一、团粒结构为什么被叫作肥力的骨架

土壤里那些比沙粒大、比石子小的颗粒团，学名叫团聚体。它不是一堆土粒随便挤在一起，而是被有机质、碳酸钙、铁铝氧化物和菌丝这些东西胶结起来的整体，直径多在 0.25 到 10 毫米之间。这个尺度很要紧：太大，颗粒之间的缝隙粗，水一过就漏；太小，缝隙细，空气进不去。只有落在合适区间，通气与保水才能同时成立。这个区间在恒美智造的随机资料里画成了一张图，粗细两头都标了界限，看一遍就明白为什么过大过小都不合适。

团粒对肥力的作用有四条，条条都落在根系上。一是调节水分与空气的矛盾，雨来了先存住、再慢慢放；二是协调养分的消耗与积累，有机质被包在团粒里，分解得慢，供得上作物的需要；三是稳定土温，白天不至于烫、夜里不至于凉得太快；四是改善耕性，团粒多的土松而不散，犁起来省力，根系也扎得开。所以说团粒是肥力的骨架，不算夸张。问题是骨架好不好，肉眼看不准：同样一捧土，手一捏都成团，泡进水里五分钟，一捧散了、一捧还在。要判断这块地的结构是在变好还是变坏，靠的是数——有多大比例落在哪个粒级，泡水之后还剩多少。把这两个数量出来，就是土壤团粒分析仪要干的活，也是恒美智造做这台机器时定下的出发点。

表1 好团粒的三个条件，缺一条就不算好

表注：三个条件里，水稳性决定团粒能不能扛住一场雨，也是湿筛这一道工序存在的理由。

二、干筛之后再湿筛，一步不能省

干筛在前。原状土阴干、掰成自然小块、过 10 毫米筛，然后按孔径由粗到细把整套筛叠起来，放上振荡架振五到十分钟，逐档称重。这一步量的是机械稳定性：从地里挖出来、装袋、运输、翻耕之后，还有多少团粒保持原样。干筛的数字通常好看，因为团粒没经过水的考验，胶结物还在。湿筛在后，而且要先配样。做法是按干筛得到的各粒级比例，配出一份等量的试样，放在顶筛上，整摞筛子沉进水桶，上下往复振荡十到三十分钟，再逐档取出来烘干称重。这一步量的是水稳性大团聚体：泡在水里、被反复冲刷之后，还能维持原结构的比例。钙、镁、有机质与菌丝胶结得牢的，这一关能过；靠临时黏结凑起来的，一泡就散。

两个数摆在一起才有意义。干筛高、湿筛低，是多数耕地的常态，差得越多，说明结构越脆；两个数都高，才是真正的好土。有的单位图省事只做干筛，报告上写一句团粒结构良好，这种结论经不起追问——一场雨就能推翻。步骤不能省，也不能颠倒：先配比后湿筛，是为了让两次结果可比；不做配比直接拿原样湿筛，两组数据根本对不上。恒美智造在培训时会把这两个工序连着走一遍，让人亲眼看到配比这一步省掉之后，同一批样的结果能差出多少。

表2 干筛与湿筛，两道工序各出什么数

表注：干筛好看、湿筛难看，是多数耕地土壤的常态；两个数摆在一起，才说明这块地的结构到底怎么样。

三、十字振荡架上，四套筛同时下水

这台机器的动作很简单：一台全铜线圈的调速电机，经减速齿轮把高速旋转转成上下往复，再通过十字型振荡架带动筛组。十字架的好处是能同时挂四套标准筛，四组样一起下水、一起上来，同一批样不必分四轮做。一批八个样、两轮做完，与一批两个样、四轮做完，差的不是半小时，是一个下午能不能收工。十字架的挂点做成可拆的，四套筛装上去不必再校水平，恒美智造在这一处做过加固，挂满四套筛也不会往一边坠。

参数上，电机转速 1400 转每分，振动频率 0 到 56 次每分可调，振幅 30、40、50 毫米三档，默认 50 毫米，也可按土样定制。面板是数显菜单式，转速与计时分开设：先设频率，再设定时，开机后计时器独立走，到点自动停。定时范围 0 到 9999 分钟，看着富余，实际用到的多是 10 到 30 分钟这一段。

安全设计有几处值得说明。自动停车与双控急停是一组：急停按下后锁住，旋转才复位，处理紧急情况时不用摸索；漏电保护器管短路、过载与漏电，阻燃材料做壳；堵转保护防止电机与调速器因卡死烧坏，但要说明白——它只保护堵转过载，非堵转的过载保护不了。加厚不锈钢水桶带提手，装满水提起来不鼓不变形，这一条在天天换水的地方比什么参数都实在。

表3 两个型号，差在桶径与筛径

表注：主机完全一样，差别只在桶与筛；干筛要 10mm 与 7mm 这两档孔径，只有 HM-TL2 配得齐。

四、两个型号，差在桶径与筛径

两个型号的主机完全一样：500×500×890 毫米，同一台电机、同一套控制、同一个十字架，功率都是 120 瓦，220 伏 50 赫兹的普通电源就能带。差别全在桶与筛上。这一点常被误解，有人以为贵的那台机器更稳、转得更匀，其实不是，两台机器的振动特性一致，差别在能装多大的筛、能泡多深的水。这一点恒美智造在报价单上写得很直白：两档主机同一个价，差别只列在桶与筛那两行，不必猜哪台更高级。

HM-TL1 配 200 毫米直径、400 毫米高的水桶，标准筛直径 100 毫米、高 40 毫米，孔径 5、3、2、1、0.5、0.25 毫米六档，净重 50 公斤，市场价 9800 元。这套配置省水省样，做小批量与教学演示很顺；局限在粗档：干筛那一步通常要从 10 毫米起步，这套筛子接不上，得另配。

HM-TL2 配 330 毫米直径、430 毫米高的加厚不锈钢桶，标准筛直径 200 毫米、高 50 毫米，孔径多了 10 毫米与 7 毫米两档，共八档，净重 54 公斤，市场价 11800 元。桶大水深，粗团粒在水里不容易被冲出去；筛面大一倍，同一样品的铺层更薄，湿筛更透。两台的价差两千元，多数落在筛具与桶体上，主机没加钱。恒美智造建议先按方法把筛孔档数定下来，再决定主机档位；顺序反了，容易买回来一台配不齐筛的机器。

表4 振动与定时，几个数怎么用

表注：频率与幅度是两回事，前者管次数、后者管行程；调整时先定幅度再定频率，顺序反了会一直找不到合适的点。

五、振幅与频率，湿筛怕的是土粒被震散

频率与幅度是两回事，常被混着说。频率是每分钟上下几次，管的是次数；幅度是每次上下走多远，管的是行程。同样振十分钟，高频小幅度与低频大幅度对团粒的作用完全不同：前者像筛面粉，细粒层层下落；后者像在水里淘洗，把整块团粒翻起来再放下，靠水流的剪切把松散的土粒冲走。湿筛要的效果偏后者。土类不同，起点就不同。砂性土团粒本身就脆，幅度 30 毫米、频率偏低，十几分钟就够；黏重土与盐碱土胶结得紧，幅度调到 50 毫米、频率中档，时间拉到三十分钟，让水先渗进去再振；有机质高的黑土介于两者之间，可从默认值起试，看筛上残留决定加减。恒美智造在交机时会拿用户自己的土试一遍，试完把参数写在卡片上。这张卡片由恒美智造随机器一起给，空白处留给用户自己填，写满一张换一张，几年下来就是这间实验室的操作底稿。

参数一定要留档。同一个土样，两个人用两套参数做，出来的分布能差出十几个百分点，谁对谁错说不清。做法很土但管用：每批样在记录表上写清频率、幅度、时长、筛孔组合与浸泡方式，下次同样的土照着做。这台机器的讲义末页留了一张空白试振记录，用户把三批样的参数与结果填上，填完这张表，这台机器在本实验室的用法就算定下来了。整套设备在资料封面上写的是土壤团粒分析仪，做土的人更习惯叫它土壤团聚体分析仪，两个名字指的是同一台机器。

六、一天做八个样，节拍怎么排

一个土样从采样到出数，省事的排法是这样：上午到样，先摊开阴干，标签写清地块、层次、深度；阴干期间把该批的筛组按孔径配好，八档筛一套一套叠，叠错一次整批返工。风干这一步急不得，三五天是常态，含水高的黏土还得翻两次。能压缩的是后面三步：干筛、配比、湿筛，这三步四套并行，一个下午能出八个样。干筛与湿筛的衔接容易堵。干筛逐档称重之后要算出比例再配样，这一步是算数不是体力活，可以一个人专门做，边算边把配好的样交给做湿筛的人。四个人分工会比两个人快得多：一人管称重与记录，一人管干筛装筛，一人管湿筛换水，一人管烘干与算数。人数不够时，四套并行改两套，节拍慢一半，但不会乱。恒美智造在培训时按用户的实际人数排一遍分工，四个人的排法与两个人的排法写得不一样，照着做就行。

做不完的常见原因有三个：筛具没配齐，干筛做到一半发现缺 7 毫米档；水桶太小，四组样得分两轮，换水倒水耗掉一个小时；参数没留档，每批样重新试，试一次二十分钟。这三条都不在机器上，在流程上。恒美智造在培训时先带着走一遍全天流程，把这三处堵点指出来，用户头一次自己排班就不会踩。恒美智造的回访也集中在头一个月，问的多是筛组怎么叠、水位放到哪里这两件事，问完顺手在墙上的流程卡上改一笔。

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www.hmdzkj.cn

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