[發明專利]一種土壤容重測定方法

在審

• 申請號: 201710957568.6
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107643233A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 王輝;李鋼;卞正富
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N9/02
• 分類號: G01N9/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種土壤容重的測定方法，尤其適用于測定不同地形的各種類型土壤的容重測定。

背景技術

土壤容重是土壤最重要的物理性質之一，可以用于計算土壤的孔隙度，反應土壤的松緊程度。目前，普遍采用的方法有環刀法、水替代法、封蠟法、計算法等。對于一般土壤，環刀法是標準方法，即用環刀采集原狀土壤，然后在105℃烘干原狀土，用原狀土壤的烘干重量除以環刀的容積即得到土壤的容重。但是，對于含有較多礫石的土壤，或者土壤中存在較多的植物根系及其他侵入體、新生體，環刀無法順利壓入土壤中取得固定體積的原狀土壤，因此無法采用環刀法測定容重。這種情況下通常可以采用水替代的方法，即在需要取樣的位置用土鏟挖一小土坑，將挖出的土及礫石等裝入取樣袋密封包裝，用薄塑料袋裝水放入土坑，使水正好裝滿土坑，用量筒量取水的體積來替代土坑的體積，再用105℃烘干土壤，烘干土的重量除以土坑體積即得到土壤容重。但是，該方法不適宜測定坡面土壤和剖面土壤的容重，并且需要攜帶液體和量筒，取樣數較多時也不方便。而且，對于存在大量具有鋒利邊緣的片狀礫石的土壤，容易刺破裝水塑料袋，水取代法也不適宜；封蠟法和計算法比較麻煩。

發明內容

技術問題：本發明的目的是要克服現有技術中的不足之處，提供一種土壤容重測定方法，通過計數小球的個數就能夠快速地得出原狀土壤的體積，從而算出土壤的容重，采用不同顏色小球混合使用后能夠快速分離，方便再次使用，操作簡單，使用方便。

技術方案：本發明的土壤容重測定方法，包括如下步驟：

a.根據測定土壤容重的需要，制作一個容積為V的圓柱形包裝盒子，用n只白黃藍紅四種顏色、且大小相同的小球正好裝滿包裝盒；其中白色球的個數為M1只，黃色球個數為M2只，藍色個數為M3只，紅色為M4只；

b.根據小球的體積估算取土坑的體積，在需要測定土壤容重的位置，挖一個近似圓柱形小坑，將該坑挖出的土壤立刻裝入土樣袋內密封保存；

c.將白黃藍紅四種顏色的小球依次倒入土坑內，直至填滿小土坑，使小球堆置在一起互相擠壓不變形，即用m只小球堆置的體積替代取土坑的體積；

d.假設裝滿土坑需要m個小球，m≤n，則該土坑體積為mV/n；

e.將取樣袋中的土壤在105℃烘干稱重為G，則待測土壤的容重為：nG/mV。

所述白黃藍四種顏色的小球直徑為1～2cm，用具有一定強度、不易變形、漲縮性低的硬橡膠或玻璃制作而成。

所述四種顏色的小球，同一顏色其重量相同，不同顏色其重量依白黃藍紅順序分別遞減20％以上。

所述白黃藍紅四種顏色小球采用的數量梯度為M1:M2:M3:M4＝5:3:1:1。

有益效果：由于采用了上述技術方案，本發明通過計數小球的個數就能夠快速地得出原狀土壤的體積，從而算出土壤的容重，采用不同顏色小球混合使用后能夠快速分離，方便再次使用，操作簡單，使用方便。所采用的小球要求材質較輕、強度大、不變形、每個球的體積相同。小球的直徑為1-2cm，而保證容積為的V包裝盒子中裝入的小球為確定數量。所用小球不宜太大(直徑大于2cm)或太小(直徑小于0.5cm)，太大會增大誤差，太小則增加計數難度。為了便于計數，設計小球顏色四種，每種顏色數量具有一定梯度，測定時，先預估需要的小球數量，然后選用最少顏色組合填滿土坑。為了便于不同顏色小球混合使用后快速分離，不同顏色小球采用不同重量，重量差異20％以上。本發明與現有技術相比具有如下優點：

1)適用性廣，該方法適用于各種條件的土壤，包括含礫石、植物根系等較多的土壤(測定過程中需要用常規方法去掉非土壤部分的重量和體積)，地形坡度較大的土壤等；

2)操作簡單，直接計數小球數量就可以得到取出土壤的體積；

3)方便連續測定使用，各色小球混合后利用重量差能夠快速分離；

4)攜帶方便，記下參數V和n后，可以使用軟袋包裝，攜帶方便。小球采用軟袋包裝，攜帶非常方便。

附圖說明

圖1是本發明的裝備示意圖。

圖2本發明的裝備縱剖面四色小球排列示意圖。

圖3本發明的裝備橫截面紅色小球示意圖。

圖4本發明應用實例示意圖。

圖中：1-容器蓋子；2小球；3-容器；4-紅色小球；5-藍色小球；6-黃色小球；7-白色小球；8-土壤。

具體實施方式

本發明的土壤容重測定方法，包括如下步驟：