本发明涉及土壤组成测定领域，具体为一种土壤机械组成测定的方法。
背景技术：
技术人员通过测定土壤的机械组成，可以知道土壤质地的粗细。此外土壤质地直接影响着土壤的理化性质和肥力状况，同时它还是土壤分类的重要依据，所以在研究土壤的形成、分布、分类及肥力状况时一定要先测定土壤的机械组成。
现有技术中测定土壤机械组成的方法有好几种，如：手测法、吸管法或比重计法。在上述测定土壤机械组成的方法中，由于比重计法操作较为简单容易，准确性也较高，因此是室内测定土壤机械组成中最常用的方法。
然而，普遍使用的同时，问题也随之而来，在使用比重计法测量土壤的机械组成时，需要技术人员在所预设的沉降时间到达后，及时读取并记录比重计上读数。而预设的沉降时间一般有4min、8min、15min、30min及1h、2h、4h、8h、24h，使得技术人员在获取相应的比重计读数时费时费力，而且当测量的样本土壤种数较多时，非常容易记错，从而影响测定结果。
技术实现要素：
本发明提供了一种土壤机械组成测定的方法。本发明的优点在于：
(1)、技术人员不必即时根据预设的沉降时间踩点读数，从而使得土壤机械组成的测定更加方便。
(2)、集分散转移为一体，缩短检测步骤，节约检测时间，从而使得土壤机械组成的测定更加快捷。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种土壤机械组成测定的方法，包括如下步骤：
S01、样本土壤悬液的制备：
在集消煮分散及转移为一体的柱状容器内注入纯净水及分散剂，并将盛装有50g经风干的样本土壤的洗筛浸入分散剂溶液中，转S02；
S02、通过加热装置加热柱状容器中的分散剂溶液至微沸后，冷却，取出洗筛，并采用清水清洗洗筛，分别得到留在洗筛中的粗砂粒以及柱状容器中的待测定样本土壤悬液；粗砂粒经烘干后，称取重量；待测定样本土壤悬液加纯净水定容至1L即得到样本土壤悬液；
S03、悬液密度的连续获取：将比重计放入样本土壤悬液中，手扶玻杆至比重计稳定；还包括摄像装置，调整焦距直至摄像装置可清楚地拍摄到比重计的读数，摄像数据存储至本地存储空间；
S04、T时刻悬液密度的读取：从本地存储空间中，调用T时刻的摄像数据，通过摄像数据读出比重计于T时刻的比重计读数，并记录；其中，T为预设沉降时间；
S05、通过比重计读数与粗砂粒的质量计算样本土壤各粒级百分含量，确定土壤的质地。
其中，在制备好的样本土壤悬液中放入比重计后，通过摄像装置实时将比重计的读数拍摄下来，并将摄像数据存储至本地存储空间，当沉降筒中的土壤颗粒完全沉降后，技术人员即可通过回调摄像信息至指定的沉降时间处，读出当前比重计的读数即可，而不需要技术人员时刻守候在沉降筒边上，使得整个土壤机械组成测定的过程更加方便、简单。并且，本发明提供的测定方法具有重现性，技术人员可读出任意时刻的比重计的读数，从而得出任意时刻所对应的悬液密度，方便技术人员随时采集。同时，在步骤S01中，本方法采用在柱状容器内设置洗筛，使得土壤样本可在分散剂中进行消煮，分散消煮完成后，直接定容至1L即可，从而不必进行转移，简化了实验步骤，大大提高了技术人员的工作效率；传统加热方式为直接在容器底部加热，故在本方法中，洗筛将样本土壤架空，不直接接触柱状容器底部，使得样本土壤的不会因局部受热而发生板结，因而不需技术人员高频率地进行摇晃震荡，使得整个测定过程更加方便省力。
作为优选，在步骤S03中，所述摄像装置的数量为多个，多个摄像装置分别设置在样本土壤悬液的周部，同时且连续拍摄比重计的读数，比重计的读数取平均值。
作为优选，步骤S01中，在将样本土壤倒入洗筛之前，还包括检测样本土壤的pH；pH呈酸性时，分散剂为0.5mol/L的氢氧化钠溶液，准确量取40ml0.5mol/L的氢氧化钠溶液加入到所述的样本土壤悬液中；pH呈中性时，分散剂为0.5mol/L的草酸钠溶液，准确量取20ml 0.5mol/L的草酸钠溶液加入到所述的样本土壤悬液中；pH呈碱性时，分散剂为0.5mol/L的偏磷酸钠溶液，准确量取60ml 0.5mol/L的偏磷酸钠溶液加入到所述的样本土壤悬液中。
作为优选，步骤S01中，在步骤S01中，固液混合物的微沸时间为40～60min。
作为优选，在步骤S03中，当待测定样本土壤悬液因加热而产生气泡时，可滴加质量分数为95％的乙醇溶液，直至气泡消失。
作为优选，步骤S05具体包括如下：
(1)根据粗砂粒的质量和比重计读数计算出土壤各粒径数值以及相应土粒累积百分数；
(2)以土壤各粒径数值为横坐标，土粒累积百分数为纵坐标，绘制样本土壤颗粒大小分配曲线；
(3)计算样本土壤各粒级百分含量，从而得出土壤的质地。
作为优选，步骤S01中，洗筛设有将其固定在分散液中的连接杆，所述连接杆与洗筛可拆卸连接，所述连接杆一端设有悬挂于柱状容器侧壁上的挂钩。
作为优选，所述洗筛呈柱状，洗筛放置于柱状容器距离底端1/4位置处，使250ml分散剂能够浸没土壤又不至于淹没整个洗筛，防止微沸时土壤悬液没过洗筛。
作为优选，所述柱状容器还配设有防止杂物落入土壤悬液的盖体，所述柱状容器还配设有防止杂物落入土壤悬液的盖体，所述盖体设有防止密度计在柱状容器中碰壁的固定套，所述盖体设有供固定套穿过的螺纹孔，相应地，所述固定套设有与螺纹孔螺接配合的螺纹段。
本发明的有益效果为：
在本发明中，在制备好的样本土壤悬液中放入比重计后，通过摄像装置实时将比重计的读数拍摄下来，并将摄像数据存储至本地存储空间，当沉降筒中的土壤颗粒完全沉降后，技术人员即可通过回调摄像信息至指定的沉降时间处，读出当前比重计的读数即可，而不需要技术人员时刻守候在沉降筒边上，使得整个土壤机械组成测定的过程更加方便、简单。并且，本发明提供的测定方法具有重现性，技术人员可读出任意时刻的比重计的读数，从而得出任意时刻所对应的悬液密度，方便技术人员随时采集。
同时，在步骤S01中，本方法采用在柱状容器内设置洗筛，使得土壤样本可在分散剂中进行消煮，分散消煮完成后，直接定容至1L即可，从而不必进行转移，简化了实验步骤，大大提高了技术人员的工作效率；传统加热方式为直接在容器底部加热，故在本方法中，洗筛将样本土壤架空，不直接接触柱状容器底部，使得样本土壤的不会因局部受热而发生板结，因而不需技术人员高频率地进行摇晃震荡，使得整个测定过程更加方便省力。
附图说明
图1为实施例2中柱状容器及洗筛的结构示意图。
图中：1、固定座，11、固定槽，21、柱状容器，31、挂钩，32、连接杆，33、洗筛，4、盖体，42、固定套。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种技术方案：
一种土壤机械组成测定的方法，该方法包括如下步骤：
S01、样本土壤悬液的制备：
在集消煮分散及转移为一体的柱状容器21内注入纯净水及分散剂，并将盛装有50g经风干的样本土壤的洗筛33浸入分散剂溶液中。在柱状容器中注入分散剂溶液之前，需要测定样本土壤的pH值，如本实施例中所提及的样本土壤呈酸性，则向盛装有样本土壤的柱状容器内注入纯净水及40ml 0.5mol/L的氢氧化钠溶液。土壤样本浸在分散剂溶液时，通过加热装置加热柱状容器21中的分散剂溶液至微沸后，并持续微沸一小时，随后冷却，取出洗筛33，并采用清水清洗洗筛33，分别得到留在洗筛33中的粗砂粒以及柱状容器21中的待测定样本土壤悬液；将粗砂粒烘干后称取其质量，并记录。将柱状容器21中的待测定样本土壤悬液定容至1L，并使用纯净水定容至1L，即制得样本土壤悬液。
S02、悬液密度的连续获取：将比重计放入样本土壤悬液中，手扶玻杆至比重计稳定。紧接着调整摄像装置与沉降筒液面之间的焦距，使得摄像装置可清楚地拍摄得到比重计的读数，摄像装置将拍摄到的影像存储至本地存储空间。
S03、T时刻悬液密度的读取：从本地存储空间中，调用T时刻的摄像数据，通过摄像数据读出比重计于T时刻的比重计读数，并记录；其中，T为预设沉降时间；
在本实施例中，摄像装置的数量为四个，四个摄像装置分别分布在沉降筒的四周，同时从比重计的四个不同方向进行摄像，技术人员可分别读取摄像装置上所拍摄获得的比重计读数，悬液密度取四个读数的平均值，使得到的在相应沉降时间的悬液密度更加准确。
S04、根据粗砂粒的质量和比重计读数计算出土壤各粒径数值以及相应土粒累积百分数；
S05、以土壤各粒径数值为横坐标，土粒累积百分数为纵坐标，绘制样本土壤颗粒大小分配曲线；
S06、计算样本土壤各粒级百分含量，从而得出土壤的质地。
实施例2
本实施例是关于应用在实施例1中的洗筛的进一步说明。在实施例1中的步骤S01中，洗筛33设有将其固定在分散液中的连接杆32，连接杆32与洗筛33可拆卸连接，连接杆32背向洗筛33一端设有悬挂于柱状容器21侧壁上的挂钩31。如图1所示，洗筛33呈柱状，洗筛33放置于柱状容器21距离底端1/4位置处。如图1所示，所述柱状容器还配设有防止杂物落入土壤悬液的盖体，所述柱状容器还配设有防止杂物落入土壤悬液的盖体，所述盖体设有防止密度计在柱状容器中碰壁的固定套，所述盖体设有供固定套穿过的螺纹孔，相应地，所述固定套设有与螺纹孔螺接配合的螺纹段。如图1所述，本实施例还包括用于固定柱状容器21的固定座1，所述固定座1设有供柱状容器21嵌入固定的固定槽11。
在本实施例中，实验人员将分散剂及纯净水放置于柱状容器21内，且将洗筛33放置在柱状容器21内，并在洗筛33上加入待测土壤样本。此时，需要保证土壤样本浸在纯净水和分散剂的混合溶液中，但是不能没过洗筛33的开口部位，同时采用加热装置5对柱状容器21进行消煮分散处理，期间实验人员可通过操作连接杆32轻轻抖动洗筛33。分散过程完成后静置冷却，随后实验人员即可通过连接杆32将洗筛33取出，并且采用清水对洗筛33进行清洗，清洗完成后将土壤悬液定容至1L。因此，采用上述组件进行测定土壤机械组成时，分散过程在柱状容器21中进行，且不需要转移土壤悬液，既大大增加了实验效率，也防止实验人员在转移土壤悬液的过程中洒出而影响测定结果。