土壤團聚體分析儀主要用于測定土壤團聚體的穩定性和粒徑分布,常見的測定方法有濕篩法和干篩法,以下是具體介紹:
1、濕篩法
原理:模擬降雨或灌溉條件下,土壤團聚體在濕潤狀態下抵抗分散和破碎的能力,通過不同孔徑的篩子將土壤團聚體按粒徑大小分級,從而分析其穩定性和粒徑分布。
操作步驟
樣品采集與預處理:在研究區域內,按照一定的采樣方法采集具有代表性的土壤樣品。將采集的土壤樣品風干,剔除其中的石塊、植物殘體等雜物,然后將土壤樣品研磨至通過2mm篩,作為供試樣品。
稱取樣品:準確稱取一定量(通常為50-100g)的預處理后土壤樣品,放入已知重量的尼龍網袋或套篩的上層篩子(一般為5mm孔徑)上。
浸泡樣品:將裝有樣品的篩子放入盛有蒸餾水或去離子水的容器中,使水面高于上層篩子,讓土壤樣品在水中浸泡30-60分鐘,使土壤充分吸水飽和。
濕篩操作:將浸泡后的樣品連同篩子一起放在土壤團聚體分析儀的振蕩架上,選擇合適的振蕩頻率和時間進行振蕩。振蕩過程中,不同粒徑的團聚體在水流作用下通過相應孔徑的篩子,分別收集在不同的篩層或容器中。一般振蕩頻率為30-60次/分鐘,振蕩時間為10-30分鐘。
烘干與稱重:將各篩層上截留的團聚體分別轉移到已知重量的鋁盒或稱量瓶中,在105-110℃的烘箱中烘干至恒重,然后稱重。計算各粒徑團聚體的重量占總樣品重量的百分比,以及不同粒徑團聚體的穩定性指標,如平均重量直徑(MWD)、幾何平均直徑(GMD)等。
2、干篩法
原理:在干燥條件下,通過機械振動使土壤團聚體按粒徑大小進行分級,主要用于分析土壤團聚體的粒徑分布特征,不涉及團聚體在濕潤狀態下的穩定性問題。
操作步驟
樣品準備:與濕篩法類似,采集并風干土壤樣品,剔除雜物后,將部分樣品研磨至通過2mm篩,作為供試樣品。
稱樣與裝篩:準確稱取適量(如100g)的風干土壤樣品,放入一套干篩的上層篩子(如5mm孔徑)上,確保樣品均勻分布在篩面上。
干篩過程:將套篩放在土壤團聚體分析儀的振動裝置上,選擇適當的振動強度和時間進行篩分。一般振動強度相對較大,振動時間為5-10分鐘。在振動過程中,土壤團聚體根據粒徑大小逐漸通過不同孔徑的篩子,分別收集在各篩層下。
稱重與計算:分別稱量各篩層上截留的團聚體重量,計算各粒徑團聚體占總樣品重量的百分比,得到土壤團聚體的粒徑分布曲線和相關參數,如粒徑分布的頻率、累積頻率等。
無論是濕篩法還是干篩法,都可以根據研究目的和土壤特性選擇合適的篩子孔徑組合,一般常用的篩孔尺寸有5mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm等。同時,為了保證測定結果的準確性和可靠性,每個樣品通常需要進行2-3次平行測定,取平均值作為結果。
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