土壤與肥料測定(一)

柯柯伯曰：機械分析比重計法

一、實驗目的：

利用比重計測量土壤之質地(土壤中砂粒、坋粒與粘粒所占之百分比例)。

二、實驗原理：

土壤中的礦物粒子粗細並非一致，直徑大於2mm的粒子不可視為土壤粒子，我們稱之為石礫。土壤粒子由粗到細，依據其直徑區分為砂粒 (2 ~ 0.05 mm)、坋粒 (0.05 ~ 0.002mm)及粘粒 (< 0.002mm)。土壤中各種土粒所佔的比例，稱之為土壤的機械成分，把土壤各級土粒的含量百分比分析出來的操作程序，稱之為土壤的機械分析或稱為土粒粗細等級分析。進行土壤的機械分析的步驟有：1. 所有的土粒個別分開，所有的土塊團粒必須完全散開，成為個別的基本粒子。2. 測定各級土粒的正確百分比。

三、實驗材料：

1. Bouyoucos 式比重計：讀數為 0 ~ 60單位(g / l)。
2. 電動攪拌器：速率為9000rpm，附600 ml 攪拌杯。
3. 玻璃管：直徑2.5吋、高18吋，容量 1000 ml。
4. 分散劑：偏磷酸納 (Sodium metaphosphate) 50g/l或35.7g之(NaPO4)6及7.94g之Na2CO3溶於水，稀釋至一升。

四、實驗步驟：

1. 秤取50克之土壤 (需精秤至小數點後第一位)，並將之置於250ml燒杯中。

2. 加入100ml含6% 之雙氧水 (H2O2)，經過徹底攪拌後靜置一段時間，最後再加入兩滴戊醇以去除反應產生的泡末。

3. 冷卻後的土壤加入分散劑溶液 100ml。(此步驟在使絮聚的土壤中之Ca由具分散作用的Na取代，促進土壤分散)

4. 把土壤懸浮液倒入金屬分散杯，並加水到1/3至1/2杯。

5. 將金屬分散杯置於電動分散器上攪拌5至10分鐘。

6. 將土壤懸浮液倒入一公升之玻璃管管柱中，加水直至一公升處。

7. 將玻璃管管柱放置於試驗桌上，利用攪拌棒上下攪拌均勻。

8. 攪拌完成後便不可以再行攪動抑或移動玻璃管管柱，立即開始計時，於30秒時輕輕放入比重計，並於40秒時記下讀值D40s。

9. 小心把溫度計插入懸浮液中5公分處，並記錄溫度。

10. 重新以攪拌棒上下攪拌之，靜置到2小時再用比重計測量比重記下讀值D2hr。

比重計讀數校正：
1. 測定1000ml水中含 100 ml偏磷酸鈉之比重計讀數P1，然後從懸浮液讀數P40s及P2hr扣除P1數值。
2. 每次測定比重時，同時測定該懸浮液之溫度，如高於19.4℃，每增高1℃，比重計之讀數應加0.3，低於19.4℃時，每低1℃須減0.3，調整各讀數。

五、實驗結果：
計算：

砂粒=100 – D40s / W

粘粒=D2hr / W X 100

坋粒= 100 – (砂粒百分比 + 粘粒百分比)

結果解釋：利用土壤質地分類三角圖判別土壤質地