CN102879298A - 一种快速简便测定稻田剖面土壤容重的方法 - Google Patents

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王少先
刘秀梅
王萍
夏文建
苏金平
杨成春
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Abstract

本发明公开了一种快速简便测定稻田剖面土壤容重的方法，具体步骤为：用土钻垂直打入稻田土壤，采集土壤剖面深度为D时，就将土钻打入同等深度Dcm处；取出后据研究需要分n个层次取土样，各层次对应深度：0-D/n，D/n-2D/n，2D/n-3D/n，3D/n-4D/n，……（n-1）D/n-D。然后烘干称重，分别除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重。本发明方法可以快速简便地测定稻田剖面土壤容重，可根据需要调整土层深度测定土壤容重，突破了环刀固定的深度或者仅取中间深度代表土壤某层深度的土壤容重的限制。与传统挖剖面使用环刀法测定稻田剖面土壤容重的方法比较,取样涉及的地表土壤面积小，扰动土层小，而且节省劳力400%以上。

Description

一种快速简便测定稻田剖面土壤容重的方法
技术领域
本发明涉及一种测定稻田剖面土壤容重的方法,属于土壤理化性质测定领域。
背景技术
传统的剖面土壤容重测定通常利用环刀法，其局限性在于只能测定限于环刀的高度(一般为5 cm)。若要测定某一土层如0-20 cm深度的容重，需使用环刀在其中间位置如7.5-12.5 cm 处取样。采集剖面土壤时，一般采用挖坑的方法，比如100 cm深，一般要开挖长宽深各100 cm 多的坑，还要做土梯。工作量大，平均一人一天只能挖2个这样的剖面，效率低。开挖土坑涉及的地表土壤面积大，严重扰动土层，后续在此处取样的分析结果将产生严重偏差。这开挖土坑的方法在长期定位试验稻田取样是不可取的。而且稻田因长时间淹水，剖面下部常常有积水，采样测定土壤容重极不方便。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述传统剖面土壤容重测定方法之不足，提出一种操作方便、快捷、可以简便地测定稻田剖面土壤容重的方法。
本发明方法的具体步骤为：用圆筒状土钻垂直打入稻田土壤，采集土壤剖面深度为D时，就将土钻打入同等深度D处；取出后分层次取土样，然后烘干称重，分别除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重。 
本发明方法分n个层次取土样，n为3以上的自然数,各层次对应深度为：0-D/n，D/n-2D/n，2D/n -3D/n，3D/n-4D/n,……（n-1）D /n –D。
本发明方法所述圆筒状土钻的内径为4±0.2 cm。
本发明方法所述深度D的单位为cm。
本发明方法最佳采用5个层次取土样，各层次对应深度为：0-1/5D、1/5D-2/5D、2/5 D -3/5D、3/5D-4/5D、4/5D–D。 
本发明方法可以快速简便地测定稻田剖面土壤容重，可根据需要调整土层深度测定土壤容重，突破了环刀固定的深度如5 cm或者仅取中间深度代表土壤某层深度土壤容重的限制。平均一人一天可取10个这样的剖面，与传统挖剖面坑使用环刀法测定稻田剖面土壤容重的方法比较, 取样涉及的地表土壤面积小，扰动土层小，可在长期定位试验稻田取样，并且节省劳力400%以上。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明方法进行详细说明。
实施例1：（在江西南昌采样的应用）
    在江西南昌一块稻田，采用本发明方法进行该稻田剖面土壤容重测定，具体步骤为：用内径4±0.2 cm的圆筒状土钻垂直打入稻田土壤。土壤剖面深度D取100 cm，将土钻打入100 cm深。取样涉及的地表土壤一小圆块直径4±0.2 cm，面积12.56±0.03 cm2;扰动土层很小。取出土样后，根据紧实度和颜色等判断其犁底层在20-40 cm。再据研究需要分层次取土样，分别在0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm和80-100 cm处取土样。然后烘干称重，除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重，结果见表1。取样时间两人消耗20分钟。
    采用传统环刀法，在同一块稻田用铁锹挖土壤剖面。土壤深度取100 cm。挖出长宽深各100 cm的大坑，并作土梯以便取土。涉及的地表土壤面积达10000±1000 cm2，土方1000000±100000 cm3，且严重扰动了土层。根据剖面土样的紧实度和颜色等判断其犁底层在20-40 cm。再据研究需要分层次取土样，分别用环刀在7.5-12.5 cm、27.5-32.5 cm、47.5-52.5 cm、67.5-72.5 cm和87.5-92.5 cm处采集0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm和80-100 cm处的土样。然后烘干称重，除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重，结果见表1。由于该稻田地下水位较浅，在80-100 cm处有积水，取样很困难。取样时间两人消耗100分钟。
表1为分别利用本发明方法与传统的环刀法测定该块稻田剖面土壤容重的对比结果。从表1中可以看出，采用本发明方法和传统环刀法的测定稻田剖面土壤容重结果基本一致。测定稻田剖面土壤容重，本发明方法比传统环刀法省时省力，取样时涉及的地表土壤面积小且扰动土层小，特别对稻田地下水位较浅、剖面有积水的土样采集更显优势。
    表1 在江西南昌采样的稻田剖面（0-100 cm）土壤容重(Mg m-3)
方法 0-20 cm 20-40 cm 40-60 cm 60-80 cm 80-100 cm
简便法 1.25 1.65 1.46 1.61 1.68
环刀法 1.26 1.66 1.44 1.62 1.69
 实施例2：（在江西进贤采样的应用）
在江西进贤一块稻田, 采用本发明方法进行该稻田剖面土壤容重测定，具体步骤为：用内径4±0.2 cm的圆筒状土钻垂直打入稻田土壤。土壤剖面深度D取75 cm，将土钻打入75 cm深。取样涉及的地表土壤一小圆块直径4±0.2 cm，面积12.56±0.03 cm2; 扰动土层很小。取出土样后，根据紧实度和颜色等判断其犁底层在15-30 cm。再据研究需要分层次取土样，分别在0-15 cm、15-30 cm、30-45 cm、45-60 cm和60-75 cm处取土样。然后烘干称重，除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重，结果见表2。取样时间两人消耗18分钟。
采用传统环刀法，在同一块稻田用铁锹挖土壤剖面。土壤深度取75 cm。挖出长宽深各75 cm的大坑，并作土梯以便取土。涉及的地表土壤面积达5625±500 cm2，土方421875±40000 cm3，且严重扰动了土层。根据剖面土样的紧实度和颜色等判断其犁底层在15-30 cm。再据研究需要分层次取土样，分别用环刀在5-10 cm、20-25 cm、35-40 cm、50-55 cm 和65-70 cm处采集0-15 cm、15-30 cm、30-45 cm、45-60 cm和60-75 cm处的土样。然后烘干称重，除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重，结果见表2。由于该稻田地下水位浅，在60-75 cm处有积水，取样很困难。取样时间两人消耗90分钟。
表2为分别利用本发明方法与传统的环刀法测定该块稻田剖面土壤容重的对比结果。从表2中可以看出，采用本发明方法和传统环刀法的测定稻田剖面土壤容重结果基本一致。测定稻田剖面土壤容重，本发明方法比传统环刀法省时省力，取样时涉及的地表土壤面积小且扰动土层小，特别对稻田地下水位较浅、剖面有积水的土样采集更显优势。
 表2 在江西进贤采样的稻田剖面（0-75 cm）土壤容重(Mg m-3)
方法 0-15 cm 15-30 cm 30-45 cm 45-60 cm 60-75 cm
简便法 1.31 1.67 1.49 1.55 1.65
环刀法 1.32 1.68 1.50 1.56 1.64
 实施例3：（在江西余干采样的应用）
    在江西余干一块稻田，采用本发明方法进行该稻田剖面土壤容重测定，具体步骤为：用内径4±0.2 cm的圆筒状土钻垂直打入稻田土壤。土壤剖面深度D取120 cm，将土钻打入120 cm深。取样涉及的地表土壤一小圆块直径4±0.2 cm，面积12.56±0.03 cm2;扰动土层很小。取出土样后，根据紧实度和颜色等判断其犁底层在20-40 cm。再据研究需要分层次取土样，分别在0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm 、80-100 cm和100-120 cm处取土样。然后烘干称重，除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重，结果见表3。取样时间两人消耗25分钟。
    采用传统环刀法，在同一块稻田用铁锹挖土壤剖面。土壤深度取120 cm。挖出长宽深各120 cm的大坑，并作土梯以便取土。涉及的地表土壤面积达14400±1000 cm2多，土方1728000±150000 cm3，且严重扰动了土层。根据剖面土样的紧实度和颜色等判断其犁底层在20-40 cm。再据研究需要分层次取土样，分别用环刀在7.5-12.5 cm、27.5-32.5 cm、47.5-52.5 cm、67.5-72.5 cm、87.5-92.5 cm和107.5-112.5 cm处采集0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm、80-100 cm和100-120 cm处的土样。然后烘干称重，除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重，结果见表3。由于该稻田地下水位较浅，在100-120 cm处有积水，取样很困难。取样时间两人消耗125分钟。
表3为分别利用本发明方法与传统的环刀法测定该稻田剖面土壤容重的对比结果。从表3中可以看出，采用本发明方法和传统环刀法的测定稻田剖面土壤容重结果基本一致。测定稻田剖面土壤容重，本发明方法比传统环刀法省时省力，取样时涉及的地表土壤面积小且扰动土层小，特别对稻田地下水位较浅、剖面有积水的土样采集更显优势。
    表1 在江西余干采样的稻田剖面（0-100 cm）土壤容重(Mg m-3)
方法 0-20 cm 20-40 cm 40-60 cm 60-80 cm 80-100 cm 100-120 cm
简便法 1.26 1.64 1.44 1.65 1.69 1.70
环刀法 1.27 1.63 1.42 1.66 1.70 1.69
 还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种快速简便测定稻田剖面土壤容重的方法，其特征在于：具体步骤为：用圆筒状土钻垂直打入稻田土壤，采集土壤剖面深度为D时，就将土钻打入同等深度D处；取出后分层次取土样，然后烘干称重，分别除以其相应的体积即得相应土层土壤的容重。
2.根据权利要求1或所述的快速简便测定稻田剖面土壤容重的方法，其特征在于：分n个层次取土样，n为3以上的自然数,各层次对应深度为：0-D/n，D/n-2D/n，2D/n -3D/n，3D/n-4D/n,……（n-1）D /n -D。
3.根据权利要求1或2所述的快速简便测定稻田剖面土壤容重的方法，其特征在于：所述圆筒状土钻的内径为4±0.2 cm。
4.根据权利要求1或2所述的快速简便测定稻田剖面土壤容重的方法，其特征在于：深度D为cm。
5.根据权利要求1或2所述的快速简便测定稻田剖面土壤容重的方法，其特征在于：分5个层次取土样，各层次对应深度为：0-1/5D、1/5D-2/5D、2/5 D -3/5D、3/5D-4/5D、4/5D-D。
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