土壤肥力調(diào)查實驗方案

1—1

土壤樣品的采集與處理

土壤樣品的采集是土壤分析工作中的一個重要環(huán)節(jié)，是直接影響著分析結(jié)果和結(jié)論是否正確的一個先決條件。由于土壤特別是農(nóng)業(yè)土壤本身的差異很大，采樣誤差要比分析誤差大得多，因此必須重視采集有代表性的樣品。另外，要根據(jù)分析目的不同而采用不同的采樣和處理方法。

1—1.1

土壤樣品的采集

土樣的采集時間和工具

土壤中有效養(yǎng)分的含量因季節(jié)的不同而有很大的差異。分析土壤養(yǎng)分供應(yīng)的情況時，一般都在晚秋或早春采樣。采樣時要特別注意時間因素，同一時間內(nèi)采取的土樣分析結(jié)果才能相互比較。常用的采樣工具有鐵锨、管形土鉆和螺旋土鉆。

土壤樣品采集的方法

采樣的方法因分析目的不同而不同。

(1)土壤剖面樣品。研究土壤基本理化性質(zhì)，必須按土壤發(fā)生層次采樣。一般每層采樣1kg，分別裝入袋中并做好標記。

(2)土壤物理性質(zhì)樣品。如果是進行土壤物理性質(zhì)的測定，必須采集原狀土壤樣品。在取樣過程中，須保持土塊不受擠壓，樣品不變形，并要剝?nèi)ネ翂K外面直接與土鏟接觸而變形部分。

(3)土壤鹽分動態(tài)樣品。研究鹽分在土壤剖面中的分布和變動時，不必按發(fā)生層次采樣，可從地表起每10cm或20cm采集一個樣品。

(4)耕作層土壤混合樣品。為了評定土壤耕層肥力或研究植物生長期內(nèi)土壤耕層中養(yǎng)分供求情況，采用只取耕作層20cm深度的土樣，對作物根系較深的或熟土層較厚的土壤，可適當增加采樣深度。

采樣點的選擇一般可根據(jù)土壤、作物、地形、灌溉條件等劃分采樣單位。在同一采樣單位里地形、土壤、生產(chǎn)條件應(yīng)基本相同。土壤的混合樣品是由多點混合而成。一般采樣區(qū)的面積小于10畝時，可取5個點的土壤混合；面積為10—40畝時，可取5—15個點的土壤混合；面積大于40畝時，可取15—20個點的土壤混合。在丘陵山區(qū)，一般5—10畝可采一個混合樣品。在平原地區(qū)，一般30—50畝可采一個混合樣品。

采樣點的分布方式主要有：

對角線取樣法(圖1)：適用于面積不大，地勢平坦，肥力均勻的地塊。

棋盤式取樣法(圖2)：適用于中等面積，地勢平坦、地形完整，但地力不均勻的地塊。

之字形取樣法(圖3)：適用于面積較大，地勢不平坦地形多變的地塊。

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圖1

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圖2

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圖3

如果采來的土壤樣品數(shù)量太多，可用四分法將多余的土壤棄去，一般保留1kg左右的土壤即可。四分法的方法是：將采集的土壤樣品弄碎混合并鋪成四方形，然后劃對角線分成四等份，取其對角的兩份，其余兩份棄去。如果所得的樣品仍然很多，可再用四分法處理，直到所需數(shù)量為止。

取土樣1kg裝袋，袋內(nèi)外各放一標簽，上面用鉛筆寫明編號、采集地點、地形、土壤名稱、時間、深度、作物、采集人等，采完后將坑或鉆眼填平。

1—1.2

土壤樣品的處理

土壤樣品的處理包括風干、去雜、磨細、過篩、混勻、裝瓶保存和登記等操作過程。

風干和去雜

從田間采回的土樣，除特殊要求鮮樣外，一般要及時風干。其方法是將土壤樣品放在陰涼干燥通風、又無特殊的氣體(如氯氣、氨氣、二氧化硫等)、無灰塵污染的室內(nèi)，把樣品弄碎后平鋪在干凈的牛皮紙上，攤成薄薄的一層，并且經(jīng)常翻動，加速干燥。切忌陽光直接曝曬或烘烤。在土樣稍干后，要將大土塊捏碎(尤其是粘性土壤)，以免結(jié)成硬塊后難以磨細。樣品風干后，應(yīng)揀出枯枝落葉、植物根、殘茬、蟲體以及土壤中的鐵錳結(jié)核、石灰結(jié)核或石子等，若石子過多，將其揀出并稱重，記下所占的百分數(shù)。

磨細、過篩和保存

進行物理分析時，取風干土樣100—200g，放在牛皮紙上，用木塊碾碎，放在有蓋底的18號篩(孔徑1mm)中，使之通過1mm的篩子，留在篩上的土塊再倒在牛皮紙上重新碾磨。如此反復多次，直到全部通過為止。不得拋棄或遺漏，但石礫切勿壓碎。篩子上的石礫應(yīng)揀出稱重并保存，以備石礫稱重計算之用。同時將過篩的土樣稱重，以計算石礫重量百分數(shù)，然后將過篩后的土壤樣品充分混合均勻后盛于廣口瓶中，作為土壤顆粒分析以及其它物理性質(zhì)測定之用。

化學分析時，取風干好的土樣如以上方法將其研碎，并使其全部通過18號篩(孔徑1mm)。所得的土壤樣品，可用以測定速效性養(yǎng)分、pH值等。測定全磷、全氮和有機質(zhì)含量時，可將通過18號篩的土壤樣品，進一步研磨，使其全部通過60號篩(孔徑0.25mm)。測定全鉀時，應(yīng)將全部通過100號篩(孔徑0.149mm)的土壤樣品，作為其分析用。研磨過篩后的土壤樣品混勻后，裝入廣口瓶中。

樣品裝入廣口瓶后，應(yīng)貼上標簽，并注明其樣號、土類名稱、采樣地點、采樣深度、采樣日期、篩孔徑、采集人等。一般樣品在廣口瓶內(nèi)可保存半年至一年。瓶內(nèi)的樣品應(yīng)保存在樣品架上，盡量避免日光、高溫、潮濕或酸堿氣體等的影響，否則影響分析結(jié)果的準確性。

主要儀器

土壤篩、土鉆、牛皮紙、木塊、廣口瓶、米尺、鐵锨、土壤袋、標簽、鉛筆。

1—2

土壤水分的測定(吸濕水和田間持水量)

1—3

田間持水量是土壤排除重力水后，本身所保持的毛管懸著水的最大數(shù)量。它是研究土、水、植物的關(guān)系，研究土壤水分狀況，土壤改良、合理灌溉不可缺少的水分常數(shù)。吸濕水是風干土樣水分的含量，是各項分析結(jié)果計算的基礎(chǔ)。

1—2.1

土壤吸濕水的測定

測定原理

風干土壤樣品中的吸濕水在105±2℃的烘箱中可被烘干，從而可求出土壤失水重量占烘干后土重的百分數(shù)。在此溫度下，自由水和吸濕水都被烘干，然而土壤有機質(zhì)不能被分解。

測定步驟

1.取一干凈又經(jīng)烘干的有標號的鋁盒

(或稱量瓶)在分析天平上稱重為A。

2.然后加入風干土樣5—10g(精確到0.0001g)，并精確稱出鋁盒與土樣的總重量B。

3.將鋁盒蓋斜蓋在鋁盒上面呈半開啟狀態(tài)，放入烘箱中，保持烘箱內(nèi)溫度105±2℃，烘6小時。

4.待烘箱內(nèi)溫度冷卻到50℃時，將鋁盒從烘箱中取出，并放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱重，然后再啟開鋁盒蓋烘2小時，冷卻后稱其恒重為C。前后兩次稱重之差不大于3mg。

結(jié)果計算

該土樣吸濕水的含量(%)

=[

(B-A)-(C-A)／(C-A)×100%

=[

(濕土重-烘干土重)／烘干土重×100%

注意事項

(1)要控制好烘箱內(nèi)的溫度，使其保持在105±2℃，過高過低都將影響測定結(jié)果的準確性。

(2)干燥器內(nèi)所放的干燥劑要在充分干燥的情況下方可放入烘干土樣。否則干燥劑要重新烘干或更換后方可放入干燥器中。

主要儀器

鋁盒、分析天平(0.0001g)、角匙、烘箱、坩堝鉗、干燥器、瓷盤。

1—2.2

田間持水量的測定

測定方法(鐵框法)

1.在田間選擇具有代表性的地塊，面積不少于0.5m2，仔細平整地面。

2.將鐵框擊入平整好的地塊約6—7cm深，其中大框(50×50cm2)在外，小框(25×25cm2)在內(nèi)，大小框之間為保護區(qū)，其之間距離要均勻一致。小框內(nèi)為測定區(qū)。

3.在上述地塊旁挖一剖面，測定各層容重及其自然含水量。從而計算出總孔隙度及自然含水量所占容積%，然后根據(jù)總孔隙度與現(xiàn)有自然含水量所占容積%之差，求出實驗土層(一般為1m左右)全部孔隙都充滿水時應(yīng)灌水的數(shù)量，為保證土壤充分滲透，實際灌水量將為計算需水量的1.5倍。按下式計算測試區(qū)和保護區(qū)的灌水量：

灌水量(m3)=H(a-w)×d×s×h

式中：a—土壤飽和含水量(%)；

w—土壤自然含水量(%)；

d—土壤容重(g/cm3)；

s—測試區(qū)面積(m2)；

h—土層需灌水深度(m)；

H—使土壤達飽和含水量的保證系數(shù)。

H值大小與土壤質(zhì)地、地下水位深度有關(guān)，通常為1.5—3，一般粘性土或地下水位淺的土壤選用1.5，反之，選用2或3。

4.灌水前在測試區(qū)和保護區(qū)各插厘米尺一根，灌水時，為防止土壤沖刷，應(yīng)在灌水處鋪上草或席子。

5.灌水時先往保護區(qū)灌水，灌到一定程度后，立即向測定區(qū)灌水，使內(nèi)外均保持5cm厚的水層，一直到灌完為止。

6.灌水完畢，土表要用草或席子以及塑料布蓋嚴，以防蒸發(fā)和雨淋。

7.取樣時間，一般為砂土類、壤土類在灌水后24小時取樣，粘土類必須在48小時或更長時間以后方可采樣測定。

8.采樣于測定區(qū)按正方形對角線打鉆，每次打3個鉆孔，從上至下按土壤發(fā)生層分別采土15—20g(精確到0.01g)，放入鋁盒，測其含水量。以后每天測定一次，直到前后兩天的含水量無顯著差異，水分運動基本平衡為止。

結(jié)果計算

重量田間持水量%=

(濕土重-烘干土重)／烘干土重×100

容積田間持水量=重量田間持水量×容積

注意事項

因地下水位的高低可影響所測得的田間持水量的數(shù)值，因此在報所測田間持水量的結(jié)果時必須注明地下水的深度。

主要儀器

鐵锨、錘子、鐵框(50×50cm2和25×25cm2各1個)、草席、塑料布、水桶、土鉆、鋁盒、天平(0.01g)、厘米尺。

1—3

土壤有機質(zhì)的測定(重鉻酸鉀容量法)

土壤有機質(zhì)既是植物礦質(zhì)營養(yǎng)和有機營養(yǎng)的源泉，又是土壤中異養(yǎng)型微生物的能源物質(zhì)，同時也是形成土壤結(jié)構(gòu)的重要因素。測定土壤有機質(zhì)含量的多少，在一定程度上可說明土壤的肥沃程度。因為土壤有機質(zhì)直接影響著土壤的理化性狀。

測定原理

在加熱的條件下，用過量的重鉻酸鉀—硫酸(K2Cr2O7－H2SO4)溶液，來氧化土壤有機質(zhì)中的碳，Cr2O-27等被還原成Cr+3，剩余的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)用硫酸亞鐵(FeSO4)標準溶液滴定，根據(jù)消耗的重鉻酸鉀量計算出有機碳量，再乘以常數(shù)1.724，即為土壤有機質(zhì)量。其反應(yīng)式為：

重鉻酸鉀—硫酸溶液與有機質(zhì)作用：

2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2↑+8H2O

硫酸亞鐵滴定剩余重鉻酸鉀的反應(yīng)：

K2Cr2O7+6FeSO4＋7H2SO4=K2SO4＋Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O

測定步驟：

1.在分析天平上準確稱取通過60目篩子(＜0.25mm)的土壤樣品0.1—0.5g(精確到0.0001g)，用長條臘光紙把稱取的樣品全部倒入干的硬質(zhì)試管中，用移液管緩緩準確加入0.136mol/L重鉻酸鉀—硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液10ml，(在加入約3ml時，搖動試管，以使土壤分散)，然后在試管口加一小漏斗。

2.預先將液體石蠟油或植物油浴鍋加熱至185—190℃，將試管放入鐵絲籠中，然后將鐵絲籠放入油浴鍋中加熱，放入后溫度應(yīng)控制在170—180℃，待試管中液體沸騰發(fā)生氣泡時開始計時，煮沸5分鐘，取出試管，稍冷，擦凈試管外部油液。

3.冷卻后，將試管內(nèi)容物小心仔細地全部洗入250ml的三角瓶中，使瓶內(nèi)總體積在60—70ml,保持其中硫酸濃度為1—1.5mol/l,此時溶液的顏色應(yīng)為橙黃色或淡黃色。然后加鄰啡羅啉指示劑3—4滴，用0.2mol/l的標準硫酸亞鐵(FeSO4)溶液滴定，溶液由黃色經(jīng)過綠色、淡綠色突變?yōu)樽丶t色即為終點。

4.在測定樣品的同時必須做兩個空白試驗，取其平均值?？捎檬⑸按鏄悠?，其他過程同上。

結(jié)果計算

在本反應(yīng)中，有機質(zhì)氧化率平均為90%，所以氧化校正常數(shù)為100／90，即為1.1。有機質(zhì)中碳的含量為58%，故58g碳約等于100g有機質(zhì)，1g碳約等于1.724g有機質(zhì)。由前面的兩個反應(yīng)式可知：1mol的K2Cr2O7可氧化3／2mol的C，滴定1molK2Cr2O7，可消耗6mol

FeSO4，則消耗1molFeSO4即氧化了3／2×1／6C=1／4C=3

計算公式為：

有機質(zhì)g/kg=[

((V0-V)N×0.003×1.724×1.1)／樣品重×1000

式中：V0—滴定空白液時所用去的硫酸亞鐵毫升數(shù)。

V—滴定樣品液時所用去的硫酸亞鐵毫升數(shù)。

N—標準硫酸亞鐵的濃度。mol/L

附我國第二次土壤普查有機質(zhì)含量分級表如下，以供參考。

級

別

一

級

二

級

三

級

四

級

五

級

六

級

有機質(zhì)(%)

＞40

30—40

20—30

10—20

6—10

＜6

注意事項

1.根據(jù)樣品

有機質(zhì)含量決定稱樣量。有機質(zhì)含量在大于50g/kg的土樣稱0.1g，20—40g/kg的稱0.3g，少于20g/kg的可稱0.5g以上。

2.消化煮沸時，必須嚴格控制時間和溫度。

3.最好用液體石蠟或磷酸浴代替植物油，以保證結(jié)果準確。磷酸浴需用玻璃容器。

4.對含有氯化物的樣品，可加少量硫酸銀除去其影響。對于石灰性土樣，須慢慢加入濃硫酸，以防由于碳酸鈣的分解而引起劇烈發(fā)泡。對水稻土和長期漬水的土壤，必須預先磨細，在通風干燥處攤成薄層，風干10天左右。

5.一般滴定時消耗硫酸亞鐵量不小于空白用量的1/3，否則，氧化不完全，應(yīng)棄去重做。消煮后溶液以綠色為主，說明重鉻酸鉀用量不足，應(yīng)減少樣品量重做。

儀器、試劑

1.主要儀器

分析天平(0.0001g)、硬質(zhì)試管、長條臘光紙、油浴鍋、鐵絲籠(消煮時插試管用)、溫度計(0—360℃)、滴定管(25ml)、吸管(10ml)、三角瓶(250ml)、小漏斗、量筒(100ml)、角匙、滴定臺、吸水紙、滴瓶(50ml)、試管夾、吸耳球、試劑瓶(500ml)。

2.試劑

(1)0.136mol/LK2Cr2O7－H2SO4的標準溶液。準確稱取分析純重鉻酸鉀(K2Cr2O7)40g溶于500ml蒸餾水中，冷卻后稀釋至1L，然后緩慢加入比重為1.84的濃硫酸(H2SO4)1000ml，并不斷攪拌，每加入200ml時，應(yīng)放置10—20分鐘使溶液冷卻后，再加入第二份濃硫酸(H2SO4)。加酸完畢，待冷后存于試劑瓶中備用。

(2)0.2mol/LFeSO4標準溶液。準確稱取分析純硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)56g或硫酸亞鐵銨［Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O］80g，溶解于蒸餾水中，加3mol/L的硫酸(H2SO4)60ml，然后加水稀釋至1L，此溶液的標準濃度，可以用0.0167mol/L重鉻酸鉀(K2Cr2O7)標準溶液標定。

(3)鄰啡羅啉指示劑。稱取分析純鄰啡羅啉1.485g，化學純硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)0.695g，溶于100ml蒸餾水中，貯于棕色滴瓶中(此指示劑以臨用時配制為好)。

1—4

土壤中氮的測定(全氮、速效氮)

1—4.1

土壤全氮量的測定(重鉻酸鉀—硫酸消化法)。

土壤含氮量的多少及其存在狀態(tài)，常與作物的產(chǎn)量在某一條件下有一定的正相關(guān)，從目前我國土壤肥力狀況看，80%左右的土壤都缺乏氮素。因此，了解土壤全氮量，可作為施肥的參考，以便指導施肥達到增產(chǎn)效果。

方法原理

土壤與濃硫酸及還原性催化劑共同加熱，使有機氮轉(zhuǎn)化成氨，并與硫酸結(jié)合成硫酸銨；無機的銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化成硫酸銨；極微量的硝態(tài)氮在加熱過程中逸出損失；有機質(zhì)氧化成CO2。樣品消化后，再用濃堿蒸餾，使硫酸銨轉(zhuǎn)化成氨逸出，并被硼酸所吸收，最后用標準酸滴定。主要反應(yīng)可用下列方程式表示：

NH2·CH2CO·NH-CH2COOH+H2SO4=2NH2-CH2COOH+SO2+［O］

NH2-CH2COOH+3H2SO4=NH3+2CO2↑+3SO2↑+4H2O

2NH2-CH2COOH+2K2Cr2O7+9H2SO4=(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO2↑+10H2O

(NH4)2SO4＋2NaOH=Na２SO4+2H2O+2NH3↑

NH3+H3BO3=H3BO3·NH3

H3BO3·NH3+HCl=H3BO3+NH4Cl

操作步驟

1.在分析天平上稱取通過60號篩(孔徑為0.25mm)的風干土壤樣品0.5—1g(精確到0.001g)，然后放入150ml開氏瓶中。

2.加濃硫酸(H2SO4)5ml，并在瓶口加一只彎頸小漏斗，然后放在調(diào)溫電爐上高溫消煮15分鐘左右，使硫酸大量冒煙，當看不到黑色碳粒存在時即可(如果有機質(zhì)含量超過5%時，應(yīng)加1—2g焦硫酸鉀，以提高溫度加強硫酸的氧化能力)。

3.待冷卻后，加5ml飽和重鉻酸鉀溶液，在電爐上微沸5分鐘，這時切勿使硫酸發(fā)煙。

4.消化結(jié)束后，在開氏瓶中加蒸餾水或不含氮的自來水70ml，搖勻后接在蒸餾裝置上，再用筒形漏斗通過Y形管緩緩加入40%氫氧化鈉(NaOH)25ml。

5.將一三角瓶接在冷凝管的下端，并使冷凝管浸在三角瓶的液面下，三角瓶內(nèi)盛有25ml

2%硼酸吸收液和定氮混合指示劑1滴。

6.將螺絲夾打開(蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水要預先加熱至沸)，通入蒸汽，并打開電爐和通自來水冷凝。

7.蒸餾20分鐘后，檢查蒸餾是否完全。檢查方法：取出三角瓶，在冷凝管下端取1滴蒸出液于白色瓷板上，加納氏試劑1滴，如無黃色出現(xiàn)，即表示蒸餾完全，否則應(yīng)繼續(xù)蒸餾，直到蒸餾完全為止(或用紅色石蕊試紙檢驗)。

8.蒸餾完全后，降低三角瓶的位置，使冷凝管的下端離開液面，用少量蒸餾水沖洗冷凝的管的下端(洗入三角瓶中)，然后用0.02mol/L鹽酸(HCl)標準液滴定，溶液由藍色變?yōu)榫萍t色時即為終點。記下消耗標準鹽酸的毫升數(shù)。

測定時同時要做空白試驗，除不加試樣外，其它操作相同。

結(jié)果計算

N%=[

(V-V0)×N×0.014]／樣品重×100

式中：

V—滴定時消耗標準鹽酸的毫升數(shù)；

V0—滴定空白時消耗標準鹽酸的毫升數(shù)；

N—標準鹽酸的摩爾濃度；

0.014—氮原子的毫摩爾質(zhì)量g/mmol；

100—換算成百分數(shù)。

注意事項

1.在使用蒸餾裝置前，要先空蒸5分鐘左右，把蒸汽發(fā)生器及蒸餾系統(tǒng)中可能存在的含氮雜質(zhì)去除干凈，并用納氏試劑檢查。

2.樣品經(jīng)濃硫酸消煮后須充分冷卻，然后再加飽和重鉻酸鉀溶液，否則作用非常激烈，易使樣品濺出。加入重鉻酸鉀后，如果溶液出現(xiàn)綠色，或消化1—2分鐘后即變綠色，這說明重鉻酸鉀量不足，在這種情況下，可補加1g固體重鉻酸鉀(K2Cr2O7)，然后繼續(xù)消化。

3.若蒸餾產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，可再補加硼酸吸收液，仍可繼續(xù)蒸餾。

4.在蒸餾過程中必須冷凝充分，否則會使吸收液發(fā)熱，使氨因受熱而揮發(fā)，影響測定結(jié)果。

5.蒸餾時不要使開氏瓶內(nèi)溫度太低，使蒸氣充足，否則易出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。另外，在實驗結(jié)束時要先取下三角瓶，然后停止加熱，或降低三角瓶使冷凝管下端離開液面。

儀器、試劑

1.主要儀器：開氏瓶(150ml)、彎頸小漏斗、分析天平、電爐、普通定氮蒸餾裝置。

2.試劑：

(1)

濃硫酸(化學純，比重1.84)。

(2)飽和重鉻酸鉀溶液。稱取200g(化學純)重鉻酸鉀溶于1000ml熱蒸餾水中。

(3)40%氫氧化鈉(NaOH)溶液。稱取工業(yè)用氫氧化鈉(NaOH)400g，加水溶解不斷攪拌，再稀釋定容至1000ml貯于塑料瓶中。

(4)2%硼酸溶液。稱取20g硼酸加入熱蒸餾水(60℃)溶解，冷卻后稀釋定容至1000ml，最后用稀鹽酸(HCl)或稀氫氧化鈉(NaOH)調(diào)節(jié)pH至4.5(定氮混合指示劑顯葡萄酒紅色)。

(5)定氮混合指示劑。稱取0.1g甲基紅和0.5g溴甲酚綠指示劑放入瑪瑙研缽中，加入100ml95%酒精研磨溶解，此液應(yīng)用稀鹽酸(HCl)或氫氧化鈉(NaOH)調(diào)節(jié)pH至4.5。

(6)0.02mol/L鹽酸標準溶液。取濃鹽酸(HCl)(比重1.19)1.67ml，用蒸餾水稀釋定容至1000ml，然后用標準堿液或硼砂標定。

(7)鈉氏試劑(定性檢查用)。稱氫氧化鉀(KOH)134g溶于460ml蒸餾水中；稱取碘化鉀(KI)20g溶于50ml蒸餾水中，加碘化汞(HgI)使溶液至飽和狀態(tài)(大約32g左右)。然后將以上兩種溶液混合即成。

1—4.2

土壤水解性氮的測定(堿解擴散法)

土壤水解性氮，包括礦質(zhì)態(tài)氮和有機態(tài)氮中比較易于分解的部分。其測定結(jié)果與作物氮素吸收有較好的相關(guān)性。測定土壤中水解性氮的變化動態(tài)，能及時了解土壤肥力，指導施肥。

測定原理

在密封的擴散皿中，用1.8mol/L氫氧化鈉(NaOH)溶液水解土壤樣品，在恒溫條件下使有效氮堿解轉(zhuǎn)化為氨氣狀態(tài)，并不斷地擴散逸出，由硼酸(H3BO3)吸收，再用標準鹽酸滴定，計算出土壤水解性氮的含量。旱地土壤硝態(tài)氮含量較高，需加硫酸亞鐵使之還原成銨態(tài)氮

。由于硫酸亞鐵本身會中和部分氫氧化鈉，故需提高堿的濃度(1.8mol/L，使堿保持1.2mol/L的濃度)。水稻土壤中硝態(tài)氮含量極微，可以省去加硫酸亞鐵，直接用1.2mol/L氫氧化鈉水解。

操作步驟

1.稱取通過18號篩(孔徑1mm)風干樣品2g(精確到0.001g)和1g硫酸亞鐵粉劑，均勻鋪在擴散皿外室內(nèi)，水平地輕輕旋轉(zhuǎn)擴散皿，使樣品鋪平。(水稻土樣品則不必加硫酸亞鐵。)

2.用吸管吸取2%硼酸溶液2ml，加入擴散皿內(nèi)室，并滴加1滴定氮混合指示劑，然后在皿的外室邊緣涂上特制膠水，蓋上毛玻璃，并旋轉(zhuǎn)數(shù)次，以便毛玻璃與皿邊完全粘合，再慢慢轉(zhuǎn)開毛玻璃的一邊，使擴散皿露出一條狹縫，迅速用移液管加入10ml1.8mol/L氫氧化鈉于皿的外室(水稻土樣品則加入10ml1.2mol/L氫氧化鈉)，立即用毛玻璃蓋嚴。

3.水平輕輕旋轉(zhuǎn)擴散皿，使堿溶液與土壤充分混合均勻，用橡皮筋固定，貼上標簽，隨后放入40℃恒溫箱中。24小時后取出，再以0.01mol/LHCl標準溶液用微量滴定管滴定內(nèi)室所吸收的氮量，溶液由藍色滴至微紅色為終點，記下鹽酸用量毫升數(shù)V。同時要做空白試驗，滴定所用鹽酸量為V0。

結(jié)果計算

水解性氮(mg/100g土)=

N×(V-V0)×14／樣品重×100

式中：

N—標準鹽酸的摩爾濃度；

V—滴定樣品時所用去的鹽酸的毫升數(shù)；

V0—空白試驗所消耗的標準鹽酸的毫升數(shù)；

14—一個氮原子的摩爾質(zhì)量mg/mol；

100—換算成每百克樣品中氮的毫克數(shù)。

注意事項

(1)滴定前首先要檢查滴定管的下端是否充有氣泡。若有，首先要把氣泡排出。

(2)滴定時，標準酸要逐滴加入，在接近終點時，用玻璃棒從滴定管尖端沾取少量標準酸滴入擴散皿內(nèi)。

(3)特制膠水一定不能沾污到內(nèi)室，否則測定結(jié)果將會偏高。

(4)擴散皿在抹有特制膠水后必須蓋嚴，以防漏氣。

主要儀器

擴散皿、微量滴定管、1/1000分析天平、恒溫箱、玻璃棒

毛玻璃、皮筋、吸管(2ml和10ml)，臘光紙、角匙、瓷盤。

試劑

(1)1.8mol/L氫氧化鈉溶液。稱取化學純氫氧化鈉72g，用蒸餾水溶解后冷卻定容到1000ml。

(2)1.2mol/L氫氧化鈉溶液。稱取化學純氫氧化鈉48g,用蒸餾水溶解定容到1000ml。

(3)2%硼酸溶液。稱取20g硼酸，用熱蒸餾水(約60℃)溶解，冷卻后稀釋至1000ml，用稀鹽酸或稀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至4.5(定氮混合指示劑顯葡萄酒紅色)。

(4)0.01mol/L鹽酸標準溶液。先配制1.0mol/L鹽酸溶液，然后稀釋100倍，用標準堿標定。

(5)定氮混合指示劑。與土壤全氮的測定配法相同。

(6)特制膠水。阿拉伯膠(稱取10g粉狀阿拉伯膠，溶于15ml蒸餾水中)10份、甘油10份，飽和碳酸鉀5份混合即成(最好放置在盛有濃硫酸的干燥器中以除去氨)。

(7)硫酸亞鐵(粉狀)。將分析純硫酸亞鐵磨細保存于陰涼干燥處。

1—5

土壤中磷的測定(全磷、速效磷)

1—5.1

土壤全磷的測定(硫酸一高氯酸消煮法)

方法原理

在高溫條件下，土壤中含磷礦物及有機磷化合物與高沸點的硫酸和強氧化劑高氯酸作用，使之完全分解，全部轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽而進入溶液，然后用鉬銻抗比色法測定。

操作步驟

1.在分析天平上準確稱取通過100目篩(孔徑為0.25mm)的土壤樣品1g(精確到0.0001)置于50ml三角瓶中，以少量水濕潤，并加入濃H2SO48ml，搖動后(最好放置過夜)再加入70—72%的高氯酸(HClO4)10滴搖勻。

2.于瓶口上放一小漏斗，置于電爐上加熱消煮至瓶內(nèi)溶液開始轉(zhuǎn)白后，繼續(xù)消煮20分鐘，全部消煮時間約為45—60分鐘。

3.將冷卻后的消煮液用水小心地洗入100ml容量瓶中，沖冼時用水應(yīng)少量多次。輕輕搖動容量瓶，待完全冷卻后，用水定容，用干燥漏斗和無磷濾紙將溶液濾入干燥的100ml三角瓶中。同時做空白試驗。

4.吸取濾液2—10ml于50ml容量瓶中，用水稀釋至30ml，加二硝基酚指示劑2滴，用稀氫氧化鈉(NaOH)溶液和稀硫酸(H2SO4)溶液調(diào)節(jié)pH至溶液剛呈微黃色。

5.加入鉬銻抗顯色劑5ml，搖勻，用水定容至刻度。

6.在室溫高于15℃的條件下放置30分鐘后，在分光光度計上以700nm的波長比色，以空白試驗溶液為參比液調(diào)零點，讀取吸收值，在工作曲線上查出顯色液的P—mg/L數(shù)。

7.工作曲線的繪制。分別吸取5mg/L標準溶液0，1，2，3，4，5，6ml于50ml容量瓶中，加水稀釋至約30ml，加入鉬銻抗顯色劑5ml,搖勻定容。即得0，0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,mg/LP標準系列溶液，與待測溶液同時比色，讀取吸收值。在方格坐標紙上以吸收值為縱坐標，Pmg/L數(shù)為橫坐標，繪制成工作曲線。

結(jié)果計算

全P

%=顯色液mg/L×顯色液體積×分取倍數(shù)／(W×106)×100

式中：

顯色液Pmg/L—從工作曲線上查得的Pmg/L；

顯色液體積—本操作中為50ml；

分取倍數(shù)—消煮溶液定容體積/吸取消煮溶液體積；

106—將ug換算成g

W—土樣重(g)。

兩次平行測定結(jié)果允許誤差為0.005%。

儀器、試劑

1.主要儀器：

分析天平、小漏斗、大漏斗、三角瓶(50ml和100ml)、容量瓶(50ml和100ml)、移液管(5ml和10ml)、電爐、分光光度計。

2.試劑：

(1)0.5mol/L碳酸氫鈉浸提液。稱取化學純碳酸氫鈉42.0g溶于800ml水中，以0.5mol/L氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至8.5，洗入1000ml容量瓶中，定容至刻度，貯存于試劑瓶中。此溶液貯存于塑料瓶中比在玻璃瓶中容易保存，若貯存超過1個月，應(yīng)檢查pH值是否改變。

(2)無磷活性炭。活性碳常常含有磷，應(yīng)做空白試驗，檢查有無磷存在。如含磷較多，須先用2mol/L鹽酸浸泡過夜，用蒸餾水沖洗多次后，再用0.5mol/L碳酸氫鈉浸泡過夜，在平瓷漏斗上抽氣過濾，每次用少量蒸餾水淋洗多次，并檢查到無磷為止。如含磷較少，則直接用碳酸氫鈉處理即可。

(3)磷(P)標準溶液。準確稱取45℃烘干4—8小時的分析純磷酸二氫鉀0.2197g于小燒杯中，以少量水溶解，將溶液全部洗入1000ml容量瓶中，用水定容至刻度，充分搖勻，此溶液即為含50mg/L的磷基準溶液。吸取50ml此溶液稀釋至500ml，即為5mg/L的磷標準溶液(此溶液不能長期保存)。比色時按標準曲線系列配制。

(4)硫酸鉬銻貯存液。取蒸餾水約400ml，放入1000ml燒杯中，將燒杯浸在冷水中，然后緩緩注入分析純濃硫酸208.3ml,并不斷攪拌，冷卻至室溫。另稱取分析純鉬酸銨20g溶于約60℃的200ml蒸餾水中，冷卻。然后將硫酸溶液徐徐倒入鉬酸銨溶液中，不斷攪拌，再加入100ml0.5%酒石酸銻鉀溶液，用蒸餾水稀釋至1000ml，搖勻貯于試劑瓶中。

(5)二硝基酚。稱取0.25g二硝基酚溶于100ml蒸餾水中。

(6)鉬銻抗混合色劑。在100ml鉬銻貯存液中，加入1.5g左旋(旋光度+21—+22°)抗壞血酸，此試劑有效期24小時，宜用前配制。

1—5.2

土壤中速效磷的測定(碳酸氫鈉法)

了解土壤中速效磷供應(yīng)狀況，對于施肥有著直接的指導意義。土壤速效磷的測定方法很多，由于提取劑的不同所得的結(jié)果也不一致。提取劑的選擇主要根據(jù)各種土壤性質(zhì)而定，一般情況下，石灰性土壤和中性土壤采用碳酸氫鈉來提取，酸性土壤采用酸性氟化銨或氫氧化鈉—草酸鈉法來提取。

方法原理

石灰性土壤由于大量游離碳酸鈣存在，不能用酸溶液來提取速效磷，可用碳酸鹽的堿溶液。由于碳酸根的同離子效應(yīng)，碳酸鹽的堿溶液降低碳酸鈣的溶解度，也就降低了溶液中鈣的濃度，這樣就有利于磷酸鈣鹽的提取。同時由于碳酸鹽的堿溶液也降低了鋁和鐵離子的活性，有利于磷酸鋁和磷酸鐵的提取。此外，碳酸氫鈉堿溶液中存在著OH-、HCO-3、CO2-3等陰離子有利于吸附態(tài)磷的交換，因此，碳酸氫鈉不僅適用于石灰性土壤，也適用于中性和酸性土壤中速效磷的提取。

待測液用鉬銻抗混合顯色劑在常溫下進行還原，使黃色的銻磷鉬雜多酸還原成為磷鉬藍進行比色。

操作步驟：

1.稱取通過18號篩(孔徑為1mm)的風干土樣5g(精確到0.01g)于200ml三角瓶中，準確加入0.5mol/L碳酸氫鈉溶液100ml,再加一小角勺無磷活性碳，塞緊瓶塞，在振蕩機上振蕩30分鐘(振蕩機速率為每分鐘150—180次)，立即用無磷濾紙干過濾，濾液承接于100ml三角瓶中。最初7～8ml濾液棄去。

2.吸取濾液10ml(含磷量高時吸取2.5—5ml；同時應(yīng)補加0.5mol/L碳酸氫鈉溶液至10ml)于50ml量瓶中，加硫酸鉬銻抗混合顯色劑5ml充分搖勻，排出二氧化碳后加水定容至刻度，再充分搖勻。

3.30分鐘后，在分光光度計上比色(波長660nm)，比色時須同時做空白測定。

4.磷標準曲線繪制：分別吸取5mg/L磷標準溶液0、1、2、3、4、5ml于50ml容量瓶中，每一容量瓶即為0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L磷，再逐個加入0.5mol/L碳酸氫鈉10ml和硫酸一鉬銻抗混合顯色劑5ml，然后同待測液一樣進行比色。繪制標準曲線。

結(jié)果計算

土壤速效Pmg/kg=比色液mg/L×定容體積/W×分取倍數(shù)

式中：

比色液mg/L—從工作曲線上查得的比色液磷的mg/L數(shù)；

W—稱取土樣重量(g)。

分取倍數(shù)—100/10

土壤速效磷(P)mg/kg

等級

＜5

低

5—10

中

＞10

高

注意事項

1.活性碳一定要洗至無磷無氯反應(yīng)。

2.鉬銻抗混合劑的加入量要十分準確，特別是鉬酸量的大小，直接影響著顯色的深淺和穩(wěn)定性。標準溶液和待測液的比色酸度應(yīng)保持基本一致，它的加入量應(yīng)隨比色時定容體積的大小按比例增減。

3.溫度的大小影響著測定結(jié)果。提取時要求溫度在25℃左右。室溫太低時，可將容量瓶放入40—50℃的烘箱或熱水中保溫20分鐘，稍冷后方可比色

儀器藥品

1.主要儀器：往復振蕩機、電子天平(1/100)、分光光度計、三角瓶(250ml和100ml)、燒杯(100ml)、移液管(10ml、50ml)、容量瓶(50ml)、吸耳球、漏斗(60ml)、濾紙、坐標紙、擦鏡紙、小滴管。

2.試劑配制：見1—5.1。

1—6

土壤鉀素的測定

鉀是作物生長發(fā)育過程中所必需的營養(yǎng)元素之一。土壤中的鉀素主要呈無機形態(tài)存在，根據(jù)鉀的存在形態(tài)和作物吸收能力，可把土壤中的鉀素分為四部分：土壤礦物態(tài)鉀，此為難溶性鉀；非交換態(tài)鉀，為緩效性鉀；交換性鉀；水溶性鉀。后兩種為速效性鉀，可以被當季作物吸收利用，是反映鉀肥肥效高低的標志之一。因此，了解鉀素在土壤中的含量，對指導合理施用鉀肥具有重要的意義。

1—6.1

土壤速效鉀的測定(醋酸銨—火焰光度計法)

方法原理：以中性1mol/LNH4OAc溶液為浸提劑，NH+4與土壤膠體表面的K+進行交換，連同水溶性的K+一起進入溶液，浸出液中的鉀可用火焰光度計法直接測定。

主要儀器：1/1000天平、振蕩機、火焰光度計、三角瓶(250ml,100ml)、漏斗(60ml)、濾紙、坐標紙、角匙、吸耳球、移液管(50ml)

試劑：

(1)中性1.0mol/LNH4OAc溶液，稱77.08gNH4OAc溶于近1升水中，用稀HOAc或NH4OH調(diào)節(jié)至pH7.0,用水定容至1升。

(2)K標準溶液

稱取0.1907克KCl溶于1mol/LNH4OAc溶液中，完全溶解后用1mol/LNH4OAc溶液定容至1升，即為含100mg/LK的NH4OAc溶液。用時分別吸取此100mg/LK標準液0，2，5，10，20，40ml放入100ml容量瓶中，用1mol/LNH4OAc定容，即得0，2，5，10，20，40mg/LK標準系列溶液。

操作步驟：稱取風干土樣(1mm孔徑)5.××g于150ml三角瓶中，加1mol/LNH4OAc溶液50.0ml(土液比為1：10)，用橡皮塞塞緊，在20—25℃下振蕩30分鐘用干濾紙過濾，濾液與鉀標準系列溶液一起在火焰光度計上進行測定，在方格紙上繪制成曲線，根據(jù)待測液的讀數(shù)值查出相對應(yīng)的mg/L數(shù)，并計算出土壤中速效鉀的含量。

結(jié)果計算

土壤速效鉀(K)mg/kg=待測液mg/L×加入浸提劑毫升數(shù)/風干土重。

1—6.2

土壤全鉀的測定。(NaOH熔融—火焰光度計法)

方法原理

樣品經(jīng)堿熔后，使難溶的硅酸鹽分解成可溶性化合物，用酸溶解后可不經(jīng)脫硅和去鐵、鋁等手續(xù)，稀釋后即可直接用火焰光度計法測定。

主要儀器

銀坩堝(或鎳坩堝，30ml)；高溫電爐；火焰光度計。

試劑

(1)

NaOH(二級粒狀)；

(2)

(2)無水酒精(二級)；

(3)

(3)1：1HCl(三級)；

(4)

(4)0.2mol/LH2SO4；

(5)

(5)4.5mol/LH2SO4

取濃H2SO4(二級)1體積緩緩注入3體積水中混合。

(6)K標準溶液

稱取0.1907gKCl(二級，在110℃烘2小時)溶于水中，定容至1升，即為100mg/LK溶液，存于塑料瓶中。

鉀標準系列溶液的配制：

吸取100mg/LK標準溶液0，2，5，10，20，40，60ml,分別放于100ml容量瓶中，加入與待測液中等量的其他離子成份，使標準液中的離子成分和待測液相近(例如土樣經(jīng)NaOH熔融后定容50ml,吸取5ml稀釋50ml測讀時，則在配制標準系列溶液時應(yīng)各加0.4gNaOH和4.5mol/LH2SO41ml)，用水定容至100ml。此系列溶液分別為0，2，5，10，20，40，60mg/L標準溶液。

操作步驟

稱取烘干土樣(100目)0.25xxg于銀坩堝底部，加幾滴無水酒精濕潤之，然后加0.2g固體NaOH，平鋪于土樣的表面，暫放于大干燥器中，以防吸濕。

將坩堝放在高溫電爐內(nèi)，由低溫升至720℃保持此溫度15分鐘。(坩堝必須在低溫時放入電爐)，當爐溫升至400℃時關(guān)閉電源15分鐘后繼續(xù)升溫。這樣可以避免坩堝

內(nèi)NaOH和樣品溢出。取出稍冷，加入10ml水，加熱至80℃左右，待熔塊溶解后，再煮沸5分鐘，轉(zhuǎn)入50ml容量瓶中，然后用少量0.2mol/LH2SO4溶液清洗數(shù)次，一起倒入容量瓶內(nèi)，使總體積至約40ml,再加1：1HCl5滴和4.5mol/LH2SO45ml用水定容，過濾。吸取濾液5.00或10.00ml于50ml容量瓶中(鉀的濃度最好控制在10—30mg/L，用水定容，直接在火焰光度計上測定，記錄讀數(shù)，同時測得鉀標準系列溶液的讀數(shù)值，繪制工作曲線，然后從工作曲線上查得待測液的鉀濃度mg/L。

結(jié)果計算

全K，%=mg/L×測讀液定容體積×分取倍數(shù)/（W×106）×100

式中，mg/L—從工作曲線查得溶液中K的mg/L數(shù)；

測讀液定容體積—50ml；

分取倍數(shù)—待測液體積/吸取待測液體積=50/5；

W—烘干樣品重(g)；

樣品含鉀量低于1%時，兩次平行測定結(jié)果允許誤差為0.05%。

1—7

土壤陽離子交換量的測定

土壤的陽離子交換性能是由土壤膠體表面性質(zhì)所決定，由有機質(zhì)的交換基與無機質(zhì)的交換基所構(gòu)成，前者主要是腐殖質(zhì)酸，后者主要是粘土礦物。它們在土壤中互相結(jié)合著，形成了復雜的有機無機膠質(zhì)復合體，所能吸收的陽離子總量包括交換性鹽基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸，兩者的總和即為陽離子交換量。其交換過程是土壤固相陽離子與溶液中陽離子起等量交換作用。

陽離子交換量的大小，可以作為評價土壤保水保肥能力的指標，是改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)之一。

測量土壤陽離子交換量的方法有若干種，這里只介紹一種不僅適用于中性、酸性土壤，并且適用于石灰性土壤陽離子交換量測定的EDTA—銨鹽快速法。

方法原理

采用0.005mol/LEDTA與1mol/L的醋酸銨混合液作為交換劑，在適宜的pH條件下(酸性土壤pH7.0，石灰性土壤pH8.5)，這種交換絡(luò)合劑可以與二價鈣離子、鎂離子和三價鐵離子、鋁離子進行交換，并在瞬間即形成為電離度極小而穩(wěn)定性較大的絡(luò)合物，不會破壞土壤膠體，加快了二價以上金屬離子的交換速度。同時由于醋酸緩沖劑的存在，對于交換性氫和一價金屬離子也能交換完全，形成銨質(zhì)土，再用95%酒精洗去過剩的銨鹽，用蒸餾法測定交換量。對于酸性土壤的交換液，同時可以用作為交換性鹽基組成的待測液用。

主要儀器

架盤天平(500g)、定氮裝置、開氏瓶(150ml)、電動離心機(轉(zhuǎn)速3000—4000轉(zhuǎn)/分)；離心管(100ml)；帶橡頭玻璃棒、電子天平(1/100)。

試劑

(1)0.005mol/LEDTA與1mol/L醋酸銨混合液：稱取化學純醋酸銨77.09克及EDTA1.461克，加水溶解后一起冼入1000ml容量瓶中，再加蒸溜水至900ml左右，以1：1氫氧化銨和稀醋酸調(diào)至pH至7.0或pH8.5，然后再定容到刻度，即用同樣方法分別配成兩種不同酸度的混合液，備用。其中pH7.0的混合液用于中性和酸性土壤的提取，pH8.5的混合液僅適用于石灰性土壤的提取用。

(2)95%酒精。工業(yè)用，應(yīng)無銨離子反應(yīng)。

(3)2%硼酸溶液：稱取20g硼酸，用熱蒸餾水(60℃)溶解，冷卻后稀釋至1000ml，最后用稀鹽酸或稀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至4.5(定氮混合指示劑顯酒紅色)。

(4)定氮混合指示劑：分別稱取0.1克甲基紅和0.5克溴甲酚綠指示劑，放于瑪瑙研缽中，并用100ml95%酒精研磨溶解。此液應(yīng)用稀鹽酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至4.5。

(5)納氏試劑(定性檢查用)：稱氫氧化鈉134克溶于460ml蒸餾水中；稱取碘化鉀20克溶于50ml蒸餾水中，加碘化汞使溶液至飽和狀態(tài)(大約32克左右)。然后將以上兩種溶液混合即可。

(6)0.05mol/L鹽酸標準溶液：取濃鹽酸4.17ml,用水稀釋至1000ml，用硼酸標準溶液標定。

(7)氧化鎂(固體)：在高溫電爐中經(jīng)500—600℃灼燒半小時，使氧化鎂中可能存在的碳酸鎂轉(zhuǎn)化為氧化鎂，提高其利用率，同時防止蒸餾時大量氣泡發(fā)生。

(8)液態(tài)或固態(tài)石蠟

操作步驟

稱取通過60目篩的風干土樣1.××克(精確到0.01g)，有機質(zhì)含量少的土樣可稱2—5克，將其小心放入100ml離心管中。沿管壁加入少量EDTA—醋酸銨混合液，用帶橡皮頭玻璃棒充分攪拌，使樣品與交換劑混合，直到整個樣品呈均勻的泥漿狀態(tài)。再加交換劑使總體積達80ml左右，再攪拌1—2分鐘，然后洗凈帶橡皮頭的玻璃棒。

將離心管在粗天平上成對平衡，對稱放入離心機中離心3—5分鐘，轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分左右，棄去離心管中的清液。然后將載土的離心管管口向下用自來水沖洗外部，用不含銨離子的95%酒精如前攪拌樣品，洗去過剩的銨鹽，洗至無銨離子反應(yīng)為止。

最后用自來水沖洗管外壁后，在管內(nèi)放入少量自來水，用帶橡皮頭玻璃棒攪成糊狀，并洗入150ml開氏瓶中，洗入體積控制在80—100ml左右，其中加2ml液狀石蠟(或取2克固體石蠟)、1克左右氧化鎂。然后在定氮儀進行蒸餾，同時進行空白試驗。

結(jié)果計算

陽離子交換量(cmol/kg土)＝M×(V-V0)/樣品重

式中：V—滴定待測液所消耗鹽酸毫升數(shù)。

V0—滴定空白所消耗鹽酸毫升數(shù)。

M—鹽酸的摩爾濃度

樣品重—烘干土樣質(zhì)量。

1—8

土壤可溶性鹽分的測定

土壤水溶性鹽是鹽堿土的一個重要屬性，是限制作物生長的一個障礙因素。分析土壤中可溶性鹽分的陰、陽離子含量，和由此確定的鹽分類型和含量，可以判斷土壤的鹽漬化狀況和鹽分動態(tài)，以作為鹽堿土分類和利用改良的依據(jù)。

1—8.1

待測液的制備

方法原理

土壤樣品和水按一定的水土比例混合，經(jīng)過一定時間振蕩后，將土壤中可溶性鹽分提取到溶液中，然后將水土混合液進行過濾，濾液可做為土壤可溶鹽分測定的待測液。

主要儀器

往復式電動振蕩機；離心機；真空泵；1/100扭力天平；巴氏漏斗；廣口塑料瓶(1000ml)。

操作步驟

稱取通過1mm篩孔的風干土樣100.0g放入1000ml廣口塑料瓶浸提瓶中，加入去CO2水500ml，用橡皮塞塞緊瓶口，在振蕩機上振蕩3分鐘，立即用抽濾管(或漏斗)過濾，最初約10ml濾液棄去。如濾液渾濁，則應(yīng)重新過濾，直到獲得清亮的浸出液。清液存于干凈的玻璃瓶或塑料瓶中，不能久放。電導、pH、CO2-3、HCO-3離子等項測定，應(yīng)立即進行，其它離子的測定最好都能在當天做完。如不用抽濾，也可用離心分離，分離出的溶液也必須清晰透明。

1—8.2

水溶性鹽分總量的測定(重量法)

方法原理

取一定量的待測液蒸干后，再在105—110℃烘干，稱至恒重，稱為“烘干殘渣總量”，它包括水溶性鹽類及水溶性有機質(zhì)等的總和。用H2O2除去烘干殘渣中的有機質(zhì)后，即為水溶性鹽總量。

主要儀器

電熱板；水浴鍋；干燥器；瓷蒸發(fā)皿；分析天平(1/10000)。

試劑

(1)2%Na2CO3，2.0克無水Na2CO3溶于少量水中，稀釋至100ml。

(2)15%H2O2。

操作步驟：

吸出清晰的待測液50ml，放入已知重量的燒杯或瓷蒸發(fā)皿(W１)中，移放在水浴上蒸干后，放入烘箱，在105—110℃烘干4小時。取出，放在干燥器中冷卻約30分鐘，在分析天平上稱重。再重復烘2小時，冷卻，稱至恒重(W2)，前后兩次重量之差不得大于1mg。計算烘干殘渣總量。

在上述烘干殘渣中滴加15%H2O2溶液，使殘渣濕潤，再放在沸水浴上蒸干，如此反復處理，直至殘渣完全變白為止，再按上法烘干后，稱至恒重(W3),計算水溶性鹽總量。

結(jié)果計算

水溶性鹽總量%=

(W3-W1)/W×100式中，W—與吸取浸出液相當?shù)耐寥罉悠分?g)

1—8.3

碳酸根和重碳酸根的測定

方法原理

在待測液中碳酸根(CO2-3)和重碳酸根(HCO-3)同時存在的情況下，用標準鹽酸滴定時，反應(yīng)按下式進行：

Na2CO3+HCl→NaHCO3+NaCl(pH8.2為酚酞終點)(1)

NaHCO3+HCl→NaCl+H2CO3(pH3.8為甲基橙終點)(2)

當(1)式反應(yīng)完成時，有酚酞指示劑存在，溶液由紅色變?yōu)闊o色，pH為8.2，只滴定了碳酸根的二分之一。當(2)式反應(yīng)完成時，有甲基橙指示劑存在，溶液由橙黃變成桔紅，pH為3.8。

主要儀器

滴定管；滴定臺、移液管(25ml)；三角瓶(150ml)。

試劑

(1)0.02mol/L鹽酸標準溶液：配制方法參照土壤全氮測定，用標準硼砂溶液標定。(2)0.5%酚酞指示劑(95%酒精溶液)。

(3)0.1%甲基橙指示劑(水溶液)。

操作步驟

吸取待測液25ml于150ml三角瓶中，加酚酞指示劑2滴(溶液呈紅色)，用標準鹽酸滴至無色，記下消耗的標準鹽酸毫升數(shù)V1，若加入酚酞指示劑后溶液不顯色，則表示沒有CO2-3存在。于上述三角瓶中再加甲基橙指示劑1滴，繼續(xù)用標準鹽酸滴定，由橙黃滴至桔紅色即達終點，記下消耗的鹽酸毫升數(shù)V2。

結(jié)果計算

CO2-3mmol

1/2CO2-3/kg土=2V1×C/W×100

CO2-3%=mmol

1/2CO2-3/kg土×0.030

HCO-3mmol1/2CO2-3/kg=

(V2-V1)×C/W×100

HCO-3%=mmol1/2HCO-3/kg土×0.061

式中

V1、V2—滴定時消耗標準鹽酸毫升數(shù)；

C—標準鹽酸的摩爾濃度；

W—吸取待測液的毫升數(shù)相當?shù)臉悠妨浚?/p>

0.030—每1/2mmol碳酸根的克數(shù)；0.061—每1/2mmol重碳酸根的克數(shù)

100—換算成每百克土中的百分數(shù)。

1—8.4

氯離子的測定(硝酸銀滴定法)

方法原理

根據(jù)生成氯化銀比生成鉻酸銀所需的銀離子濃度小得多，利用分級沉淀的原理，用硝酸銀滴定氯離子，以鉻酸鉀作指示劑，銀離子首先與氯離子生成氯化銀的白色沉淀。當待測溶液中的氯離子被銀離子沉淀完全后(等當點)，多余的硝酸銀才能與鉻酸鉀作用生成磚紅色沉淀，即達滴定終點。反應(yīng)如下：

NaCl+AgNO3→NaNO3+AgCl↓

滴到等當點時，過量的硝酸銀與指示劑鉻酸鉀作用，產(chǎn)生磚紅色的鉻酸銀沉淀。

K2CrO4＋2AgNO3→2KNO3+Ag2CrO4↓(磚紅色沉淀)由消耗的標準硝酸銀用量，即可計算出氯離子的含量。

主要儀器

滴定管；滴定臺；移液管。

試劑

(1)5%鉻酸鉀指示劑：鉻酸鉀(K2CrO4)5克溶于少量水中，加飽和的硝酸銀溶液到有紅色沉淀為止，過濾后稀釋至100ml。

(2)0.03mol/L硝酸銀標準溶液：準確稱取經(jīng)105℃烘干的硝酸銀5.097g溶于蒸餾水中，移入量瓶，加水定容至1升，搖勻，保存于暗色瓶中。必要時用0.0400mol/L氯化鈉標準溶液標定。

(3)0.0400mol/L氯化鈉標準溶液：準確稱取經(jīng)105℃烘干的氯化鈉2.338g，溶于水后再加水定容至1升，搖勻。

操作步驟

吸取待測液25ml，加碳酸氫鈉(0.2～0.5g左右)，即可使溶液的pH達中性或微堿性。向溶液中加5滴鉻酸鉀指示劑，用標準的硝酸銀滴定至溶液出現(xiàn)淡紅色為止，記下毫升數(shù)V。

結(jié)果計算

Cl-mmol/kg=V×N/W×100

Cl-%=Cl-mmol/kg×0.0355

式中

V—滴定時所耗硝酸銀的體積；

N—硝酸銀的摩爾濃度；

W—吸取待測液的毫升數(shù)相當?shù)臉悠分?/p>

0.0355—每1mol/L氯離子的克數(shù)。

1—8.5

硫酸根離子的測定(容量法)

方法原理

先用過量的氯化鋇將溶液中的硫酸根沉淀完全。過量的鋇在pH10時加鈣，鎂混合指示劑，用EDTA二鈉鹽溶液滴定。為了使終點明顯，應(yīng)添加一定量的鎂。從加入鋇鎂所耗EDTA的量(用空白方法求得)減去沉淀硫酸根剩余鋇、鎂所耗EDTA量，即可算出消耗于硫酸根的鋇量，從而求出硫酸根量。

主要儀器

滴定管；滴定臺；移液管(25ml)；三角瓶(150ml)；調(diào)溫電爐。

試劑

(1)0.01mol/LEDTA溶液：稱取EDTA二鈉鹽3.72g溶于無二氧化碳蒸餾水中，定容至1升，其濃度可用標準鈣或鎂液標定。

(2)0.01mol/L鋇鎂混合液：2.44g氯化鋇(BaCl2·2H2O)和2.04g氯化鎂(MgCl2·6H2O)溶于水，定容至1升，搖勻。此溶液中鋇、鎂濃度各為0.01mol/L每毫升約可沉淀硫酸根1毫克。

(3)pH10緩沖劑：67.5g氯化銨溶于水中，加入570ml濃氫氧化銨(比重0.90，含NH325%)，加水稀釋至1升。

(4)鈣鎂混合指示劑：0.5g酸性鉻藍K、1克萘粉綠B與100克氯化鈉在瑪瑙研缽中研磨均勻，貯于暗色瓶中，密封保存?zhèn)溆谩?/p>

操作步驟

1吸取土壤浸出液25.00ml于150ml三角瓶中，加入1：1HCl2滴，加熱煮沸趁熱用吸管緩緩地加入過量25—100%的鋇鎂混合液(約5—10ml)，并繼續(xù)加熱5分鐘，放置2小時以上，加入氨緩沖液5ml搖勻，再加入K—B指示劑或鉻黑T指示劑1小勺(約0.1g)，搖勻后立即用EDTA標準液滴定至溶液由酒紅色突變成純藍色，記錄EDTA溶液ml數(shù)(V3)。

2空白標定

取25ml水，加1：1HCl2滴，鋇鎂混合液(約5—10ml)氨緩沖液5ml，K—B混合指示劑1小勺(約0.1g)，搖勻后用EDTA標準液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{色，記錄EDTA溶液的用量(V4)。

3土壤浸出液中Ca2++Mg2+合量的測定

見1—8.6，記錄EDAT溶液的ml數(shù)(V1)。結(jié)果計算

硫酸根(mmol1/2SO4/kg)=

2M(V4+V1-V3)/W×100

W—與吸取浸出液相當?shù)耐翗又?g)。

M—EDTA標準溶液的濃度mol/l。

1—8.6

鈣和鎂離子的測定

方法原理

EDTA能與多種金屬陽離子在不同的pH條件下形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，而且反應(yīng)與金屬陽離子的價數(shù)無關(guān)。用EDTA滴定鈣、鎂時，應(yīng)首先調(diào)節(jié)待測液的適宜酸度，然后加鈣、鎂指示劑進行滴定。

在pH10并有大量銨鹽存在時，將指示劑加入待測液后，首先與鈣、鎂離子形成紅色絡(luò)合物，使溶液呈紅色或紫紅色。當用EDTA進行滴定時，由于EDTA對鈣、鎂離子的絡(luò)合能力遠比指示劑強，因此，在滴定過程中，原先為指示劑所絡(luò)合的鈣、鎂離子即開始為EDTA所奪取，當溶液由紅色變?yōu)樘m色時，即達到滴定終點。鈣、鎂離子全部被EDTA絡(luò)合。

在pH12，無銨鹽存在時，待測液中鎂將沉淀為氫氧化鎂。故可用EDTA單獨滴定鈣，仍用酸性鉻藍K—萘酚綠B作指示劑，終點由紅色變?yōu)樘m色。

試劑

(1)0.01mol/LEDTA標準溶液：稱取3.720克EDTA二鈉鹽溶解于無二氧化碳的蒸餾水中，微熱溶解，冷卻后定容到1升，再用標準鈣標定。

(2)氨緩沖液：稱取氯化銨33.75克，溶于150毫升無二氧化碳蒸餾水中，加濃氫氧化銨(比重0.90)285毫升混合，然后加水稀釋至500毫升，此溶液pH為10。

(3)K—B指示劑：先稱取50克無水硫酸鉀放在瑪瑙研缽中研細，然后分別稱取0.5克酸性鉻藍K，1克萘酚綠B，放于瑪瑙研缽中，繼續(xù)進行研磨，混合均勻。

(4)鉻黑T指示劑：0.5克鉻黑T與100克烘干的NaCl共研至極細，貯于棕色瓶中。

(5)鈣指示劑：0.5克鈣指示劑(C21H14O7N2S)與50克NaCl研細混勻，貯于棕色瓶中。

(6)2mol/LNaOH溶液：0.8克NaOH溶于100ml無二氧化碳水中。

操作步驟

Ca2++Mg2+合量的測定：吸取待測液25.00ml于150ml三角瓶中，加pH10氨緩沖液2ml，搖勻后加K—B指示劑或鉻黑T指示劑1小勺(約0.1克)，用EDTA標準溶液滴定至由酒紅色突變?yōu)榧兯{色為終點。記錄EDTA溶液的用量為V1。

Ca2+的測定：另吸取土壤浸出液25ml于三角瓶中，加1：1HCl1滴，充分搖動煮沸1分鐘趕出CO2，冷卻后，加2mol/LNaOH2ml，搖勻，用EDTA標準溶液滴定，接近終點時須逐滴加入，充分搖動，直至溶液由酒紅色突變?yōu)榧兯{色，記錄EDTA溶液的體積為V2。

結(jié)果計算

土壤鈣，mmol1/2Ca2+/kg=2×V2/W×100

Ca2+,%=Ca2+,mmol1/2Ca2+/kg×0.0200

土壤鎂，mmol1/2Mg2+/kg=2M(V1-V2)/W×100

Mg2+,%=Mg2+,mmol1/2Mg2+/kg×0.0122

式中：V1和V2—滴定(Ca2++Mg2+)和Ca2+時所消耗的EDTA標準液ml數(shù)；

M—EDTA的摩爾濃度，折合為1/2Ca2+或1/2Mg2+摩爾濃度時須乘2；

W—與吸取浸出液相當?shù)臉悠分?g)

0.0200和0.0122—Ca2+和Mg2+摩爾質(zhì)量，mg/mmol。

1—8.7

鈉和鉀離子的測定

方法原理

待測液在火焰高溫激發(fā)下，輻射出鉀、鈉元素的特征光譜，通過鉀、鈉濾光片，經(jīng)光電池或光電倍增管，把光能轉(zhuǎn)換為電能，放大后用微電流表指示其強度；從鉀鈉標準液濃度和檢流計讀數(shù)作的工作曲線，即可查出待測液的鉀、鈉濃度，然后計算樣品的鉀、鈉含量。

主要儀器：火焰光度計

試劑：Na、K混合標準液：先分別配制1000mg/LNa和K的標準溶液，然后配成混合標準溶液。1000mg/LNa標準溶液；2.542gNaCl(二級，105℃

烘干)，溶于少量水中，定容至1升。1000mg/LK標準溶液：1.907gKCl(二級，105℃烘干)，溶于少量水中，定容至1升。將1000mg/LNa和K標準溶液等體積混合，即得500mg/L的Na、K混合液，貯于塑料瓶中，應(yīng)用時配制成0，5，10，20，30，50，70mg/L的Na和K混合標準系列溶液。

操作步驟：將配制好的Na、K混合標準系列溶液在火焰光度計上分別測定Na和K的發(fā)射光強度，以水為空白參比液，分別繪制Na和K的工作曲線。

吸取土壤浸出液5.00～10.00ml(視Na+含量而定)于25ml容量瓶中，用水定容，用火焰光度計測定Na和K的發(fā)射光強度。由測得結(jié)果分別在Na和K工作曲線上查Na、K的濃度mg/L。

結(jié)果計算

土壤Na+,%=查得Na濃度mg/L×25/V×5×10-4

Na＋，mmol/kg=Na%×1000/23.0

土壤K+，%=查得K濃度mg/L×25/V×5×10-4

K+，mmol/kg＝K%×1000/39.1

式中：V—吸取土壤浸出液的體積(ml)；

25—定容體積(ml)；5—水土比例

10-4—將mg/L換算成%的因數(shù)；

23.0和39.1—Na+和K+的毫摩爾質(zhì)量mg/mmol。

1—9

土壤微量元素的測定

科學研究和生產(chǎn)實踐證明微量元素為有機體正常生命活動所必需，在有機體的生活中起著重要作用。土壤和植物中的微量元素都很低，并且這些微量元素在植物體中的缺乏量、適量及致毒量范圍很窄，因此微量元素的分析測定工作較常量元素要求更加嚴格。

1—9.1

土壤有效硼的測定(姜黃素比色法)

方法原理

土樣經(jīng)沸水浸提5分鐘，浸出液中的硼用姜黃素比色法測定。姜黃素是由姜中提取的黃色色素，以酮型和稀醇型存在，姜黃素不溶于水，但能溶于甲醇、酒精、丙酮和冰醋酸中而呈黃色，在酸性介質(zhì)中與B結(jié)合成玫瑰紅色的絡(luò)合物，即玫瑰花青苷。它是兩個姜黃素分子和一個B原子絡(luò)合而成，檢出B的靈敏度是所有比色測定硼的試劑中最高的(摩爾吸收系數(shù)ε550=1.80×105)最大吸收峰在550nm處。在比色測定B時應(yīng)嚴格控制顯色條件，以保證玫瑰花青苷的形成。玫瑰花青苷溶液在0.0014—0.06mg/LB的濃度范圍內(nèi)符合Beer定律。溶于酒精后，在室溫下1—2小時內(nèi)穩(wěn)定。

主要儀器

石英(或其他無硼玻璃)；三角瓶(250或300ml)和容量瓶(100ml,1000ml)；回流裝置；離心機；瓷蒸發(fā)皿(Φ7.5cm)；恒溫水??；分光光度計；電子天平(1/100)。

試劑

(1)95%酒精(二級)；

(2)無水酒精(二級)；

(3)姜黃素—草酸溶液：稱取0.04g姜黃素和5g草酸，溶于無水酒精(二級)中，加入4.2ml6mol/LHCl,移入100ml石英容量瓶中，用酒精定容。貯存在陰涼的地方。姜黃素容易分解，最好當天配制。如放在冰箱中，有效期可延長至3—4天。

(4)B標準系列溶液：稱取0.5716gH3BO3(一級)溶于水，在石英容量瓶中定容成1升。此為100mg/LB標準溶液，再稀釋10倍成為10mg/LB標準貯備溶液。吸取10mg/LB溶液1.0,2.0,3.0,4.0,5.0ml,用水定容至50ml,成為0.2，0.4，0.6，0.8，1.0mg/LB的標準系列溶液，貯存在塑料試劑瓶中。

(5)1mol/LCaCl2溶液：稱取7.4gCaCl2·2H2O(二級)溶于100ml水中。

操作步驟

待測液制備：稱取風干土壤(通過1mm尼龍篩)10.00g于250ml或300ml的石英三角瓶(或塑料瓶)中，加20.0ml無硼水。連接回流冷凝器后煮沸5分鐘整，立即?；?，但繼續(xù)使冷卻水流動。稍冷后取下石英三角瓶。放置片刻使之冷卻。倒入離心管中，加2滴1mol/LCaCl2溶液以加速澄清(但不要多加)，離心分離出清液(或過濾到塑料杯中)。

測定：吸取1.00ml清液，放入瓷蒸發(fā)皿中，加入4ml姜黃素溶液。在55±3℃的水浴上蒸發(fā)至干，并且繼續(xù)在水浴上烘干15分鐘除去殘存的水分。在蒸發(fā)與烘干過程中顯出紅色，加20.0ml95%酒精溶解，用干濾紙過濾到1cm光徑比色槽中，在550nm波長處比色，用酒精調(diào)節(jié)比色計的零點。假若吸收值過大，說明B濃度過高，應(yīng)加95%酒精稀釋或改用580或600nm的波長比色。

工作曲線的繪制：分別吸取0.2，0.4，0.6，0.8，1.0mg/LB標準系列溶液各1ml放入瓷蒸發(fā)皿中，加4ml姜黃素溶液，按上述步驟顯色和比色。以B標準系列的濃度mg/L對應(yīng)吸收值繪制工作曲線。結(jié)果計算：有效B，mg/L=C×液土比

式中

C—由工作曲線查得B的mg/L數(shù)；液土比—浸提時，浸提劑毫升數(shù)/土壤克數(shù)。

1—9.2

土壤有效鉬的測定(KCNS比色法)

方法原理

在酸性溶液中，硫氰酸鉀(KCNS)與五價鉬在有還原劑存在的條件下形成橙紅色絡(luò)合物M0(CNS)5或［M0O(CNS)5］2-，用有機溶劑(異戌醇等)萃取后比色測定。此絡(luò)合物最大吸收峰在波長470nm處，摩爾吸收系數(shù)ε470=1.95×104。

由于反應(yīng)條件不同，可能形成顏色較深的其它組成的絡(luò)合物，因此，對顯色的條件必須嚴格遵守。溶液的酸度和KCNS的濃度都影響顏色強度和穩(wěn)定性。HCl濃度應(yīng)小于4mol/L，KCNS濃度應(yīng)保持至小0.6%。

主要儀器

往復振蕩機；高溫電爐；125ml分液漏斗；振蕩機；分光光度計；石英或硬質(zhì)玻璃器皿。

試劑：(1)草酸—草酸銨浸提劑：24.9克草酸銨(NH4)2C２O4·H2O，二級)與12.6克草酸(H2C2O4·2H2O，二級)溶于水，定容成1升。酸度應(yīng)為pH3.3,必要時在定容前用pH計校準。所用草酸銨及草酸不應(yīng)含鉬。

(2)6.5mmol/L鹽酸：用重蒸餾過的鹽酸配制。

(3)異戊醇—CCl4混合液：異戊醇［(CH3)2CH·CH2·CH2·OH，二級］，加等量(體積計)CCl4(二有)作為增重劑，使比重大于1。為了保證測定結(jié)果的準確性，應(yīng)先將異戊醇加以處理：將異戊醇盛在大分液漏斗中，加少許KCNS和SnCl2溶液，振蕩幾分鐘，靜置分層后棄去水相。

(4)檸檬酸(二級)

(5)20%KCNS溶液：20克KCNS(二級)溶于水，稀釋至100ml。

(6)10%SnCl2·2H2O溶液：10克未變質(zhì)的SnCl2·2H2O溶解在50ml的濃HCl中。加水稀釋至100ml，由于SnCl2不穩(wěn)定，應(yīng)當天配制。

也可以用金屬錫配制：將5.3克薄錫片溶于20ml濃HCl中，加熱至完全溶解(不要使溶液蒸發(fā))迅速用無離子水稀釋至100ml。也可在前一天晚上溶解錫，不必加熱，但要使小塊的錫留在管底，不要用水稀釋；放置過夜，使錫片緩緩溶解，翌日早稀釋至所需濃度。

(7)0.05%FeCl3·6H2O溶液：0.5克FeCl3·6H2O(二級)溶于1升6.5mol/LHCl中。

(8)1mg/LMO標準液：0.2522克鉬酸鈉(Na2MoO4·2H2O；二級)溶于水。加入1ml濃HCl(一級)，用水稀釋成1升，成為100mg/LMo的貯備標準液。吸取5ml貯備標準液準確稀釋至500ml，即為1mg/LMo的標準溶液。

操作步驟

1待測液制備：稱取風干土壤(通過1mm尼龍網(wǎng)篩)25.00g盛于500ml三角瓶中加250ml草酸一草酸銨浸提劑。加瓶塞后在往復振蕩機上振蕩8小時或過夜。過濾，濾紙事先用6mol/LHCl洗凈。過濾時棄去最初的10—15ml濾液。

2測定：取200ml濾液(含鉬量不超過6ug)在燒杯中。繼續(xù)蒸發(fā)至干。加強熱破壞部分草酸鹽后，放于高溫電爐中450℃灼燒，破壞草酸鹽和有機物。冷卻后加10ml6.5mol/LHCl溶解殘渣。放于125ml分液漏斗中。加水至體積約為45ml。

加1克檸蒙酸和2—3ml異戊醇—CCl4混合溶液，搖2分鐘，靜置分層后棄去異戊醇…CCl4層，加入3mlKCNS溶液，混合均勻，這時紅色逐漸消失，準確地加入10.0ml異戊醇混合液，搖動2—3分鐘。靜置分層后，用干濾紙將異戊醇層過濾到比色杯中，在波長470nm處比色測定。

3工作曲線的繪制：吸取1mg/LMo標準溶液0，0.1，0.3，0.5，1.0，2.0，4.0，6.0ml分別放入125ml分液漏斗中，各加10ml0.05%FeCl3溶液。按上述步驟萃取和比色(系列比色液的濃度為0—0.6mg/LMo)，繪制工作曲線。

計算結(jié)果

有效鉬，mg/kg=C×顯色液體積×分取倍數(shù)/W

式中

C—由工作曲線查得比色液Mo的mg/L數(shù)；

顯色液體積10ml；

分取倍數(shù)—浸提時所用浸提劑體積/測定時吸取浸出液體積=250/200；

W—土壤樣品重量=25g

1—9.3

土壤中銅、鋅、錳、鐵的測定

采用原子吸收分光光度法測定土壤中Cu、Zn、Mn、Fe，方法迅速、準確，并且可以采用一次處理樣品，使用統(tǒng)一工作曲線，測定Cu、Zn、Mn、Fe四個元素。

方法原理

原子吸收分光光度法測定Cu、Zn、Mn、Fe的靈敏度很高，使用乙炔一空氣火焰時，在每種元素的共振線測定，無干擾現(xiàn)象。浸出液或消化液可直接上機測定。

主要儀器

恒溫振蕩機；高溫電爐；原子吸收分光光度計。

試劑

(1)硝酸、鹽酸、氫氟酸優(yōu)級純試劑。

(2)

高氯酸、優(yōu)級純試劑稀釋為60%。

(3)

(3)DTPA浸提劑

1.967gDTPA溶于14.92g三乙醇胺和少量水中；再將1.47gCaCl2·2H2O溶于水后，一并轉(zhuǎn)入1升容量瓶中，加水至約950ml，用6mol/LHCl調(diào)pH至7.30，最后加水至刻度。

(4)

銅標準貯備液(100mg/L)：稱取0.1000g純金屬銅溶解于20ml1:1HNO3；移入1升容量瓶中，加水定容至刻度。

(5)鋅標準貯備液(500mg/L)：稱取0.5000g純金屬鋅，用20ml1:1HCl溶解，移入1L容量瓶中，加水定容至刻度。

(6)錳標準貯備液(1000mg/L)：稱取1.000g純金屬錳，用20ml1:1HNO3溶解，移入1L容量瓶中，加水定容至刻度。

(7)鐵標準貯備液(1000mg/L)：稱取1.000g純金屬鐵，溶解于20ml1:1HCl中，加熱助溶，移入1L容量瓶中加水定容至刻度。

操作步驟

(1)土壤全量Cu、Zn、Mn、Fe的測定：稱取通過0.25mm篩孔的土樣1.xxxg，放入鉑坩堝，加濃HNO317ml,60%HClO45ml，在電爐上小火加熱，至溶液約剩5ml后取下冷卻。加HF5ml，繼續(xù)消煮，蒸發(fā)至干，再加HF3ml消煮至冒微量白煙為止。若消化不完全，可再加HF消煮。用1：2HCl溶解，然后用熱水洗入100ml容量瓶中，定容后過濾；用原子吸收分光光度計分別測定Cu、Zn、Mn、Fe，記錄測定數(shù)據(jù)。

(2)土壤有效Cu、Zn、Mn、Fe測定：稱取通過0.5mm篩孔的土樣5.xxxg于125ml三角瓶中，加入0.05mol/LDTPA溶液25ml，振蕩1h后過濾于三角瓶中，用原子吸收分光光度計分別測定Cu、Zn、Mn、Fe，記錄測定數(shù)據(jù)。

同時用標準貯備液稀釋為所要求的系列標準溶液，分別測定并繪制統(tǒng)一曲線圖。

結(jié)果計算

Cu、Zn、Mn或Femg/kg=查得樣品在曲線上濃度mg/L/樣品重(g)×取用倍數(shù)。

1—10

土壤酸堿度的測定

pH是土壤重要的基本性質(zhì)，也是影響肥力的因素之一。它直接影響土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性。pH值對土壤中氮素的硝化作用和有機質(zhì)的礦化等都有很大的影響，因此對植物的生長發(fā)育有直接影響。在鹽堿土中測定pH值，可以大致了解是否含有堿金屬的碳酸鹽和發(fā)生堿化，作為改良和利用土壤的參考依據(jù)，同時在一系列的理化分析中，土壤pH與很多項目的分析方法和分析結(jié)果有密切的聯(lián)系，也是審查其他項目結(jié)果的一個依據(jù)。

1—10.1

混合指示劑比色法

方法原理：利用指示劑在不同pH的溶液中顯示不同顏色的特性。因而可根據(jù)指示劑顯示的顏色確定溶液的pH值。

主要儀器：白瓷板(或石蠟浸紙和聚乙烯薄膜)；瑪瑙研缽。

試劑：pH4—11混合指示劑：稱0.2g甲基紅，0.4g溴百里酚藍，0.8g酚酞在瑪瑙研缽中混合研勻，溶于400ml95%酒精中，加蒸餾水580ml，用0.1mol/LNaOH調(diào)至pH=7(草綠色)，定容至1升。此指示劑的PH變化范圍如下：

pH：

顏色：紅

橙

黃(稍帶綠)

草綠

綠

暗藍

紫藍

紫

操作步驟：用角匙取少量土壤樣品，放于白瓷板凹槽中，加蒸餾水1滴，再加pH混合指示劑3～5滴，以能潤濕樣品而稍有余為宜且玻璃棒充分攪拌。稍澄清，傾斜瓷板，觀察溶液色度，與相應(yīng)的土壤堿度(pH)比色卡進行比較，確定pH。

也可用寬約2～3厘米、長約6～8厘米的白色石蠟浸紙代替白瓷板。

1—10.2

電位測定法

方法原理：用水浸提液或土壤懸液測定pH值時，應(yīng)用指示電極PHS—3C復合電極測定該試液或懸液的電位差。由于電極的電位是固定的，因而該電位差的大小取決于試液中的氟離子活度，在酸度計上可直接讀出pH值。

主要儀器：pH酸度計、pH玻璃電極、甘汞電極(或復合電極)。

試劑配制：

(1)pH4.01標準緩沖液。稱取經(jīng)105℃烘干的苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)10.21g，用蒸餾水溶解后稀釋至1000ml。

(2)pH6.87標準緩沖液。稱取在45℃烘干的磷酸二氫鉀(KH2PO4)3.39g和無水磷酸氫二鈉(Na2HPO4)3.53g，溶解在蒸餾水中，定容至1000ml。

(3)pH9.18標準緩沖液。稱3.80g硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶于蒸餾水中，定容至1000ml。此溶液的pH值容易變化，應(yīng)注意保存。

操作步驟：稱取通過1mm孔徑篩子的風干土25g，放入50ml燒杯中，加入蒸餾水25ml用玻璃棒攪拌1分鐘，使土體充分散開，放置半小時，此時應(yīng)避免空氣中有氨或揮發(fā)性酸的影響，然后用酸度計測定。具體操作方法如下：

1.接通電源，開啟電源開關(guān)，預熱15分鐘。

2.將開關(guān)達到pH檔。

3.將斜率順時針達到底。

4.用溫度計測出緩沖液或(待測液)的溫度，將溫度旋鈕調(diào)至此溫度。

5.將電極放入pH為6.86的緩沖溶液中，調(diào)定位旋鈕，使儀器顯示6.86。

6.將電極沖洗干凈后，再放入pH為9.18(或4.00)的緩沖溶液中，調(diào)斜率使儀器顯示9.18(或4.00)。

7.如此重復5、6步直到儀器顯示相應(yīng)的pH值較穩(wěn)定為止。

8.將洗干凈的電極放入待測液中，儀器即顯示待測液的pH值，待顯示數(shù)字較穩(wěn)定時讀數(shù)即可。此值為待測液的pH值。

1—11

土壤容重和孔度的測定(環(huán)刀法)

1—11.1

土壤容重的測定(環(huán)刀法)

土壤容重不僅用于鑒定土壤顆粒間排列的緊實度，而且也是計算土壤孔度和空氣含量的必要數(shù)據(jù)。

測定土壤容重的方法很多，如環(huán)刀法、蠟封法、水銀排出法等。常用的是環(huán)刀法，本法操作簡便，結(jié)果比較準確，能反映田間實際情況。

方法原理

本法系利用一定體積的環(huán)刀切割未攪的自然狀態(tài)的土樣，使土樣充滿其中，稱量后計算單位體積的烘干土重。

操作步驟

1.先在田間選擇挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，按剖面層次，分層采樣，每層重復3次。如只測定耕作層土壤容重，則不必挖土壤剖面。

2.將環(huán)刀托放在已知重量的環(huán)刀上，將環(huán)刀刃口向下垂直壓入土中，直至環(huán)刀筒中充滿樣品為止。環(huán)刀壓入時要平穩(wěn)，用力一致。

3.用削土刀托放在已知重量的環(huán)刀上，將環(huán)刀刃口向下垂直壓入土中，直至環(huán)刀筒中充滿樣品為止。環(huán)刀壓入時要平穩(wěn)，用力一致。

4.用削土刀切開環(huán)刀周圍的土壤，取出已裝滿土的環(huán)刀，細心削去環(huán)刀兩端多余的土，并擦凈環(huán)刀外面的土。環(huán)刀兩端立即加蓋，以免水分蒸發(fā)。隨即稱重(精確到0.01g)并記錄。

5.同時在同層采樣處，用鋁盒采樣，測定土壤自然含水量?；蛘咧苯訌沫h(huán)刀筒中取出樣品，測定土壤含水量。

結(jié)果計算

按下式計算土壤容重。

d=g·100/[V·(100+W)]

式中：d—土壤容重(g/cm3)

g—環(huán)刀內(nèi)濕土重(g)

V—環(huán)刀容積(cm3)

W—樣品含水量(%)

此法允許平行絕對誤差＜0.03g/cm3，取算術(shù)平均值。

儀器設(shè)備

環(huán)刀(容積為100cm3)、環(huán)刀托、削土刀、小鐵鏟、鋁盒、干燥器、烘箱、天平(感量0.1g和0.01g)等。

1—11.2

土壤孔度的測定

土壤孔度與土壤結(jié)構(gòu)、土壤質(zhì)地及土壤有機質(zhì)含量有關(guān)。它們對土壤的水、肥、氣、熱狀況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有顯著影響。

總孔度的計算

土壤總孔度一般不直接測定，常由測定土壤比重和容重之后，通過計算間接求得。也可以在沒有比重或不用比重值的情況下，直接用容重(d)通過經(jīng)驗公式計算出土壤總孔度(Pt%)。

Pt%=93.947-32.995d

在工作中為了方便起見，可按上式計算出常用容重范圍的土壤孔度，查對下表即可。

土壤總孔度查對表

0.00

0.01

0.02

0.03

0.01

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.7

70.85

70.52

70.19

69.86

69.53

69.20

68.87

68.54

68.21

67.88

0.8

67.55

67.22

66.89

66.56

66.23

65.90

65.57

65.24

64.91

64.58

0.9

64.25

63.92

63.59

63.26

62.93

62.60

62.27

61.94

61.61

61.28

1.0

60.95

60.62

60.29

59.96

59.63

59.30

58.97

58.64

58.31

57.88

1.1

57.65

57.32

56.99

56.66

56.33

56.00

55.67

55.34

55.01

54.68

1.2

54.35

54.02

53.69

53.36

53.03

52.70

52.37

52.04

51.71

51.38

1.3

51.05

50.72

50.39

50.06

49.73

49.40

49.07

48.74

48.41

48.08

1.4

47.75

47.42

47.09

46.76

46.43

46.10

45.77

45.44

45.11

44.79

1.5

44.46

44.13

43.80

43.47

43.14

42.81

42.48

42.12

41.82

41.49

1.6

41.16

40.83

40.50

40.17

39.84

39.51

39.18

38.85

38.52

38.19

1.7

37.86

37.53

37.20

36.87

36.54

36.21

35.88

35.55

35.22

34.89

注：表中第一縱行(d值)為容重，第一橫行(d值)為容重的第二位小數(shù)。

使用上表時，依一般對數(shù)表的方法即能查出某一容重的總孔度值，而不需要按經(jīng)驗公式計算。

查表舉例：d=0.87時，Pt=65.24%

d=1.10時，Pt=57.65%

d=1.72時，Pt=37.20%

毛管孔度的測定(環(huán)刀法)

1.操作步驟

(1)用環(huán)刀在野外采取原狀土(方法同容重)。

(2)將環(huán)刀有孔并墊有濾紙的一端放入盛薄層水的搪瓷托盤內(nèi)，瓷盤內(nèi)水深保持在2—3mm內(nèi)，浸水時間：砂土4—6小時，粘土8—12小時或更長時間。

(3)環(huán)刀中土樣吸水膨脹后，用刮土刀削去脹到環(huán)刀外面的土樣，并立即稱重，準確至0.1g。

(4)稱重后，從環(huán)刀中取出4—5g，放入鋁盒中，測定土樣吸水后的含水率，以換算環(huán)刀中烘干土重。

2.結(jié)果計算。毛管孔度可用下式計算：

PC%=W/V×100

式中：Pc%—土壤毛管孔度(容積%)

W—環(huán)刀筒內(nèi)土壤所保持的水量，相當于水的容積(cm3)；

V—環(huán)刀筒內(nèi)容積(cm3)。

本測定進行3—4次平行測定，重復誤差不得大于1%，取算術(shù)平均值。

3.儀器設(shè)備：瓷盤、濾紙、鋁盒、環(huán)刀(100cm3)、烘箱、干燥器、刮土刀等。

通氣孔度的計算　　土壤通氣孔度可用下式計算：

Pc%=Pt%-Po%

式中：Pc%—土壤通氣孔度(%)；

Pt%—土壤總孔度(%)；

Po%—土壤毛管孔度(%)．