1、第一篇 土壤分析11 土壤样品的采集与处理土壤样品的采集是土壤分析工作中的一个重要环节，是直接影响着分析结果和结论是否正确的一个先决条件。由于土壤特别是农业土壤本身的差异很大，采样误差要比分析误差大得多，因此必须重视采集有代表性的样品。另外，要根据分析目的不同而采用不同的采样和处理方法。11.1 土壤样品的采集1 土样的采集时间和工具土壤中有效养分的含量因季节的不同而有很大的差异。分析土壤养分供应的情况时，一般都在晚秋或早春采样。采样时要特别注意时间因素，同一时间内采取的土样分析结果才能相互比较。 常用的采样工具有铁锨、管形土钻和螺旋土钻。2 土壤样品采集的方法采样的方法因分析目的不同而不同。
2、(1)土壤剖面样品。研究土壤基本理化性质，必须按土壤发生层次采样。一般每层采样 1kg，分别装入袋中并做好标记。(2)土壤物理性质样品。如果是进行土壤物理性质的测定，必须采集原状土壤样品。在取样过程中，须保持土块不受挤压，样品不变形，并要剥去土块外面直接与土铲接触而变形部分。(3)土壤盐分动态样品。研究盐分在土壤剖面中的分布和变动时，不必按发生层次采样，可从地表起每 10cm 或 20cm 采集一个样品。(4)耕作层土壤混合样品。为了评定土壤耕层肥力或研究植物生长期内土壤耕层中养分供求情况，采用只取耕作层 20cm 深度的土样，对作物根系较深的或熟土层较厚的土壤，可适当增加采样深度。采样点的选
3、择一般可根据土壤、作物、地形、灌溉条件等划分采样单位。在同一采样单位里地形、土壤、生产条件应基本相同。土壤的混合样品是由多点混合而成。一般采样区的面积小于 10 亩时，可取 5 个点的土壤混合；面积为 1040 亩时，可取 515 个点的土壤混合；面积大于 40 亩时，可取 1520 个点的土壤混合。在丘陵山区，一般 510 亩可采一个混合样品。在平原地区，一般 3050 亩可采一个混合样品。采样点的分布方式主要有：对角线取样法(图 1)：适用于面积不大，地势平坦，肥力均匀的地块。棋盘式取样法(图 2)：适用于中等面积，地势平坦、地形完整，但地力不均匀的地块。之字形取样法(图 3)：适用于面积
4、较大，地势不平坦地形多变的地块。如果采来的土壤样品数量太多，可用四分法将多余的土壤弃去，一般保留 1kg 左右的土壤即可。四分法的方法是：将采集的土壤样品弄碎混合并铺成四方形，然后划对角线分成四等份，取其对角的两份，其余两份弃去。如果所得的样品仍然很多，可再用四分法处理，直到所需数量为止。取土样 1kg 装袋，袋内外各放一标签，上面用铅笔写明编号、采集地点、地形、土壤名称、时间、深度、作物、采集人等，采完后将坑或钻眼填平。11.2 土壤样品的处理土壤样品的处理包括风干、去杂、磨细、过筛、混匀、装瓶保存和登记等操作过程。1 风干和去杂从田间采回的土样，除特殊要求鲜样外，一般要及时风干。其方法是将
5、土壤样品放在阴凉干燥通风、又无特殊的气体(如氯气、氨气、二氧化硫等) 、无灰尘污染的室内，把样品弄碎后平铺在干净的牛皮纸上，摊成薄薄的一层，并且经常翻动，加速干燥。切忌阳光直接曝晒或烘烤。在土样稍干后，要将大土块捏碎( 尤其是粘性土壤) ，以免结成硬块后难以磨细。样品风干后，应拣出枯枝落叶、植物根、残茬、虫体以及土壤中的铁锰结核、石灰结核或石子等，若石子过多，将其拣出并称重，记下所占的百分数。2 磨细、过筛和保存进行物理分析时，取风干土样 100200g，放在牛皮纸上，用木块碾碎，放在有盖底的 18 号筛(孔径 1mm)中，使之通过 1mm 的筛子，留在筛上的土块再倒在牛皮纸上重新碾磨。如此反
6、复多次，直到全部通过为止。不得抛弃或遗漏，但石砾切勿压碎。筛子上的石砾应拣出称重并保存，以备石砾称重计算之用。同时将过筛的土样称重，以计算石砾重量百分数，然后将过筛后的土壤样品充分混合均匀后盛于广口瓶中，作为土壤颗粒分析以及其它物理性质测定之用。化学分析时，取风干好的土样如以上方法将其研碎，并使其全部通过 18 号筛( 孔径 1mm)。所得的土壤样品，可用以测定速效性养分、pH 值等。测定全磷、全氮和有机质含量时，可将通过 18 号筛的土壤样品，进一步研磨，使其全部通过 60 号筛( 孔径 0.25mm)。测定全钾时，应将全部通过 100 号筛(孔径 0.149mm)的土壤样品，作为其分析用。
7、研磨过筛后的土壤样品混匀后，装入广口瓶中。样品装入广口瓶后，应贴上标签，并注明其样号、土类名称、采样地点、采样深度、采样日期、筛孔径、采集人等。一般样品在广口瓶内可保存半年至一年。瓶内的样品应保存在样品架上，尽量避免日光、高温、潮湿或酸碱气体等的影响，否则影响分析结果的准确性。主要仪器土壤筛、土钻、牛皮纸、木块、广口瓶、米尺、铁锨、土壤袋、标签、铅笔。12 土壤水分的测定(吸湿水和田间持水量)田间持水量是土壤排除重力水后，本身所保持的毛管悬着水的最大数量。它是研究土、水、植物的关系，研究土壤水分状况，土壤改良、合理灌溉不可缺少的水分常数。吸湿水是风干土样水分的含量，是各项分析结果计算的基础。1
8、2.1 土壤吸湿水的测定测定原理风干土壤样品中的吸湿水在 1052的烘箱中可被烘干，从而可求出土壤失水重量占烘干后土重的百分数。在此温度下，自由水和吸湿水都被烘干，然而土壤有机质不能被分解。 测定步骤1.取一干净又经烘干的有标号的铝盒 (或称量瓶)在分析天平上称重为 A。2.然后加入风干土样 510g(精确到 0.0001g)，并精确称出铝盒与土样的总重量 B。3.将铝盒盖斜盖在铝盒上面呈半开启状态，放入烘箱中，保持烘箱内温度 1052，烘 6 小时。4.待烘箱内温度冷却到 50时，将铝盒从烘箱中取出，并放入干燥器内冷却至室温称重，然后再启开铝盒盖烘 2 小时，冷却后称其恒重为 C。前后两次称
9、重之差不大于 3mg。结果计算该土样吸湿水的含量(%) = (B-A)-(C-A)(C-A)100%= (湿土重-烘干土重)烘干土重100% 注意事项(1)要控制好烘箱内的温度，使其保持在 1052，过高过低都将影响测定结果的准确性。(2)干燥器内所放的干燥剂要在充分干燥的情况下方可放入烘干土样。否则干燥剂要重新烘干或更换后方可放入干燥器中。主要仪器铝盒、分析天平(0.0001g)、角匙、烘箱、坩埚钳、干燥器、瓷盘。12.2 田间持水量的测定测定方法(铁框法)1.在田间选择具有代表性的地块，面积不少于 0.5m2，仔细平整地面。2.将铁框击入平整好的地块约 67cm 深，其中大框(5050cm
10、 2)在外，小框(2525cm 2)在内，大小框之间为保护区，其之间距离要均匀一致。小框内为测定区。3.在上述地块旁挖一剖面，测定各层容重及其自然含水量。从而计算出总孔隙度及自然含水量所占容积%，然后根据总孔隙度与现有自然含水量所占容积%之差，求出实验土层 (一般为 1m 左右) 全部孔隙都充满水时应灌水的数量，为保证土壤充分渗透，实际灌水量将为计算需水量的 1.5 倍。按下式计算测试区和保护区的灌水量：灌水量(m 3)=H(a-w)dsh式中：a土壤饱和含水量(%) ；w土壤自然含水量(%) ；d土壤容重(g/cm 3)；s测试区面积(m 2)；h土层需灌水深度(m)；H使土壤达饱和含水量的
11、保证系数。H 值大小与土壤质地、地下水位深度有关，通常为 1.53，一般粘性土或地下水位浅的土壤选用 1.5，反之，选用 2 或 3。4.灌水前在测试区和保护区各插厘米尺一根，灌水时，为防止土壤冲刷，应在灌水处铺上草或席子。5.灌水时先往保护区灌水，灌到一定程度后，立即向测定区灌水，使内外均保持 5cm 厚的水层，一直到灌完为止。6.灌水完毕，土表要用草或席子以及塑料布盖严，以防蒸发和雨淋。7.取样时间，一般为砂土类、壤土类在灌水后 24 小时取样，粘土类必须在 48 小时或更长时间以后方可采样测定。8.采样于测定区按正方形对角线打钻，每次打 3 个钻孔，从上至下按土壤发生层分别采土 1520
12、g(精确到 0.01g)，放入铝盒，测其含水量。以后每天测定一次，直到前后两天的含水量无显著差异，水分运动基本平衡为止。结果计算重量田间持水量%= (湿土重-烘干土重)烘干土重100容积田间持水量= 重量田间持水量容积注意事项因地下水位的高低可影响所测得的田间持水量的数值，因此在报所测田间持水量的结果时必须注明地下水的深度。主要仪器铁锨、锤子、铁框(5050cm 2 和 2525cm2 各 1 个) 、草席、塑料布、水桶、土钻、铝盒、天平(0.01g)、厘米尺。13 土壤有机质的测定(重铬酸钾容量法)土壤有机质既是植物矿质营养和有机营养的源泉，又是土壤中异养型微生物的能源物质，同时也是形成土壤
13、结构的重要因素。测定土壤有机质含量的多少，在一定程度上可说明土壤的肥沃程度。因为土壤有机质直接影响着土壤的理化性状。测定原理在加热的条件下，用过量的重铬酸钾硫酸(K 2Cr2O7H 2SO4)溶液，来氧化土壤有机质中的碳，Cr 2O-27 等被还原成 Cr+3，剩余的重铬酸钾(K 2Cr2O7)用硫酸亚铁(FeSO 4)标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量，再乘以常数 1.724，即为土壤有机质量。其反应式为：重铬酸钾硫酸溶液与有机质作用：2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H 2O硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾的反应：K2Cr2O7+6
14、FeSO47H 2SO4=K2SO4Cr 2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O测定步骤：1.在分析天平上准确称取通过 60 目筛子(0.25mm)的土壤样品0.10.5g(精确到 0.0001g)，用长条腊光纸把称取的样品全部倒入干的硬质试管中，用移液管缓缓准确加入 0.136mol/L 重铬酸钾硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液 10ml，(在加入约 3ml 时，摇动试管，以使土壤分散) ，然后在试管口加一小漏斗。2.预先将液体石蜡油或植物油浴锅加热至 185190，将试管放入铁丝笼中，然后将铁丝笼放入油浴锅中加热，放入后温度应控制在170180，待试管中液体沸腾发生气泡时开始
15、计时，煮沸 5 分钟，取出试管，稍冷，擦净试管外部油液。3.冷却后，将试管内容物小心仔细地全部洗入 250ml 的三角瓶中，使瓶内总体积在 6070ml,保持其中硫酸浓度为 11.5mol/l,此时溶液的颜色应为橙黄色或淡黄色。然后加邻啡罗啉指示剂 34 滴，用0.2mol/l 的标准硫酸亚铁 (FeSO4)溶液滴定，溶液由黄色经过绿色、淡绿色突变为棕红色即为终点。4.在测定样品的同时必须做两个空白试验，取其平均值。可用石英砂代替样品，其他过程同上。结果计算在本反应中，有机质氧化率平均为 90%，所以氧化校正常数为10090，即为 1.1。有机质中碳的含量为 58%，故 58g 碳约等于100
16、g 有机质，1g 碳约等于 1.724g 有机质。由前面的两个反应式可知：1mol 的 K2Cr2O7 可氧化 32mol 的 C，滴定 1molK2Cr2O7，可消耗6mol FeSO4，则消耗 1molFeSO4 即氧化了 3216C=14C=3计算公式为：有机质 g/kg= (V0-V)*0.5*80.0031.7241.1)样品重1000式中：V 0滴定空白液时所用去的硫酸亚铁毫升数。V滴定样品液时所用去的硫酸亚铁毫升数。N标准硫酸亚铁的浓度。附我国第二次土壤普查有机质含量分级表如下，以供参考。注意事项1.根据样品 有机质含量决定称样量。有机质含量在大于 50g/kg 的土样称 0.1
17、g，2040g/kg 的称 0.3g，少于 20g/kg 的可称 0.5g 以上。2.消化煮沸时，必须严格控制时间和温度。3.最好用液体石蜡或磷酸浴代替植物油，以保证结果准确。磷酸浴需用玻璃容器。4.对含有氯化物的样品，可加少量硫酸银除去其影响。对于石灰性土样，须慢慢加入浓硫酸，以防由于碳酸钙的分解而引起剧烈发泡。对水稻土和长期渍水的土壤，必须预先磨细，在通风干燥处摊成薄层，风干 10 天左右。5.一般滴定时消耗硫酸亚铁量不小于空白用量的 1/3，否则，氧化不完全，应弃去重做。消煮后溶液以绿色为主，说明重铬酸钾用量不足，应减少样品量重做。仪器、试剂1.主要仪器分析天平(0.0001g) 、硬质
18、试管、长条腊光纸、油浴锅 、铁丝笼(消煮时插试管用)、温度计(0360 )、滴定管 (25ml)、吸管(10ml)、三级 别 一 级 二 级 三 级 四 级 五 级 六 级有机质(%)40 3040 2030 1020 610 6角瓶(250ml) 、小漏斗、量筒(100ml) 、角匙、滴定台、吸水纸、滴瓶(50ml)、试管夹、吸耳球、试剂瓶(500ml) 。2.试剂(1)0.136mol/LK2Cr2O7H 2SO4 的标准溶液。准确称取分析纯重铬酸钾(K 2Cr2O7)40g 溶于 500ml 蒸馏水中，冷却后稀释至 1L，然后缓慢加入比重为 1.84 的浓硫酸(H 2SO4)1000ml
19、，并不断搅拌，每加入200ml 时，应放置 1020 分钟使溶液冷却后，再加入第二份浓硫酸(H2SO4)。加酸完毕，待冷后存于试剂瓶中备用。(2)0.2mol/LFeSO4 标准溶液。准确称取分析纯硫酸亚铁(FeSO47H2O)56g 或硫酸亚铁铵 Fe(NH4)2(SO4)26H2O80g，溶解于蒸馏水中，加 3mol/L 的硫酸(H 2SO4)60ml，然后加水稀释至 1L，此溶液的标准浓度，可以用 0.0167mol/L 重铬酸钾(K 2Cr2O7)标准溶液标定。(3)邻啡罗啉指示剂。称取分析纯邻啡罗啉 1.485g，化学纯硫酸亚铁(FeSO 47H2O)0.695g，溶于 100ml
20、蒸馏水中，贮于棕色滴瓶中(此指示剂以临用时配制为好)。14 土壤中氮的测定(全氮、碱解氮【速效氮】)14.1 土壤全氮量的测定(重铬酸钾硫酸消化法) 。土壤含氮量的多少及其存在状态，常与作物的产量在某一条件下有一定的正相关，从目前我国土壤肥力状况看，80%左右的土壤都缺乏氮素。因此，了解土壤全氮量，可作为施肥的参考，以便指导施肥达到增产效果。方法原理土壤与浓硫酸及还原性催化剂共同加热，使有机氮转化成氨，并与硫酸结合成硫酸铵；无机的铵态氮转化成硫酸铵；极微量的硝态氮在加热过程中逸出损失；有机质氧化成 CO2。样品消化后，再用浓碱蒸馏，使硫酸铵转化成氨逸出，并被硼酸所吸收，最后用标准酸滴定。主要反
21、应可用下列方程式表示：NH2CH2CONH-CH2COOH+H2SO4=2NH2-CH2COOH+SO2+ONH2-CH2COOH+3H2SO4=NH3+2CO2+3SO 2+4H 2O2NH2-CH2COOH+2K2Cr2O7+9H2SO4=(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO2+10H 2O(NH4)2SO42NaOH=Na SO4+2H2O+2NH3NH3+H3BO3=H3BO3NH3H3BO3NH3+HCl=H3BO3+NH4Cl操作步骤1.在分析天平上称取通过 60 号筛(孔径为 0.25mm)的风干土壤样品0.51g(精确到 0.001g)，然后放入 15
22、0ml 开氏瓶中。2.加浓硫酸(H 2SO4)5ml，并在瓶口加一只弯颈小漏斗，然后放在调温电炉上高温消煮 15 分钟左右，使硫酸大量冒烟，当看不到黑色碳粒存在时即可(如果有机质含量超过 5%时，应加 12g 焦硫酸钾，以提高温度加强硫酸的氧化能力)。3.待冷却后，加 5ml 饱和重铬酸钾溶液，在电炉上微沸 5 分钟，这时切勿使硫酸发烟。4.消化结束后，在开氏瓶中加蒸馏水或不含氮的自来水 70ml，摇匀后接在蒸馏装置上，再用筒形漏斗通过 Y 形管缓缓加入 40%氢氧化钠(NaOH)25ml。5.将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，三角瓶内盛有 25ml 2%硼酸吸收液和定
23、氮混合指示剂 1 滴。6.将螺丝夹打开(蒸汽发生器内的水要预先加热至沸) ，通入蒸汽，并打开电炉和通自来水冷凝。7.蒸馏 20 分钟后，检查蒸馏是否完全。检查方法：取出三角瓶，在冷凝管下端取 1 滴蒸出液于白色瓷板上，加纳氏试剂 1 滴，如无黄色出现，即表示蒸馏完全，否则应继续蒸馏，直到蒸馏完全为止(或用红色石蕊试纸检验)。8.蒸馏完全后，降低三角瓶的位置，使冷凝管的下端离开液面，用少量蒸馏水冲洗冷凝的管的下端(洗入三角瓶中) ，然后用 0.02mol/L盐酸(HCl)标准液滴定，溶液由蓝色变为酒红色时即为终点。记下消耗标准盐酸的毫升数。测定时同时要做空白试验，除不加试样外，其它操作相同。结果
24、计算N%= (V-V0)0.04780.014样品重1000式中：V滴定时消耗标准盐酸的毫升数；V0滴定空白时消耗标准盐酸的毫升数；N标准盐酸的摩尔浓度；0.014氮原子的毫摩尔质量 g/mmol；100换算成百分数。注意事项1.在使用蒸馏装置前，要先空蒸 5 分钟左右，把蒸汽发生器及蒸馏系统中可能存在的含氮杂质去除干净，并用纳氏试剂检查。2.样品经浓硫酸消煮后须充分冷却，然后再加饱和重铬酸钾溶液，否则作用非常激烈，易使样品溅出。加入重铬酸钾后，如果溶液出现绿色，或消化 12 分钟后即变绿色，这说明重铬酸钾量不足，在这种情况下，可补加 1g 固体重铬酸钾(K 2Cr2O7)，然后继续消化。3.
25、若蒸馏产生倒吸现象，可再补加硼酸吸收液，仍可继续蒸馏。4.在蒸馏过程中必须冷凝充分，否则会使吸收液发热，使氨因受热而挥发，影响测定结果。5.蒸馏时不要使开氏瓶内温度太低，使蒸气充足，否则易出现倒吸现象。另外，在实验结束时要先取下三角瓶，然后停止加热，或降低三角瓶使冷凝管下端离开液面。仪器、试剂1.主要仪器：开氏瓶(150ml)、弯颈小漏斗、分析天平、电炉、普通定氮蒸馏装置。2.试剂：(1) 浓硫酸(化学纯，比重 1.84)。(2)饱和重铬酸钾溶液。称取 200g(化学纯)重铬酸钾溶于 1000ml 热蒸馏水中。(3)40%氢氧化钠(NaOH)溶液。称取工业用氢氧化钠 (NaOH)400g，加水
26、溶解不断搅拌，再稀释定容至 1000ml 贮于塑料瓶中。(4)2%硼酸溶液。称取 20g 硼酸加入热蒸馏水(60 )溶解，冷却后稀释定容至 1000ml，最后用稀盐酸 (HCl)或稀氢氧化钠 (NaOH)调节pH 至 4.5(定氮混合指示剂显葡萄酒红色)。(5)定氮混合指示剂。称取 0.1g 甲基红和 0.5g 溴甲酚绿指示剂放入玛瑙研钵中，加入 100ml95%酒精研磨溶解，此液应用稀盐酸 (HCl)或氢氧化钠(NaOH)调节 pH 至 4.5。(6)0.02mol/L 盐酸标准溶液。取浓盐酸(HCl)(比重 1.19)1.67ml，用蒸馏水稀释定容至 1000ml，然后用标准碱液或硼砂标定
27、。(7)钠氏试剂(定性检查用)。称氢氧化钾(KOH)134g 溶于 460ml 蒸馏水中；称取碘化钾(KI)20g 溶于 50ml 蒸馏水中，加碘化汞(HgI) 使溶液至饱和状态(大约 32g 左右)。然后将以上两种溶液混合即成。14.2 土壤碱解氮（水解性氮）的测定(碱解扩散法)土壤水解性氮，包括矿质态氮和有机态氮中比较易于分解的部分。其测定结果与作物氮素吸收有较好的相关性。测定土壤中水解性氮的变化动态，能及时了解土壤肥力，指导施肥。测定原理在密封的扩散皿中，用 1.8mol/L 氢氧化钠(NaOH)溶液水解土壤样品，在恒温条件下使有效氮碱解转化为氨气状态，并不断地扩散逸出，由硼酸(H 3B
28、O3)吸收，再用标准盐酸滴定，计算出土壤水解性氮的含量。旱地土壤硝态氮含量较高，需加硫酸亚铁使之还原成铵态氮 。由于硫酸亚铁本身会中和部分氢氧化钠，故需提高碱的浓度(1.8mol/L，使碱保持 1.2mol/L 的浓度)。水稻土壤中硝态氮含量极微，可以省去加硫酸亚铁，直接用 1.2mol/L 氢氧化钠水解。操作步骤1.称取通过 18 号筛(孔径 1mm)风干样品 2g(精确到 0.001g)和 1g 硫酸亚铁粉剂，均匀铺在扩散皿外室内，水平地轻轻旋转扩散皿，使样品铺平。(水稻土样品则不必加硫酸亚铁)2.用吸管吸取 2%硼酸溶液 2ml，加入扩散皿内室，并滴加 1 滴定氮混合指示剂，然后在皿的外
29、室边缘涂上特制胶水，盖上毛玻璃，并旋转数次，以便毛玻璃与皿边完全粘合，再慢慢转开毛玻璃的一边，使扩散皿露出一条狭缝，迅速用移液管加入 10ml1.8mol/L 氢氧化钠于皿的外室( 水稻土样品则加入 10ml1.2mol/L 氢氧化钠) ，立即用毛玻璃盖严。3.水平轻轻旋转扩散皿，使碱溶液与土壤充分混合均匀，用橡皮筋固定，贴上标签，随后放入 40恒温箱中。24 小时后取出，再以0.01mol/LHCl 标准溶液用微量滴定管滴定内室所吸收的氮量，溶液由蓝色滴至微红色为终点，记下盐酸用量毫升数 V。同时要做空白试验，滴定所用盐酸量为 V0。结果计算水解性氮(mg/100g 土)= N(V-V0)1
30、4样品重 100式中：N标准盐酸的摩尔浓度；V滴定样品时所用去的盐酸的毫升数；V0空白试验所消耗的标准盐酸的毫升数；14一个氮原子的摩尔质量 mg/mol；100换算成每百克样品中氮的毫克数。注意事项(1)滴定前首先要检查滴定管的下端是否充有气泡。若有，首先要把气泡排出。(2)滴定时，标准酸要逐滴加入，在接近终点时，用玻璃棒从滴定管尖端沾取少量标准酸滴入扩散皿内。(3)特制胶水一定不能沾污到内室，否则测定结果将会偏高。(4)扩散皿在抹有特制胶水后必须盖严，以防漏气。主要仪器扩散皿、微量滴定管、1/1000 分析天平、恒温箱、玻璃棒 毛玻璃、皮筋、吸管(2ml 和 10ml)，腊光纸、角匙、瓷盘
31、。试剂(1)1.8mol/L 氢氧化钠溶液。称取化学纯氢氧化钠 72g，用蒸馏水溶解后冷却定容到 1000ml。(2)1.2mol/L 氢氧化钠溶液。称取化学纯氢氧化钠 48g,用蒸馏水溶解定容到 1000ml。(3)2%硼酸溶液。称取 20g 硼酸，用热蒸馏水( 约 60)溶解，冷却后稀释至 1000ml，用稀盐酸或稀氢氧化钠调节 pH 至 4.5(定氮混合指示剂显葡萄酒红色)。(4)0.01mol/L 盐酸标准溶液。先配制 1.0mol/L 盐酸溶液，然后稀释 100 倍，用标准碱标定。(5)定氮混合指示剂。与土壤全氮的测定配法相同。(6)特制胶水。阿拉伯胶( 称取 10g 粉状阿拉伯胶，
32、溶于 15ml 蒸馏水中)10 份、甘油 10 份，饱和碳酸钾 5 份混合即成( 最好放置在盛有浓硫酸的干燥器中以除去氨)。(7)硫酸亚铁(粉状)。将分析纯硫酸亚铁磨细保存于阴凉干燥处。15 土壤中磷的测定(全磷、速效磷)15.1 土壤全磷的测定(硫酸一高氯酸消煮法)方法原理在高温条件下，土壤中含磷矿物及有机磷化合物与高沸点的硫酸和强氧化剂高氯酸作用，使之完全分解，全部转化为正磷酸盐而进入溶液，然后用钼锑抗比色法测定。操作步骤1.在分析天平上准确称取通过 100 目筛(孔径为 0.25mm)的土壤样品 1g(精确到 0.0001)置于 50ml 三角瓶中，以少量水湿润，并加入浓H2SO48ml
33、，摇动后( 最好放置过夜 )再加入 7072%的高氯酸(HClO 4)10 滴摇匀。2.于瓶口上放一小漏斗，置于电炉上加热消煮至瓶内溶液开始转白后，继续消煮 20 分钟，全部消煮时间约为 4560 分钟。3.将冷却后的消煮液用水小心地洗入 100ml 容量瓶中，冲冼时用水应少量多次。轻轻摇动容量瓶，待完全冷却后，用水定容，用干燥漏斗和无磷滤纸将溶液滤入干燥的 100ml 三角瓶中。同时做空白试验。4.吸取滤液 210ml 于 50ml 容量瓶中，用水稀释至 30ml，加二硝基酚指示剂 2 滴，用稀氢氧化钠(NaOH)溶液和稀硫酸 (H2SO4)溶液调节 pH 至溶液刚呈微黄色。5.加入钼锑抗显
34、色剂 5ml，摇匀，用水定容至刻度。6.在室温高于 15的条件下放置 30 分钟后，在分光光度计上以700nm 的波长比色，以空白试验溶液为参比液调零点，读取吸收值，在工作曲线上查出显色液的 Pmg/L 数。7.工作曲线的绘制。分别吸取 5mg/L 标准溶液0，1，2，3，4，5，6ml 于 50ml 容量瓶中，加水稀释至约 30ml，加入钼锑抗显色剂 5ml,摇匀定容。即得 0，0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,mg/LP标准系列溶液，与待测溶液同时比色，读取吸收值。在方格坐标纸上以吸收值为纵坐标，Pmg/L 数为横坐标，绘制成工作曲线。结果计算全 P %=显色液 mg/L显色
35、液体积分取倍数(W10 6)100式中：显色液 Pmg/L从工作曲线上查得的 Pmg/L；显色液体积本操作中为 50ml；分取倍数消煮溶液定容体积/吸取消煮溶液体积；106将 ug 换算成 gW土样重 (g)。两次平行测定结果允许误差为 0.005%。仪器、试剂1.主要仪器：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)、电炉、分光光度计。2.试剂：(1)0.5mol/L 碳酸氢钠浸提液。称取化学纯碳酸氢钠 42.0g 溶于800ml 水中，以 0.5mol/L 氢氧化钠调节 pH 至 8.5，洗入 1000ml
36、 容量瓶中，定容至刻度，贮存于试剂瓶中。此溶液贮存于塑料瓶中比在玻璃瓶中容易保存，若贮存超过 1 个月，应检查 pH 值是否改变。(2)无磷活性炭。活性碳常常含有磷，应做空白试验，检查有无磷存在。如含磷较多，须先用 2mol/L 盐酸浸泡过夜，用蒸馏水冲洗多次后，再用 0.5mol/L 碳酸氢钠浸泡过夜，在平瓷漏斗上抽气过滤，每次用少量蒸馏水淋洗多次，并检查到无磷为止。如含磷较少，则直接用碳酸氢钠处理即可。(3)磷(P)标准溶液。准确称取 45烘干 48 小时的分析纯磷酸二氢钾 0.2197g 于小烧杯中，以少量水溶解，将溶液全部洗入 1000ml容量瓶中，用水定容至刻度，充分摇匀，此溶液即为
37、含 50mg/L 的磷基准溶液。吸取 50ml 此溶液稀释至 500ml，即为 5mg/L 的磷标准溶液( 此溶液不能长期保存)。比色时按标准曲线系列配制。(4)硫酸钼锑贮存液。取蒸馏水约 400ml，放入 1000ml 烧杯中，将烧杯浸在冷水中，然后缓缓注入分析纯浓硫酸 208.3ml,并不断搅拌，冷却至室温。另称取分析纯钼酸铵 20g 溶于约 60的 200ml 蒸馏水中，冷却。然后将硫酸溶液徐徐倒入钼酸铵溶液中，不断搅拌，再加入 100ml0.5%酒石酸锑钾溶液，用蒸馏水稀释至 1000ml，摇匀贮于试剂瓶中。(5)二硝基酚。称取 0.25g 二硝基酚溶于 100ml 蒸馏水中。(6)钼
38、锑抗混合色剂。在 100ml 钼锑贮存液中，加入 1.5g 左旋( 旋光度+21+22)抗坏血酸，此试剂有效期 24 小时，宜用前配制。15.2 土壤中速效磷的测定(碳酸氢钠法)了解土壤中速效磷供应状况，对于施肥有着直接的指导意义。土壤速效磷的测定方法很多，由于提取剂的不同所得的结果也不一致。提取剂的选择主要根据各种土壤性质而定，一般情况下，石灰性土壤和中性土壤采用碳酸氢钠来提取，酸性土壤采用酸性氟化铵或氢氧化钠草酸钠法来提取。方法原理石灰性土壤由于大量游离碳酸钙存在，不能用酸溶液来提取速效磷，可用碳酸盐的碱溶液。由于碳酸根的同离子效应，碳酸盐的碱溶液降低碳酸钙的溶解度，也就降低了溶液中钙的浓
39、度，这样就有利于磷酸钙盐的提取。同时由于碳酸盐的碱溶液也降低了铝和铁离子的活性，有利于磷酸铝和磷酸铁的提取。此外，碳酸氢钠碱溶液中存在着OH-、 HCO-3、CO 2-3 等阴离子有利于吸附态磷的交换，因此，碳酸氢钠不仅适用于石灰性土壤，也适用于中性和酸性土壤中速效磷的提取。待测液用钼锑抗混合显色剂在常温下进行还原，使黄色的锑磷钼杂多酸还原成为磷钼蓝进行比色。操作步骤：1.称取通过 18 号筛(孔径为 1mm)的风干土样 5g(精确到 0.01g)于200ml 三角瓶中，准确加入 0.5mol/L 碳酸氢钠溶液 100ml,再加一小角勺无磷活性碳，塞紧瓶塞，在振荡机上振荡 30 分钟(振荡机速
40、率为每分钟 150180 次)，立即用无磷滤纸干过滤，滤液承接于 100ml 三角瓶中。最初 78ml 滤液弃去。2.吸取滤液 10ml(含磷量高时吸取 2.55ml；同时应补加 0.5mol/L碳酸氢钠溶液至 10ml)于 50ml 量瓶中，加硫酸钼锑抗混合显色剂 5ml充分摇匀，排出二氧化碳后加水定容至刻度，再充分摇匀。3.30 分钟后，在分光光度计上比色(波长 660nm)，比色时须同时做空白测定。4.磷标准曲线绘制：分别吸取 5mg/L 磷标准溶液0、1、2、3、4、5ml 于 50ml 容量瓶中，每一容量瓶即为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L 磷，再逐个加入 0.5
41、mol/L 碳酸氢钠10ml 和硫酸一钼锑抗混合显色剂 5ml，然后同待测液一样进行比色。绘制标准曲线。结果计算土壤速效 Pmg/kg=比色液 mg/L定容体积/W分取倍数式中：比色液 mg/L从工作曲线上查得的比色液磷的 mg/L 数；W称取土样重量 (g)。分取倍数100/10土壤速效磷(P)mg/kg 等级5 低510 中10 高注意事项1.活性碳一定要洗至无磷无氯反应。2.钼锑抗混合剂的加入量要十分准确，特别是钼酸量的大小，直接影响着显色的深浅和稳定性。标准溶液和待测液的比色酸度应保持基本一致，它的加入量应随比色时定容体积的大小按比例增减。3.温度的大小影响着测定结果。提取时要求温度在
42、 25左右。室温太低时，可将容量瓶放入 4050的烘箱或热水中保温 20 分钟，稍冷后方可比色仪器药品1.主要仪器：往复振荡机、电子天平(1/100)、分光光度计、三角瓶(250ml 和 100ml)、烧杯(100ml) 、移液管(10ml、50ml)、容量瓶(50ml) 、吸耳球、漏斗(60ml) 、滤纸、坐标纸、擦镜纸、小滴管。2.试剂配制：见 15.1。16 土壤钾素的测定钾是作物生长发育过程中所必需的营养元素之一。土壤中的钾素主要呈无机形态存在，根据钾的存在形态和作物吸收能力，可把土壤中的钾素分为四部分：土壤矿物态钾，此为难溶性钾；非交换态钾，为缓效性钾；交换性钾；水溶性钾。后两种为速
43、效性钾，可以被当季作物吸收利用，是反映钾肥肥效高低的标志之一。因此，了解钾素在土壤中的含量，对指导合理施用钾肥具有重要的意义。16.1 土壤速效钾的测定(醋酸铵火焰光度计法)方法原理：以中性 1mol/LNH4OAc 溶液为浸提剂，NH +4 与土壤胶体表面的 K+进行交换，连同水溶性的 K+一起进入溶液，浸出液中的钾可用火焰光度计法直接测定。主要仪器：1/1000 天平、振荡机、火焰光度计、三角瓶(250ml,100ml)、漏斗(60ml)、滤纸、坐标纸、角匙、吸耳球、移液管(50ml)试剂：(1)中性 1.0mol/LNH4OAc 溶液，称 77.08gNH4OAc 溶于近 1 升水中，用
44、稀 HOAc 或 NH4OH 调节至 pH7.0,用水定容至 1 升。(2)K 标准溶液 称取 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，即为含 100mg/LK的 NH4OAc 溶液。用时分别吸取此 100mg/LK 标准液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 标准系列溶液。操作步骤：称取风干土样(1mm 孔径)5.g 于 150ml 三角瓶中，加 1mol/LNH4OAc 溶液 50.0ml(土液比为
45、1： 10)，用橡皮塞塞紧，在2025下振荡 30 分钟用干滤纸过滤，滤液与钾标准系列溶液一起在火焰光度计上进行测定，在方格纸上绘制成曲线，根据待测液的读数值查出相对应的 mg/L 数，并计算出土壤中速效钾的含量。结果计算土壤速效钾(K)mg/kg= 待测液 mg/L加入浸提剂毫升数/ 风干土重。16.2 土壤全钾的测定。(NaOH 熔融火焰光度计法)方法原理样品经碱熔后，使难溶的硅酸盐分解成可溶性化合物，用酸溶解后可不经脱硅和去铁、铝等手续，稀释后即可直接用火焰光度计法测定。主要仪器银坩埚(或镍坩埚，30ml)；高温电炉；火焰光度计。试剂(1) NaOH(二级粒状)；(2) (2)无水酒精
46、(二级)；(3) (3)1： 1HCl(三级 )；(4) (4)0.2mol/LH2SO4；(5) (5)4.5mol/LH2SO4 取浓 H2SO4(二级)1 体积缓缓注入 3 体积水中混合。(6)K 标准溶液 称取 0.1907gKCl(二级，在 110烘 2 小时)溶于水中，定容至 1 升，即为 100mg/LK 溶液，存于塑料瓶中。钾标准系列溶液的配制：吸取 100mg/LK 标准溶液 0，2，5，10，20 ，40，60ml,分别放于100ml 容量瓶中，加入与待测液中等量的其他离子成份，使标准液中的离子成分和待测液相近(例如土样经 NaOH 熔融后定容 50ml,吸取5ml 稀释
47、50ml 测读时，则在配制标准系列溶液时应各加 0.4gNaOH和 4.5mol/LH2SO41ml)，用水定容至 100ml。此系列溶液分别为0，2，5，10，20，40，60mg/L 标准溶液。操作步骤 称取烘干土样(100 目)0.25xxg 于银坩埚底部，加几滴无水酒精湿润之，然后加 0.2g 固体 NaOH，平铺于土样的表面，暂放于大干燥器中，以防吸湿。将坩埚放在高温电炉内，由低温升至 720保持此温度 15 分钟。(坩埚必须在低温时放入电炉)，当炉温升至 400时关闭电源 15 分钟后继续升温。这样可以避免坩埚 内 NaOH 和样品溢出。取出稍冷，加入 10ml 水，加热至 80左
48、右，待熔块溶解后，再煮沸 5 分钟，转入 50ml 容量瓶中，然后用少量 0.2mol/LH2SO4 溶液清洗数次，一起倒入容量瓶内，使总体积至约 40ml,再加 1：1HCl5 滴和4.5mol/LH2SO45ml 用水定容，过滤。吸取滤液 5.00 或 10.00ml 于50ml 容量瓶中(钾的浓度最好控制在 1030mg/L，用水定容，直接在火焰光度计上测定，记录读数，同时测得钾标准系列溶液的读数值，绘制工作曲线，然后从工作曲线上查得待测液的钾浓度 mg/L。结果计算全 K，%=mg/L测读液定容体积分取倍数/（W10 6）100式中，mg/L从工作曲线查得溶液中 K 的 mg/L 数；
49、测读液定容体积50ml ；分取倍数待测液体积/吸取待测液体积=50/5；W烘干样品重 (g)；样品含钾量低于 1%时，两次平行测定结果允许误差为 0.05%。17 土壤阳离子交换量的测定土壤的阳离子交换性能是由土壤胶体表面性质所决定，由有机质的交换基与无机质的交换基所构成，前者主要是腐殖质酸，后者主要是粘土矿物。它们在土壤中互相结合着，形成了复杂的有机无机胶质复合体，所能吸收的阳离子总量包括交换性盐基(K+、Na +、Ca +、Mg +)和水解性酸，两者的总和即为阳离子交换量。其交换过程是土壤固相阳离子与溶液中阳离子起等量交换作用。阳离子交换量的大小，可以作为评价土壤保水保肥能力的指标，是改良土壤和合
