土壤肥力調查實驗方案.doc

土壤肥力調查實驗方案11 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果和結論是否正確的一個先決條件。由于土壤特別是農業(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，要根據分析目的不同而采用不同的采樣和處理方法。11.1 土壤樣品的采集1 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，同一時間內采取的土樣分析結果才能相互比較。常用的采樣工具有鐵锨、管形土鉆和螺旋土鉆。2 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，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)土壤物理性質樣品。如果是進行土壤物理性質的測定，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，并要剝去土塊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、生產條件應基本相同。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1040畝時，可取515個點的土壤混合；面積大于40畝時，可取1520個點的土壤混合。在丘陵山區(qū)，一般510畝可采一個混合樣品。在平原地區(qū)，一般3050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。 圖1 圖2 圖3如果采來的土壤樣品數量太多，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，直到所需數量為止。取土樣1kg裝袋，袋內外各放一標簽，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。11.2 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。1 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，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)，以免結成硬塊后難以磨細。樣品風干后，應揀出枯枝落葉、植物根、殘茬、蟲體以及土壤中的鐵錳結核、石灰結核或石子等，若石子過多，將其揀出并稱重，記下所占的百分數。2 磨細、過篩和保存進行物理分析時，取風干土樣100200g，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，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測定之用?；瘜W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可保存半年至一年。瓶內的樣品應保存在樣品架上，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。12 土壤水分的測定(吸濕水和田間持水量)13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量。它是研究土、水、植物的關系，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。吸濕水是風干土樣水分的含量，是各項分析結果計算的基礎。12.1 土壤吸濕水的測定測定原理風干土壤樣品中的吸濕水在1052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。在此溫度下，自由水和吸濕水都被烘干，然而土壤有機質不能被分解。 測定步驟1.取一干凈又經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510g(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，保持烘箱內溫度1052，烘6小時。4.待烘箱內溫度冷卻到50時，將鋁盒從烘箱中取出，并放入干燥器內冷卻至室溫稱重，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)要控制好烘箱內的溫度，使其保持在1052，過高過低都將影響測定結果的準確性。(2)干燥器內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。 12.2 田間持水量的測定測定方法(鐵框法)13 土壤有機質的測定(重鉻酸鉀容量法)土壤有機質既是植物礦質營養(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，同時也是形成土壤結構的重要因素。測定土壤有機質含量的多少，在一定程度上可說明土壤的肥沃程度。因為土壤有機質直接影響著土壤的理化性狀。附我國第二次土壤普查有機質含量分級表如下，以供參考。級 別一 級二 級三 級四 級五 級六 級有機質(%)40304020301020610614 土壤中氮的測定(全氮、速效氮)14.1 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)，常與作物的產量在某一條件下有一定的正相關，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效果。14.2 土壤水解性氮的測定(堿解擴散法)土壤水解性氮，包括礦質態(tài)氮和有機態(tài)氮中比較易于分解的部分。其測定結果與作物氮素吸收有較好的相關性。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。15 土壤中磷的測定(全磷、速效磷)15.1 土壤全磷的測定(硫酸一高氯酸消煮法)15.2 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果也不一致。提取劑的選擇主要根據各種土壤性質而定，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。16 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。16.1 土壤速效鉀的測定(醋酸銨火焰光度計法)16.2 土壤全鉀的測定。(NaOH熔融火焰光度計法)17 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所決定，由有機質的交換基與無機質的交換基所構成，前者主要是腐殖質酸，后者主要是粘土礦物。它們在土壤中互相結合著，形成了復雜的有機無機膠質復合體，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之一。測量土壤陽離子交換量的方法有若干種，這利用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。18 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。18.1 待測液的制備18.2 水溶性鹽分總量的測定(重量法)18.3 碳酸根和重碳酸根的測定18.4 氯離子的測定(硝酸銀滴定法)18.5 硫酸根離子的測定(容量法)18.6 鈣和鎂離子的測定18.7 鈉和鉀離子的測定19 土壤微量元素的測定科學研究和生產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。19.1 土壤有效硼的測定(姜黃素比色法)19.2 土壤有效鉬的測定(KCNS比色法)19.3 土壤中銅、鋅、錳、鐵的測定采用原子吸收分光光度法測定110 土壤酸堿度的測定pH是土壤重要的基本性質，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)、轉化和有效性。pH值對土壤中氮素的硝化作用和有機質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，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果有密切的聯(lián)系，也是審查其他項目結果的一個依據。110.1 混合指示劑比色法110.2 電位測定法111 土壤容重和孔度的測定(環(huán)刀法)111.1 土壤容重的測定(環(huán)刀法)111.2 土壤孔度的測定土壤孔度與土壤結構、土壤質地及土壤有機質含量有關。它們對土壤的水、肥、氣、熱狀況和農業(yè)生產有顯著影響。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0.000.010.020.030.010.050.060.070.080.090.770.8570.5270.1969.8669.5369.2068.8768.5468.2167.880.867.5567.2266.8966.5666.2365.9065.5765.2464.9164.580.964.2563.9263.5963.2662.9362.6062.2761.9461.6161.281.060.9560.6260.2959.9659.6359.3058.9758.6458.3157.881.157.6557.3256.9956.6656.3356.0055.6755.3455.0154.681.254.3554.0253.6953.3653.0352.7052.3752.0451.7151.381.351.0550.7250.3950.0649.7349.4049.0748.7448.4148.081.447.7547.4247.0946.7646.4346.1045.7745.4445.1144.791.544.4644.1343.8043.4743.1442.8142.48