）植被情况：包括植物群落、生长情况、指示植物、造林状况。（七）农业生产状况调查：包括农作物种类、产量、茬口安排、及施肥情况、丰产经验及畜牧业的发展情况等。三、土壤剖面的观察与记载土壤剖面是土壤内在形态的外在表现，因此研究土壤的外部形态，也能了解土壤的性质及农业生产价值。在田间观察土壤时除观察土壤的自然环境外，还要借助于土壤剖面的观察与分析来全面地了解土壤的一切特性。（一）土壤剖面位置的选择及挖掘：土壤剖面的选择必须具有代表性，切忌在道旁、沟边、肥堆及土层经过人为翻动或堆积的地方挖掘剖面和采取样品。在选择有代表性地点后，挖长约２米，宽１米，深１~1.5米的土坑（如地下水位较高，达到地下水时即可），将朝阳的一面挖成垂直的坑壁，而与之相对的坑壁挖成每阶为30~50厘米的阶梯状，以便上下操作。（如图）在挖剖面时要注意观察朝阳面，观察面上端不准堆土，也不准站人踩踏，以保持土壤的田间自然状况，挖出的土抛在土坑长边的两旁，表土与心土分别堆放，观察与记载结束后，必须将土坑先心土后表土进行填平。（二）剖面观察记载1、层次的划分与深度首先站在剖面坑上大致观察，依据土壤的颜色、质地、结构、根系的分布情况将剖面分成几层，然后再进入剖面坑内，详细观察，进一步确定层次，最后用剖面刀将各层分别划出，于剖面记载表上分别记出各层起止深度。（1）土壤发生层次及其排列组合特征，是长期而相对稳定的成土作用的产物。目前国际上大多采用O、A、E、B、C、R土层命名法。即O层：有机层A层：腐殖质层Ｅ层：淋溶层Ｂ层：淀积层C层：母质层Ｒ层：基岩层此外，还有一些由上述有关土层构成的过渡土层，如AE、EB层等。若来自两种土层的物质互相交错，且可以明显区分出来，则以斜线分隔号“/”表示，如E/B、B/C。（2）农业土壤剖面一般分为四层：①耕作层：经多年耕翻、施肥、灌溉熟化而成。颜色深、疏松、结构好，是作物根系集中分布的层次，一般深度在15~20厘米，代号A。②犁底层：长期受犁、畜、机械的挤压，土壤紧实，有一定的保水保肥作用。一般厚6~8厘米。如果犁耕深度经常变化，或质地较粗的砂质旱地，该层往往不明显，代号P。③心土层：此层受上部土体压力而较紧实，耕作层养分随水下移淋溶到此层，受耕作影响不深，根系分布较少，厚度一般约为20~30厘米，代号B。④底土层：位于心土层以下，不受耕作的影响，根系极少，保持着母质或自然土壤淀积层的原来面貌，还可能是水湿影响的潜育层，或冲积物形成的冲击层，代号C。土层划分之后，用钢卷尺从地表往下量取各层深度，单位为厘米，以与残落物接触的矿质土表为零点，分别向上、向下量得，并写深度变幅。如：Ｏ4/6~0厘米A0~17/22厘米B17/22~34/36厘米2、土壤颜色土壤颜色均以芒塞尔土壤比色卡表示，命名系统是用颜色的三属性，即色调、亮度和彩度来表示的。色调即土壤呈现的颜色；亮度指土壤颜色的相对亮度，把绝对黑定为0，绝对白定为10，由0到10逐渐变亮；彩度指颜色的浓淡程度，例如：5YR5/6表示—色调为亮红棕色，亮度为5，彩度为6。并同时描述干色（指风干时）与润色（指在风干土上滴上水珠，待表面水膜消失后的颜色）。比色时应当注意：土块应是新鲜的断面，表面要平；光线要明亮，于野外不要在阳光下比色，室内最好靠近窗口比色。3、干湿度：可分以下四级（1）干：放在手中丝毫无凉的感觉，吹之尘土飞扬。土壤水分在凋萎系数以下（＞15巴）。（2）润：放在手中有微凉感觉，吹之无尘土飞扬。土壤水分高于凋萎系数，低于田间持水量（0.33~15巴）。（3）潮：放在手中挤压，无水流出，但有湿印，能握成团状而不散。土壤水分高于田间持水量（0.01~0.03巴）。（4）湿：放在手中，微加挤压，水分即从土中流出。土壤空隙中充满水分（＜0.01巴）4、土壤结构土壤结构是指在自然状态下经外力掰开，沿自然裂隙散碎呈不同形状和大小的单位个体。通常沿用苏联土壤学家查哈罗夫的长、宽、高三轴发展的分类法。一般分为团粒状、核状、块状、棱柱状、柱状、碎块状、屑粒状、片状、鳞片状等。5、土壤质地建国后我国一直采用苏联卡庆斯基制，但因美国土壤系统分类及联合国土壤图中均采用美国制，且上述分类流行颇广。我们现将美国C.F.Shaw的简易质地类型简述如下，供野外应用：（1）砂土：松散的单粒状颗粒，能够见到或感觉出单个砂粒，干时若抓入手中，稍一松手后即散落，润时可呈一团，但一碰即散。（2）砂壤土：干时手握成团，但极易散落，润时握成团后，用手小心拿起不会散开。（3）壤土：松软并有砂粒感、平滑、稍粘着。干时手握成团后，用手小心拿起不会散；润时握成团后，一般性触动不至散开。（4）粉壤土：干时成块，但易弄碎，粉碎后松软，有粉质感。湿时成团和为塑性胶泥，干、润时所呈团块均可随便拿起而不散开。湿时以拇指与食指搓捻不成条，呈断裂状。（5）粘壤土：破碎后呈块状，土块干时坚硬。湿土可用拇指和食指搓捻成条，但往往经受不住它本身的重量，润时可塑，手握成团，手拿时更加不易散裂，反而变成坚实的土团。（6）粘土：干时常为坚硬的土块，润时极可塑，通常有粘着性，手指间搓成长的可塑土条。国际制与苏联制指感鉴定标准见表：土壤质地指感法鉴定标准号质地名称土壤状态干捻感觉能否湿搓成球（直径/厘米）湿搓成条状况（２厘米粗）国际制苏联制1砂土砂土松散的单粒状研之有沙沙声不能成球不能成条2砂质壤土砂壤土不稳固的土块轻压即碎有砂的感觉可成球，轻压即碎，无可塑性勉强成断续短条，一碰即断3壤土轻壤土土块轻搓即碎有砂质感觉，绝无沙沙声可成球，压扁时，边缘有多而大的裂缝可成条，提起即断4粉砂壤土有较多的云母片面粉的感觉可成球，压扁边缘有大裂缝可成条，弯成2厘米直径圆即断5粘壤土中壤土干时结块，湿时略粘干土块较难捻碎湿球压扁边缘有小裂缝细土条弯成的圆环外缘有细裂缝6壤粘土重壤土干时结大块，湿时粘韧土块硬，很难捻碎湿球压扁边缘有细散裂缝细土条弯成的圆环外缘无裂缝，压扁后有7粘土粘土干土块放在水中吸水很慢，湿时有滑腻感土块坚硬捻不碎，用锺击亦难粉碎湿球压扁的边缘无裂缝压扁的细土环边缘无裂缝6、松紧度它是反映土壤物理性状的指标。目前测松紧度的方法，名词术语概念尚不统一。有的用坚实度，有的用硬度。坚实度是指单位容积的土壤被压缩时所需要的力，单位是kg·cm-2（公斤/厘米2）；硬度是指土壤抵抗外力的阻力（抗压强度）。单位用Pa（帕）表示。因此，松紧度应用特定仪器来测试。测定土壤坚实度可使用土壤坚实度计，其使用方法如下：（1）首先判断土壤的坚实状况，选用适当粗细的弹簧与探头的类型。（2）工作前，弹簧未受压前，套筒上游标的指示线，如为kg（公斤）时应指于零点，如深度为cm（厘米）时，应指于5（厘米）处。（3）工作时，仪器应垂直于土面（或壁面），将探头揿入土中，至挡板接触到土面即可从游标指示线上获得读书，即探头的入土深度（cm）和探头体积所承受的压力（kg）。（4）根据探头入土深度，探头的类型，弹簧的粗细，再查阅有关土壤紧实度换算表，即得土壤紧实度的数值（kg/cm2）。（5）每次测定完毕，必须将游标推回原处，以便重复测定，但必须防止游标产生微小滑动，以免造成测定误差。（6）工作结束，坚实度计必须擦刷干净，防止仪器生锈，以保证仪器测定的精度。在没有仪器的情况下，可用采土工具（剖面刀、取土铲、土钻等）来测定土壤的紧实度，其标准大体如下：（1）极松：土钻、铁铣等放在土面，不加压力即能自行进入土中，如砂土。（2）松：稍加压力，土钻、铁铣即能进入土体，如壤土。（3）紧：土壤结构较紧，必须用力，土钻、铁铣才能进入土中。如粘土、轻粘土。（4）极紧：需用大力铁铣才能进入土中，但速度慢，取出不易，而取出后有光滑的表面，如重粘土及具有柱状结构的心土层等。7、空隙指土壤结构体内部或土壤单位之间的空隙。可根据土体中空隙大小及多少表示。空隙分级细小空隙小空隙海绵状蜂窝状网眼状孔径大小（mm）11~33~55~10108、新生体和侵入体由于土壤多种利用的结果，在土层中往往出现特点不同的新生体。如石灰结核、铁锰结核、锈纹锈斑、盐斑、假菌丝等，野外观察时，详细记载各种新生体的种类、性状、坚实度和厚度，在剖面中分布的特点，开始出现和终止出现的深度，大量集中的深度。根据新生体的种类、数量和分布层位，能够有助于我们判断土壤形成作用的方向与性质，并且也能借以判定土壤发育的条件，同时，砂姜层出现的深浅还直接影响农业生产。侵入体包括土壤的砖块、瓦片、岩石碎块、死亡动物的骨骼、贝壳等，它们的存在与土壤形成作用一般没有直接的关系，但可以用来判断母质来源和古土层的存在情况。9、根系：描述标准可分为四级描述没有根系少量根系中量根系大量根系标准（根条数/厘米2）01~45~101010、一般在野外测定的项目为：（1）碳酸盐反应：用10%HCl试之，一般分下列几级：①无石灰性反应：不起泡沫，碳酸盐含量1%。以“—”表示。②微石灰性反应：有微量泡沫，但消失很快，碳酸盐含量为3~5%，以“+”表示。③中石灰性反应：有较强烈的泡沫，但不能持久，碳酸盐含量为3~5%，以“++”表示。④强石灰性反应：泡沫强烈而持久，碳酸盐含量5%，以“+++”表示。（2）土壤pH值：用酸碱指示剂测定各层土壤的反应。四、纸盒标本采集采集的方法是：（一）由下而上依次在各层中选择有代表性的典型部位，逐层采集原状土，拿出结构面，尽量保持原状，跟别依次放入纸盒各层中，结构面朝上。（二）于纸盒底左侧用铅笔注明编号及各层深度。（三）在盒盖上同样用铅笔注明剖面编号、土壤名称、采集地点、层次及深度、采集人、采集日期等。（四）采妥后用橡皮筋束紧，勿倒置，勿侧放，携回实验室风干保存。思考题：根据土壤剖面观察结果，初步判断该土壤的肥力状况。土壤剖面记载表土壤剖面综合评述：调查人地形图幅/航（卫）片号正式定名海拔高度自然植被潜水位及水质排灌条件认为影响一般产量（公斤/亩）天气日期剖面编号地点土壤俗名地形母质类型侵蚀情况土地利用施肥情况轮作状况土壤剖面性状野外测定石灰反应pH根系侵入体新生体数量形态种类孔隙松紧度结构质地干湿度颜色润干深度(cm)层次土壤剖面图