雨后在工地边抓一把土,有人一捏就散,有人能搓成细条。同样叫土,一个漏水漏肥,一个下雨就积水。判断质地不需要仪器,三个动作就够:搓条、握团、看渗水。最容易出错的是介于两者之间的粉砂土。
先搓条:能搓到 2 毫米以下还不断的是黏土
取一把土加水揉到不粘手,在掌心搓成条。能搓到 2 毫米以下、弯成环还不裂的,是黏土;只能搓到 3 毫米、一弯就断的,是壤土;搓不成条、一搓就散的,是砂土。这个动作重复三次取多数,比凭手感下结论稳。
搓的时候注意声音和手感。砂土在掌心有明显的颗粒摩擦,凑近能听到细碎的沙沙声;黏土滑腻,像捏湿肥皂,搓长了会发亮。粉砂土介于中间,摸着像面粉,滑但不粘,这一档最容易被误判成黏土。
再握团:松手就散的是砂土
握团法更快。抓一把湿土攥紧,松手后土团保持形状、按压有指痕的,黏粒含量高;松手即散、掌心只留一层砂的,是砂土。土团落地摔开,能保持大块的黏,碎成粉的砂。
干土也能提供线索。黏土干后结成硬块,指甲划上去打滑,用锤子敲才碎;砂土干后仍是散的,一脚踩下去就松散。雨后地表开裂的,裂缝宽 1–3 厘米、裂面光滑的,基本可以判为黏质土。
最硬的一条在渗水:砂土一小时吞下几十毫米
在平整地面挖一个 20 厘米见方的小坑,倒水至满,记录水面下降的时间。砂土的第一厘米往往几十秒就渗完,稳定后每小时可吞下 50 毫米以上;黏土常在 5 毫米以下,水积在坑里半天不动。
渗水差异来自比表面。砂粒的比表面只有 0.01–0.1 平方米/克,水几乎不受牵制;黏粒可达 10–100 平方米/克,蒙脱石更高,水被吸附在颗粒表面,流动阻力大。比表面差出三个数量级,渗水速率就差出两个数量级。
混进来的是粉砂土,滑而不黏最容易判错
粉砂土的颗粒在 0.05–0.002 毫米之间,摸起来滑腻,湿时也能勉强搓成短条,很多人直接判成黏土。区别在于它不粘手:搓完手掌一抖就掉粉,黏土会留一层膜,需要搓洗才掉。
粉砂土还有两个伴生现象:干时表面结一层薄壳,踩上去发脆;湿时容易发生面蚀,一场大雨就能冲出一条条细沟。看到坡耕地表面遍布宽几厘米的细沟,多半是粉砂质而非黏质。
关键数据
粒级划分采用中国制,与欧美制在粉粒上限上有差别,换算时注意口径。下列数值为常见范围,实际测定以沉降法或激光粒度仪为准。同一块地重复三次取平均,比单次测定的偶然误差小得多。
- 中国制粒级:砂粒 1–0.05 毫米,粉粒 0.05–0.002 毫米,黏粒小于 0.002 毫米。
- 黏土可搓成 2 毫米以下细条并弯环不裂,砂土搓不成条。
- 砂土稳定渗水速率常超过 50 毫米/小时,黏土常低于 5 毫米/小时。
- 砂土田间持水量 10%–15%,黏土 30%–40%。
- 砂粒比表面 0.01–0.1 平方米/克,黏粒 10–100 平方米/克。
- 黏土塑性指数常大于 17,砂土小于 7。
- 黏质土干缩裂缝宽 1–3 厘米,裂面光滑。
边界
含砾的土会让搓条法失真。砾石起骨架作用,细粒部分明明很黏,整把土却搓不成条。遇到这种情况应筛去大于 2 毫米的颗粒再试,或直接看细粒部分握团后的强度。
有机质和盐分同样干扰手感。表层腐殖质多的土,湿时异常黏软,搓条长度会高估黏粒含量;含盐土吸湿性强,手感发滑,也容易被当成黏土。本文判断:手感判别只适用于细粒、无盐、有机质中等的土,异常样品应做粒度分析。
参考文献
- 黄昌勇, 徐建明 主编.《土壤学》(第三版). 中国农业出版社, 2010. —— 土壤质地与粒级划分。
- 中国科学院南京土壤研究所 主编.《中国土壤》. 科学出版社, 1978.
- Brady N C, Weil R R. The Nature and Properties of Soils (14th ed.). Pearson, 2008. —— 质地田间判定法。
- FAO. Guidelines for Soil Description (4th ed.). Rome, 2006. —— 野外质地手感流程图。