实验三 土壤剖面的野外观察

一、实验目的

土壤的外部形态是土壤内在性质的反映，我们可以通过土壤的外部形态来了解土壤的内在性质，初步确定土壤类型，判断土壤肥力高低，为土壤的利用改良提供初步意见。

本实习在土壤基本形态观察的基础上，要求学会掌握土壤剖面形态的观察描述技术。 二、实验器材

铁锹，门塞尔比色卡，土壤坚实度计，10%盐酸溶液，pH混合指示剂，白瓷板、玻璃棒、pH标准比色卡，皮尺，剖面刀，铅笔、塑料袋，标签，纸盒，土壤剖面记载表，文件夹。 三、实验内容

（一）选择土壤剖面点

选择原则：1、要有比较稳定的土壤发育条件，即具备有利于该土壤主要特征发育的环

境，通常要求小地形平坦和稳定，在一定范围内土壤剖面具有代表性。 2、不宜在路旁、住宅四周、沟附近、粪坑附近等受人为扰动很大而没有代 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选择典型地段挖掘，剖面大小自然土壤要求长2米、宽1米、深2米（或达到地下水层），土层薄的土壤要求挖到基岩，一般耕种土壤长1.5米，宽0.8米，深1米。

挖掘剖面时应注意下列几点：

（1）剖面的观察面要垂直并向阳，便于观察。

（2）挖掘的表土和底土应分别堆在土坑的两侧，不允许混乱，以便看完土壤以后分层填回，不致打乱土层影响肥力，特别是农田更要注意。

（3）观察面的上方不应堆土或走动，以免破坏表层结构，影响剖面的研究。 （4）在垄作田要使剖面垂直垄作方向，使剖面能同时看到垄背和垄沟部位表层的变化。 （5）春耕季节在稻田挖填土坑一定要把土坑下层土踏实，以免拖拉机下陷和折断牛脚。 （三）土壤剖面发生学层次划分：

土壤剖面由不同的发生学土层组成，称土体构型，土体构型的排列入其厚度是鉴别土壤类型的重要依据，划分土层时首先用剖面刀挑出自然结构面，然后根据土壤颜色、湿度、质地、结构、松紧度、新生体、侵入体、植物根系等形态特征划分层次，并用尺量出每个土层的厚度，分别连续记载各层的形态特征。一般土壤类型根据发育程度，可分为A、B、C三个基本发生学层次，有时还可见母岩层（D），当剖面挖好以后，首先根据形态特征，分出A、B、C层，然后在各层中分别进一步细分和描述。

土层细分时，要根据土层的过渡情况确定和命名过渡层：

（1）根据土层过渡的明显程度，可分为明显过度和逐渐过度。

（2）过渡层的命名，A层B层的逐渐过程可根据主次划分为AB或BA层。 （3）土层颜色不匀，呈舌状过渡，看不出主次，可用AB表示。

（4）反映淀积物质，如腐殖质淀积Bh，粘粒淀积Bt，铁质淀积Bir等。 （四）土壤剖面描述

按照土壤剖面记载表的要求进行描述

1、记载土壤剖面所在位置、地形部位、母质、植被或作物栽培情况、土地利用情况、地下水深度、地形草图可画地貌素描图，要注明方向，地形剖面图要按比例尺画，注明方向，轮作施肥情况可向当地社员了解。

2、划分土壤剖面层次，记载厚度，按土层分别描述各种形态特征，土层线的形状及过渡特征。

3、进行野外速测，测定pH值、高铁、亚铁反应及石灰反应，填入剖面记载表。 4、最后根据土壤剖面形态特征及简单的野外速测，初步确定土壤类型名称，鉴定土壤肥力，提出利用改良意见。 （五）土壤剖面形态特征的描述 1.鉴别土壤颜色

土壤颜色可以反映土壤的矿物组成和有机质的含量。很多主要土类就是以土壤颜色来命名的。

鉴别土壤颜色可用门塞尔色卡进行对比确定土色，该比色卡的颜色命名是根据色调、亮度、彩度三种属性的指标来表示的。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：5YR4/6表示：

色调为亮红棕色，亮度为4，彩度为6。 使用比色卡注意点：

（1）比色时光线要明亮，在野外不要在阳光直射下比色，室内最好靠近窗口比色。 （2）土块应是新鲜的断面，表面要平。 （3）土壤颜色不一致，则几种颜色都描述。 2.湿度

通过土壤湿度的观察，能部分看出土壤墒情这个主要肥力特征，可分为干、润、湿润、潮润、湿五级。

（1）干：土壤放在手中不感到凉意，吹之尘土飞扬。 （2）润：土壤放在手中有凉意，吹之无尘土飞扬。 （3）湿润：土壤放在手中有明显的湿的感觉。

（4）潮润：土壤放在手中，使手湿润，并能捏成土团，捏不出水，捏泥粘手。 （5）湿：土壤水分过饱和，用手挤土壤时，有水分流出。 3.质地

土壤中各种粒径土粒的组合比例关系叫土壤的机械组成，土壤根据其机械组成的近似性，划分为若干类别，这就叫质地类别，土壤质地对土壤分类和土壤肥力分级有重要意义。

在野外鉴定土壤质地通常采用简单的指感法（见表1）。

表1 土壤质地指感法鉴定标准

质地名称 号 1 2 国际制 砂土 砂质 壤土 苏联制 砂土 砂壤土 轻壤土 有较多的云母 土壤状态 松散的单粒状 不稳固的土块 轻压即碎 干捻感觉 研之有沙沙声 有砂的感觉 能否湿搓成球 湿搓成条状况 （直径1厘米） （2毫米粗） 不能成球 可成球、轻压 即碎无可塑性 不能成条 勉强成断续的短条，一碰即断。 3 壤土 土块轻搓即碎 可成球，压扁时，有砂质感觉， 可成条，提起即边缘有多而大的绝无沙沙声。 断。 裂缝 面粉的感觉 可成条，变成2可成球，压扁， 厘米直径园时边缘有大裂缝 即断。 4 粉砂 壤土 有较多的云母片 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 有小散裂缝。 细土条弯成的园环外缘有细裂缝。 细土条弯成的园 环外缘无裂缝压 扁后有裂缝。 压扁的细土环边缘无裂缝。 6 壤粘土 重壤土 干时结大块， 土块硬，很难捻湿时粘韧 碎 湿球压扁边缘 有细散裂缝。 7 粘土 干土块放在水土块坚硬，捻不中 碎， 粘土 吸水很慢，湿时 用锤击亦难粉有滑腻感。 碎。 湿球压扁的 边缘无裂缝。

如果土壤中砾质含量较多，则要考虑砾质含量来进行土壤质地分类，砾质含量的分级标准如下，石质大于2mm直径砾石的含量（见表2）：

表2 砾质含量分级标准 砾质定级 非砾质性 微砾质性 中砾质性 多砾质性 砾质程度 极少砾质 少量砾质 多量砾质 极多砾质 面积比例 5% 5~10% 10~40% >40% 4.土壤结构

土壤结构是指在自然状态下，经外力分开，沿自然裂隙散碎成不同形状和大小的单位个体。

土壤结构大多按几何形状来划分，目前采用的结构分类标准如表3。 5.土壤松紧度

又名坚实度，土壤紧实度指每单位压力所产生的土壤容积压缩程度，或每单位容积压缩

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所需要的压力，单位为公斤/（厘米）。

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），将探头掀入土中，至档板接触到土面时即可从游标指示线上获得读数，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，深头的类型，弹簧的粗细，再查阅有关壤土坚实度换标表，

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即得土壤坚实度的数值（kg/cm）。

（5）每次测定完毕，必须将游标推回原处，以便重复测定，但必须注意防止游标产生微小滑动，以免造成测定误差。

（6）工作结束，坚实度计必须擦拭干净，防止仪器生锈，以保证仪器测定的精度。 如果没有土壤坚实度计，可按下列标准加以描述（表4）：

表4 松紧度等级划分 等级 1、极松 刀入土难易程度 自行入土 土粘入土难易程度 土钻自行入土 2、松 3、散 4、紧 5、极紧 可插入土中较深处 刀铲掘土，土团即分散 刀钞入土中费力 刀铲很难入土 稍加压力能入土 加压力能顺利入土但拔起时不能或很难带取土壤 土钻不易入土 需要用大力才能入土且速度很慢，取出也不易，取出的土带有光滑的外表。 6.孔隙

指土壤结构体内部或土壤单粒之间的空隙，可根据土体中孔隙大小及多少表示（表5）：

表5 孔隙分级 孔隙分级 孔径大小（mm） 细小孔隙 <1 小孔隙 1—3 海绵状孔隙 3—5 蜂窝状孔隙 5—10 网眼状孔隙 >10 7.植物根系

描述标准可分为四级（表6）

表6 土壤剖面内根系分级 描 述 标准（根系数/[厘米]）

表3 土壤结构分类表（按查哈洛夫）

类 型 一、面棱不明显、形体不明显 块 状 大块状 小块状 大团块状 团块状 小团块状 大核状 核 状 小核状 大粒状 粒 状 小粒状 大柱状 柱 状 小柱状 棱柱状 小棱柱状 种 大 小 直径大小 >10cm 10~5cm 5~3cm 3~1cm 1~0.5cm 横断面大小 20~10mm 10~7mm 7~5mm 5~3mm 3~1mm 1~0.5mm 横断面大小 >5cm 5~3cm <3cm >5cm 5~3cm 3~1cm 厚 度 2没有根系 0 少量根系 1—4 中量根系 5—10 大量根系 >10 团块状 Ⅰ、类： 结构体三轴等长 二、面棱显著、结构单位明显 核 状 粒 状 一、圆顶柱状 二、尖顶柱状、大棱柱状 Ⅲ、类： 一、片 状 Ⅱ、类： 结构体沿垂直轴发育 结构体沿水平轴发育 片 状 板 状 页 状 叶 状 泡沸状 粗鳞片状 小鳞片状 大垡状 小垡状 坷 状 碎 块 小碎块 碎 屑 屑 粒 >5mm 5~3mm 3~1mm <1mm >3mm 3~1mm <1mm 10cm 10~5cm <1cm 2~1cm 1~0.5cm 3~1cm <0.5cm 二、鳞 片 状 一、垡 状 新犁后的犁垡 二、碎块、晒垡冻垡后形成 三、碎屑遇水不易散。 Ⅳ、类（附加） 机耕作用形成，结构面不明显，棱角明显。 8.土壤新生体

新生体是成土过程中物质经过移动聚积而产生的具有某种形态或特征的化合物体，常见的新生体有下列几种：

（1）石灰质新生体：以碳酸钙为主。形状多种多样，有假菌丝体，石灰结核，眼状石灰斑，砂姜等，用盐酸试之起泡沫反应。

（2）盐结皮、盐霜：由可溶性盐类聚积地表，形成白色盐结皮或盐霜，主要出现在盐渍化土壤上。

（3）铁锰淀积物：由铁锰化合物经还原，移动聚积而成不同形态的新生体，例如锈斑、锈纹、铁锰结核、铁管、铁盘、铁锰脐膜。

（4）硅酸粉末：在白浆土及黑土下层的核块状结构表面有薄层星散的白色粉末，主要是无定形硅酸。 9.侵入体

例如砖块、石块、骨骼、煤块等，是土壤的外来物，非成土过程的产物。 10.石灰反应

含有碳酸钙的土壤，用10%盐酸滴在土上就产生泡沫，称为石灰反应，根据泡沫产生的强弱记载石灰反应程度（表7）。

表7 石灰反应等级 等 级 无石灰反应 弱石灰反应 中度灰反应 强石灰反应 现 象 / 盐酸滴在土上徐徐发泡 明显发泡 剧烈发泡 记 法 用“—”表示 + + + + + + 11.pH值的简易测定

可用广泛pH试纸。或pH混合指示剂（配方见后），取黄豆大土粒碾散。放在白瓷板上，滴入指示剂5~8滴，数分钟后使土壤侵入液淌入瓷板上另一小孔，用比色卡比色。 四、作业

完成上述实习内容，各人填好剖面记载表。