土壤液理定仪

云唐土壤养分速测仪在农业中具有重要的应用，它们能够快速、准确地测量土壤样品中的各种养分含量，为农民和农业专业人士提供有关土壤肥力和养分管理的信息。以下是土壤养分速测仪在农业中的主要应用：　　土壤肥力评估： 土壤养分速测仪可以测量土壤中的关键养分元素，如氮、磷、钾、有机质等，从而评估土壤的肥力状况。农民和农业专业人士可以根据测量结果调整施肥方案，以最优化农作物的生长和产量。　　精准施肥： 基于土壤养分速测仪的测量结果，农民可以实现精准施肥，按需供应农作物所需的养分。这有助于避免过度施肥和浪费，同时减少养分的流失，提高养分利用效率。　　养分管理： 土壤养分速测仪可以帮助农民制定更有效的养分管理策略。通过定期测量土壤中的养分含量，农民可以实时了解土壤养分的变化趋势，从而及时调整农作物的养分供应。　　减少环境影响： 通过精准施肥，农民可以减少养分的过度使用，从而减少养分污染和对环境的影响，有助于维护土壤和水资源的健康。　　节约成本： 土壤养分速测仪的使用可以帮助农民根据实际养分需求制定合理的施肥计划，避免不必要的施肥成本，提高农业生产的经济效益。　　监测效果评估： 通过周期性的土壤养分测试，农民可以对施肥策略的效果进行评估，了解养分管理措施是否取得了预期的效果。　　研究和决策支持： 土壤养分速测仪可以为农业研究人员和政策制定者提供土壤养分数据，支持科学研究和决策制定。　　综上所述，土壤养分速测仪在农业中的应用有助于实现精准施肥、优化土壤肥力管理、减少环境影响以及提高农业生产效益，从而促进可持续农业发展。

一.研究动机: 我们看到电视和报纸有关土壤下陷的各种报导,有提到中部好多地方出现了「土壤液化」的现象,我们不了解「土壤液化」到底是怎么回事？是什么原因造成的？为什么会造成灾害呢？研究目的: (一) 了解土壤液化的意义、成因和现象。 (二) 由模拟实验了解土壤液化的基本状况。 (三) 探讨不同水量对土壤液化的影响。 (四) 探讨不同大小的外力对土壤液化的影响。 (五) 探讨震动力量对土壤液化的影响。 (六) 探讨土壤液化的程度与承载力的关系。二.研究设备与器材: (一)250cc的塑料杯、700cc的塑料筒、注射针筒、量筒、量杯、砝码(500公克、100公克)、水桶、铲子、米达尺、1公升的塑料筒。(二)六种土壤―灾区现场喷砂口的2种细砂土、种花的细砂土、荒地的土、田里的土、工地的土。(三)照相机、简易摆动碰撞器、简易震动器(旧电风扇改装)。三.研究过程与方法:【研究一】了解土壤液化的意义、成因和现象。 1.(文献探讨)从各种报纸和相关研究报告加以讨论、分析,得到下面的结论: (1)土壤液化的意义和成因―它是一种自然的现象,是松软的砂土层,它受到强大的外力时,使地下水有机会进入土壤中,进而造成土壤的水分饱和,就变成像泥浆一样的液体状态,这种现象称为「土壤液化」。 (2)土壤液化造成的现象―有:喷砂或喷泥水现象、土壤承载力减弱、地层下陷或断裂、建筑物倾斜或塌陷等现象。 2.(现场勘查) 88年12月5日和12月11日两次我们在老师和家长的带领 下,前往中部作现场的勘查: (1)勘查结果与纪录 【研究二】各种土壤成分的分析和比较。1.实验材料:6种土壤—甲(大肚溪喷砂口细砂土)、乙(仑雅里水井的喷砂)、丙(种花的细砂土)、丁(荒地的土)、戊(稻田的土)、己(工地的土) 。2.实验方法: (1)将6种土壤分别晒干并捣碎,观察各种土壤的土质、粗细。 (2)6个试管各倒进10cc的水。 (3)每种土壤各拿10立方公分,分别放进试管中。 (4)封住管口然后用力上下摇晃,使土壤完全混合。 (5)静放一天,观察沉淀后的土壤分层情形。3.实验结果:4.讨论: 经过观察和沉淀分析法的比较,发现丙(种花的细砂土)的土质、粗细与成分,最接近甲和乙土壤样本的成分,因此就采用丙做为下面实验的材料。 【研究三】土壤液化的简单模拟实验。 1.实验材料:种花的细砂土、水。 2.实验方法: (1)在10个塑料杯中装入细砂土(5个150立方公分,5个200立方公分)。 (2)用针筒将水打入杯中(先打入20cc的水,每次再加10cc的水)。 (3)每次打完水观察1分钟,等整杯土壤都潮湿时再摇晃杯子。 (4)观察、比较并纪录土壤液化的情形。 3.实验结果: 4.讨论: (1)土壤中水分向上扩散的高度,随着水量的增加而升高,速度也越快。 (2)土壤也会随着水量的增加而逐渐下陷,水不再增加会停止下陷。 (3)整杯土壤都潮湿再摇晃,摇晃次数越多表土渗出的水量越多。当表土开 始渗水时有软化的情形,用手轻压表土感觉软软的,用手挤压杯子,表土 会上升,放手就恢复原状,整杯土壤就像果冻一样。这应该就是土壤液化! (4)所以足够的水和适当的外力是土壤液化的主要因素。 【研究四】不同水量对土壤液化的影响。1. 实验方法:(1) 在5个塑料杯中各装入200立方公分的细砂土。(2) 用针筒将水打入杯中(先打入30cc的水,每次再加10cc的水)。(3)注水到土壤渗水软化为止,观察、比较并纪录土壤变化的情形。2. 实验结果: 3.讨论: (1)水会造成土壤的液化,水量越多土壤越快液化,下陷也越深。 (2)当水量达到一个限度后土壤会停止下陷。 (3)实验之后的整杯土壤静放到隔天,表土的水会减少,土壤还会下陷大约0.1〜0.2公分。【研究五】不同大小的外力对土壤液化的影响。 (实验一)向下碰撞法:1. 实验方法: (1)在5个塑料杯中各装进200立方公分的细砂土。 (2)每个杯子用针筒打进60cc的水。 (3)经3分钟后,将杯子在1公升的塑料容器内5公分的高度放下,碰撞容 器底部,到土壤全面渗水液化为止。 (4)观察、比较并纪录土壤变化的情形。 (实验二)重物侧面碰撞法: 1.简易摆动碰撞器:铁杆加摆长80公分(包括长12公分的500公克砝码)2.实验方法: (1)在5个塑料筒中各装进500立方公分的细砂土。 (2)把160cc的水打进塑料筒中。(3)用简易摆动碰撞器碰撞塑料筒的侧边,到土壤完全渗水液化为止。 (4)观察并记录土壤变化的情形。3.实验结果: (每次碰撞塑料筒都变换侧边) 4.讨论:﹝实验一和实验二﹞(1)碰撞次数会影响土壤液化:次数越多土壤液化越严重,土壤下陷更深。(2)开始碰撞时土壤会裂开,有些部分会裂成大小不同的小土块,再经过碰撞后小土块会逐渐变成小圆球形,越来越小越潮湿,最后完全不见。(3)当土壤渗水时就是液化的现象,轻轻压下软软的,好像果冻一样。【研究六】震动力量对土壤液化的影响。 ﹝实验一﹞时间相同,震动力量不同:1. 实验方法:(1) 9个塑料杯各装进200立方公分的土壤,各打进50cc的水。(2) 每3杯为1组,分别放在简易震动器上,用3种不同的震动力量(电风扇转动的速度)来震动。(每次震动时间3秒钟)(3) 比较土壤液化的速度。2. 实验结果: (1速最快,2速第二,3速最慢)(液化速度¬最快第二®最慢) ﹝实验二﹞震动力量相同,时间不同:1.实验方法:(1)把200立方公分的土壤装进塑料筒中,打入50CC的水。(2)把塑料筒放在震动器上开第3速的力量,震动到土壤完全液化为止。 (3)实验5遍,计时并观察土壤的变化情形。2.实验结果: 3.讨论:﹝实验一和实验二﹞ (1)震动速度越快,土壤液化越快,越容易下陷。 (2)震动的时间越长,土壤液化的情形越严重,下陷也越深。 (3)震动的力量比碰撞的力量更容易使土壤液化和下陷。【研究七】土壤液化的程度与承载力的关系。1. 实验方法:(1)将200立方公分的土壤分别装进5个塑料杯中,都打进40CC的水。 (2)把100公克的砝码放在塑料杯内的土壤上面。 (3)再把杯子放在电风扇上,开第三速的力量来震动。(4)每3秒钟把杯子拿下来,观察并记录砝码下陷的情形。(5)最后把100公克的砝码放在【研究六】﹝实验二﹞中已液化的五杯土壤 中,观察砝码下陷情形。3. 讨论:(1)把砝码放在干燥的土壤上不会下陷,表土顶多留一点小痕迹。(2)当土壤含有水分变潮湿时,砝码会有些下陷,再加上外力砝码下陷越深。(3)震动越久土壤液化越严重,承载力量也越小,砝码陷得越深。(4)把100公克的砝码放在液化的土壤上,会慢慢下陷。如果再加上外力 (如敲打、碰撞、震动),砝码下陷的速度变快,甚至完全沉没。四. 结果与讨论: (一) 综合以上的实验结果,我们的结论是:1. 松软的砂土层含有足够的地下水再受到强大的外力,会造成土壤液化和下 陷的现象,所以「水」和「外力」是造成土壤液化和下陷的两个重要因素。 2.土壤含水量越多越容易液化,也越容易下陷。 3.土壤液化时通常会渗水,会变软,像泥浆也像果冻一样。 4.土壤含水后,加上外力(摇晃、碰撞、震动)的影响,土壤越容易液化和下 陷;外力越大或作用越久,液化和下陷的情形越严重。 5.土壤逐渐液化,承载重物的力量变小;液化越严重,承载的力量越小。 (二)在本实验后我们了解到:1. 土壤中水分越多外力越大,土壤的液化和下陷越快越严重;土壤液化时,土 质变软、出现裂痕、大量渗水,甚至喷砂,变得像果冻或流沙一样;结果承 载力量变弱,上面如果有重物,会倾斜,甚至塌陷。2. 我们再对照921地震有关的灾害报导以及几次现场的勘查,发现彰化县员林仑雅里、伸港大肚溪口等受灾地区,大多是粉砂或细砂土壤,比较疏松,含水量较多,所以

soil liquefaction 　　土壤液化为一类地盘破坏的方式。土壤液化主要发生在砂质土壤为主并且地下水位较高的区域，例如海岸地区、河水行经的冲积平原区或旧河道分布区等。这些区域常分布一些充满地下水而饱和的疏松砂土，由于它们本身的结构较弱，很容易因为外力而发生土壤结构的改变。 　　在平时，地下水的压力与土壤层间的压力维持一个平衡状态，地下水与土壤层之间保持接口上的稳定，并不会侵入上面的土层。但是当地震发生受到应力的影响时，地下水的移动情形将大过砂土能将多余水分排出的速率。这时土体孔隙中的水压力，由于来不及消散而累积上升，并导致土壤剪力强度降低。当此情形继续演变，孔隙水压会增大到足以使土粒在孔隙水中悬浮，这时土层颗粒的承载力顿时会被水给取代，土壤结构内部会变成像液体一样可以流动的情形，最终导致整个地盘失去承载力并且大量变形。此时若砂土层液化的位置较浅，或者地表分布疏松的孔隙，泥水还可借着压力沿着裂隙喷发到地表，形成喷砂的现象。这是地面上判别土壤液化十分重要的指标。土壤液化发生的区域容易造成地上建筑物的倾斜、下陷、结构性损坏、甚至倒塌的情形。因此经过地质调查容易发生土壤液化的区域是不宜进行建筑开发的。