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土壤水稳性团粒分析仪的改造
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高晓飞,王晓岚,温淑瑶
北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京(100875)
E-mail:13146207104@m165.com
摘 要:土壤水稳性团粒是一个重要的土壤物理性质指标。土壤水稳性大团粒分析常用方法
为湿筛法。根据 Yoder 提出的原理,设计了一款新型的土壤水稳性团粒分析仪。仪器有几个
特点:(1)每套筛子由 6 个不同孔径的不锈钢筛子组成,可减少团粒分析过程中不同粒径
团粒的互相干扰;(2)筛架在仪器下方,增强了仪器的稳定性,降低了仪器整体的重量和
体积;(3)并可调节振动频率;(4)采用定时设置,可以自动控制振动时间。
关键词:
土壤团粒;水稳性团粒分析仪;仪器特点
中图分类号:S151.9
1. 引言
自然和田间土壤中的土粒多是经过各种力的作用而相互积聚成粒径不同的复合土粒,即
土壤团粒,亦称团聚体。土壤团粒可以改变土壤的比表面积和孔隙状况,对于土壤可蚀性和
水肥供应都有明显的影响
[1] , [2]
。而团粒的水稳定性和粒径分布决定着这种作用的程度。
关于土壤团粒粒径分析的方法因目的不同而有差异,通常粒径>0.25mm 的水稳性大团
粒分析方法为湿筛法。该方法在 20 世纪 30 年代开始流行,Yoder(1936)曾设计了一种湿
筛法团粒分析仪,使得湿筛法的研究具有了统一的方法标准
[3]
。我国的科研仪器生产单位也
曾根据 Yoder 的思想,生产了团粒分析仪。但由于土壤团粒分析取样的代表性、样品量不能
过大以及人为因素的影响,造成了分析结果重现性不高,从而导致了该指标受到一些学者的
质疑
[4]
。目前,许多的仪器生产厂家也不再生产相关的仪器。
但长期以来,国内外仍有学者对大团粒的影响及其分析方法进行了深入的研究,许多的
土壤理化性质分析和土壤物理学书籍也广泛介绍了土壤水稳性团粒及团粒分析仪
[5],[6],[7],[8]
。
也有国外学者和厂家对团粒分析仪进行了改造和简化
[9]
,如荷兰的 Eijkelkamp08.13 水稳性
大团粒分析仪。
在教学和阅读文献中,常有师生对这款仪器的结构和性能及分析方法提出疑问,而仅靠
理论介绍和一些照片的说明,很难满足师生们的学习和研究要求,不利于本科生实验教学和
研究生实验方法指导的进行。因此,我院土壤地理学及相关的实验教学人员进行了调研,并
参照国内外的文献和仪器状况,研制了一种符合 Yoder 设计的团粒分析仪。
2. 各团粒分析仪的特点
2.1 目前团粒分析仪的基本结构
经过与相关学者的交流及查阅文献,于土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室了解到了中
科院南京土壤所设备厂早期生产的 Yoder 团粒分析仪(图 1)的基本结构,并从荷兰
Eijkelkamp 公司得到 Eijkelkamp08.13 团粒分析仪(图 2)的基本结构、参数的介绍和照片资
料。
国产的团粒分析仪的主体部分包括:(1)底座及立杆,用于稳定仪器和支撑驱动电机;
(2)驱动电机及运动装置,驱动电机及运动装置可以每分钟垂直振动 30 次,振幅为 40mm;
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本课题得到地理学理科基地项目(J0630532)和北京师范大学青年理科基金的资助。