【精品實(shí)用】土壤理化分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

土壤理化分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 北京林業(yè)大學(xué) 2002 年月 11 月 本書的術(shù)語和代號說明 1 水：在試劑配制和操作步驟中所說的“水”，除非特別說明外，一律系指蒸餾水或去離子水。 2 試劑級別：除非特別說明，一般試劑溶液系指化學(xué)純（ 劑配制，標(biāo)定劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液則用分析純（ 優(yōu)級純（ 劑配制。 3 定容：一定量的溶質(zhì)溶解后，或取一整份溶液，在精密量器（容量瓶或比色管等）中準(zhǔn)確稀釋到一定的體積（刻度），塞緊，并充分搖勻?yàn)橹?，這一整個(gè)操作過程稱為“ 定容”。因此“定容”不僅指準(zhǔn)確稀釋，還包括充分混勻的意思。 4 養(yǎng)分的表示方法：除化肥成分用 ，其他一切土壤、植物的養(yǎng)分均用元素（ N、 P、 K、 B、 ）表示。 5 凡計(jì)算結(jié)果中用 %或 g 等表示的，均為某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 6 根據(jù) 1984 年頒布的中華人民共和國法定計(jì)量單位及有關(guān)量和單位的國家標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)將土壤理化分析方法中常用法定計(jì)量單位與廢止計(jì)量單位之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系列表如下： 量的單位 非法定計(jì)量單位 表達(dá)式 法定計(jì)量單位 表達(dá) 式 由 換成的乘數(shù) 物質(zhì) B 的濃度 （ cB= 1N N N N N N N M M M M c(1-1 c(1/21-1 c(1/2-1 c(1/6 1-1 c( 1/6-1 c(1/5 1-1 c( 1/5 -1 c(1-1 c(1-1 c( 1-1 c(1 1 1/2 1 1/6 1 1/5 1 1 1 1 交換量 00g 物質(zhì) B 的質(zhì)量濃度 （ B= 5%(W/V)%(W/V)P 1 (50g (50g (P)=1 1 g (1 g0 10 1 1 物質(zhì) B 的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （ B=mBm 5%(W/W)P 1 (% (P)=110 P)=1mg (110 1 g 1 1 量的單位 非法定計(jì)量單位 表達(dá)式 法定計(jì)量單位 表達(dá)式 由 換成的乘數(shù) 物質(zhì) B 的體積分?jǐn)?shù) （ B= 5%(V/V)%(V/V) (% (50 10 體積比（ 1+1 +1 +1 1:1) 1:1) 3:1) 旋 轉(zhuǎn)速 度 (n) r（ 1/60） 壓力和壓強(qiáng) (p) 60a 102 積（ A） 市畝 市畝 m2 錄 緒 論 第一篇 基礎(chǔ)知識和化學(xué)及養(yǎng)分分析 第一章 土壤理化分析的基本知識 劑的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、選用和保存 用器皿的性能、選用和洗滌 英、瑪瑙、鉑、塑料和石墨等器皿 第二章 土壤樣品的采集與制備 壤樣品的采集 備和保存 第三章 土壤有機(jī)質(zhì)的測定 系數(shù) 有機(jī)質(zhì)含水量量的計(jì)算 壤有機(jī)質(zhì)測定 外加熱法 第四章 土壤氮的分析 1 第五章 土壤中磷的測定 融 鉬銻抗比色法 定 第六章 土壤中鉀的測定 中全鉀的測定方法 融法，火焰光度法 效鉀和緩效鉀的測定 效鉀的測定 提，火焰光度法 的 2液浸提 火焰光度法） 1 提， 火焰光度法 第七章 土壤中微量元素的測定 的測定 第八章 土壤陽離子交換性能的分析 換性酸的測定 定 火焰光度法（適用于石灰性土和鹽堿土） 第九章 土壤水溶性鹽的分析 1:1和 5:1水土比及飽和土漿浸出液的制備 ) 質(zhì)量法 原子吸收分光光度法 火焰光度法 雙指示劑 中和滴定法 第二篇 土壤物理性質(zhì)分析 第一章 土粒密度、土壤容重（土壤密度）和孔隙度的測定 測定意義 重瓶法） 壤容重的測定 第二章 土壤粒徑分布和分析 析意義 吸管法 第三章 土壤含水量、土水勢和土壤水特征曲線的測定 （ 烘干法 ） 力計(jì)法） 壓力膜（板）法 附 錄 1 氏定氮儀使用說明 2 外 子吸收光譜儀操作說明 緒 論 土壤理化分析也稱土壤測定，它包括土壤物理性質(zhì)測定和化學(xué)性質(zhì)測定兩個(gè)方面。 土壤物理性質(zhì)測定包 括土壤三相性質(zhì)的測定如：顆粒組成、孔隙性質(zhì)、比重、容重，水分特性等。 土壤化學(xué)性質(zhì)測定可分為兩個(gè)部分： 1與土壤發(fā)生學(xué)有關(guān)的方面，多研究土壤中的化學(xué)元素組成、遷移、積累等特點(diǎn)，常測定的項(xiàng)目有：粘粒的礦物組成，全量分析，碳酸鈣含量，鹽分測定等。 2與土壤肥力有關(guān)的方面，多研究植物生長發(fā)育的各種土壤化學(xué)性質(zhì)，如：各種養(yǎng)分的形態(tài)和含量，土壤交換性能等。 土壤理化分析是研究土壤理化性質(zhì)的重要技術(shù)手段，做為農(nóng)林學(xué)科的研究生來講，學(xué)習(xí)本門課程將會大大提高自己的科研動手能力，尤其是實(shí)驗(yàn)操作技能。 土壤理化分析有它的基 本理論、基本知識和基本操作技術(shù)三個(gè)主要環(huán)節(jié)組成，就某一項(xiàng)目的全部分析過程來講，有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)： 1 樣品的采集 2 樣品的處理及保存 3 分析項(xiàng)目及測定方法的選擇 4 測定過程 5 數(shù)據(jù)處理 6 測定結(jié)果的評價(jià) 壤理化分析課程介紹 土壤理化分析課是一門強(qiáng)調(diào)技術(shù)操作的課程 ,從這種意義上講是一門實(shí)驗(yàn)課。在教學(xué)上采用理論講授和實(shí)際操作相結(jié)合來進(jìn)行。 學(xué)時(shí)分配：講課 16 實(shí)驗(yàn)操作 44 共計(jì) 60 學(xué)時(shí) 課程進(jìn)度安排： 11 周 講授緒論，第一章 土壤理化分析的基本知識，第二 章土壤樣品的采集與制備。實(shí)驗(yàn)：領(lǐng)儀器，洗滌器皿；純水檢驗(yàn)；樣品處理；吸濕水測定。 12 周 土壤有機(jī)質(zhì)的測定 13 周 土壤全氮的測定 14 周 土壤磷的測定 15 周 土壤鉀的測定 16 周 土壤顆粒組成的測定 17 周 土壤比重、容重、土壤含水量、土壤水勢的測定 18 周 土壤陽離子交換量或土壤微量元素的測定 參考書： 1鮑士旦主編，土壤理化分析 3 版 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社 2000中國土壤學(xué)會農(nóng)業(yè)化學(xué)專業(yè)委員會 編，土壤農(nóng) 業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法 科學(xué)出版社 1984 3魯如坤主編，中國土壤學(xué)會編， 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法 中國農(nóng)業(yè)科技出版社 1999 堂要求 1預(yù)習(xí)并寫出分析流程卡片，回答課堂提問。 2獨(dú)立并嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作。 3建立原始數(shù)據(jù)記錄本。 4完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容如下： （ 1）實(shí)驗(yàn)測定項(xiàng)目，方法 （ 2）實(shí)驗(yàn)原理 （ 3）原始數(shù)據(jù)、計(jì)算方法、標(biāo)準(zhǔn)曲線、最終結(jié)果 （ 4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論（方法評述、出現(xiàn)問題、注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)評價(jià)等）。 第一篇 第一章 土壤理化分析的基本知識 學(xué)習(xí)土壤理化分析，和學(xué) 習(xí)其他課程一樣，必須掌握有關(guān)的基本理論、基本知識和基本操作技術(shù)?；局R包括與土壤理化分析有關(guān)的數(shù)理化知識、分析實(shí)驗(yàn)室知識、林業(yè)生產(chǎn)知識。這些基本知識必須在有關(guān)課程的學(xué)習(xí)中以及在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究工作中為斷吸取和積累。本章只對土壤理化分析用的純水、試劑、器皿等基本知識作一簡要說明。定量分析教材中的內(nèi)容一般不再重復(fù)。 壤理化分析用純水 水的制備 分析工作中需用的純水用量很大 ,必須注意節(jié)約用水、水質(zhì)檢查和正確保存 ,勿使其受器皿和空氣等來源的污染，必要時(shí)裝蘇打 溶解沾污。 純水的制備常用蒸餾法和離子交換法。蒸餾法是利用水與雜質(zhì)的沸點(diǎn)不同，經(jīng)過外加熱使所產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)冷凝后制得。蒸餾法制得的蒸餾水，由于經(jīng)過高溫處理，不易長霉；但蒸餾器皿多為銅制或錫制，因此蒸餾水中難免有痕量的這些金屬離子存在。實(shí)驗(yàn)室自制時(shí)可用電熱蒸餾水器，出水量有 5、 10、 20 或 50L/h 等幾種，使用尚稱方便，但耗電較多，出水速度較小。工廠和浴室利用廢蒸汽所得的副產(chǎn)蒸餾水，質(zhì)量較差，必須先檢查后才能使用。 離子交換法可制得質(zhì)量較高的純水 去離子水，一般是用自來水通過離子純水器制得，因未經(jīng)高溫滅菌，往往容易長 霉。離子交換純水器可以自己裝置，各省市也有商品純水器供應(yīng)。 水通過交換樹脂獲得的純水稱離子交換水或去離子水。離子交換樹脂是一種不溶性的高分子化合物。組成樹脂的骨架部分具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對酸堿及一般溶劑相當(dāng)穩(wěn)定，而骨架上又有能與溶液中陽離子或陰離子進(jìn)行交換的活性基團(tuán)。在樹脂龐大的結(jié)構(gòu)中，磺酸基（ 或季銨基 3作 =N+是活性基團(tuán)，其余的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是樹脂的骨架，可以用 R 表示。上述兩種樹脂的結(jié)構(gòu)可簡寫為 R =水流通過裝有離子交換樹脂的交換器時(shí) ，水中的雜質(zhì)離子被離子交換樹脂所截留。這是因?yàn)殡x子交換基中的 H+或 換，交換下來的 H+和 2O，而雜質(zhì)離子則被吸附在樹脂上，以陽離子 陰離子 化學(xué)反應(yīng)式為： 上述離子反應(yīng)是可逆的，當(dāng) H+與 應(yīng)向相反方向進(jìn)行，這就是離子交換樹脂再生的原理。在純水制造中，通常采用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂（如國產(chǎn) 732 樹脂）和強(qiáng)堿性陰離子樹脂（如國產(chǎn) 717 樹脂）。新的商品樹脂一般是中性鹽型式的樹脂（常制成 R R=型式），性質(zhì)較穩(wěn)定，便于貯存。在使用之前必須進(jìn)行凈化和轉(zhuǎn)型處理，使之轉(zhuǎn)化為所需的 H+與 離子交換樹脂的性能與活性基團(tuán)和網(wǎng)狀骨架、樹脂的粒度和溫度、 有關(guān)。 活性基團(tuán)越多，交換量越大。一般樹脂的交換容量為 3 61,干樹脂 (離子型式 )?；钚曰鶊F(tuán)和種類不同，能交換的離子基團(tuán)也不同。網(wǎng)狀骨架的網(wǎng)眼是由交聯(lián)劑形成的。例如上述苯乙烯系離子交換樹脂結(jié)構(gòu)中的長碳鏈，是由若干個(gè)苯乙烯聚合而成。長鏈之間則用二乙烯苯交聯(lián)起來，二乙烯苯就是交聯(lián)劑。樹脂骨架中所含交聯(lián) 劑的質(zhì)量百分率就是交聯(lián)度。交聯(lián)度小時(shí)，樹脂的水溶性強(qiáng)，泡水后的膨脹性大，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)眼大，交換速度快，大小離子都容易進(jìn)入網(wǎng)眼，交換的選擇性低。反之，交聯(lián)度大時(shí)，則水溶性弱，網(wǎng)眼小，交換慢，大的離子不易進(jìn)入，具有一定的選擇性。制備純水的樹脂，要求能除去多種離子，所以交聯(lián)度要適當(dāng)小。但同時(shí)以要求樹脂難溶于水，以免沾污純水，所以交聯(lián)度雙要適當(dāng)?shù)卮?。?shí)際選用時(shí)，交聯(lián)度以 7% 12%為宜。樹脂的粒度越?。w粒越?。?，工作交換量（實(shí)際上能交換離子的最大量）越大，但在交換柱中充填越緊密，流速就越慢。制備純水用的樹脂粒度 以在 0 16目 )之間為宜。溫度過高或過低，對樹脂的強(qiáng)度和交換容量都有很大的影響。溫度降低時(shí)，樹脂的交換容量和機(jī)械強(qiáng)度都隨之降低；冷至 0時(shí)，樹脂即凍結(jié)，并由于內(nèi)部水分的膨脹而使樹脂破裂，從而影響壽命。溫度過高，則容易使樹脂的活性基團(tuán)分解，從而影響樹脂的交換容量和使用壽命。一般陽離子樹脂的耐熱性高于陰離子樹脂；鹽型樹脂以 最好。水的 于樹脂活性基團(tuán)的離解也有影響。因?yàn)?H+與 然 抑制陰離子樹脂活 性基團(tuán)的離解。這種抑制作用對酸、堿性較強(qiáng)的樹脂的影響較小，對酸、堿性較弱的樹脂則影響較大。 中性鹽式的樹脂，性質(zhì)較穩(wěn)定，便于貯存，所以商品樹脂常制成 R R=樹脂使用時(shí)要先經(jīng)凈化和“轉(zhuǎn)型”處理：用水和酒精洗去低聚物、色素、灰沙等雜質(zhì)，分別裝入交換柱，用稀 液分別浸洗陽、陰離子交換樹脂，使之轉(zhuǎn)化為 H+與 用純水洗去過量的酸堿和生成的鹽。轉(zhuǎn)型后將各交換柱按照陽 陰 陽陰的順序串聯(lián)起來。潔凈的天然水通過各柱，即得去離子水。樹脂使用老化后，就要分別用 生為 H+與 生的反應(yīng)和轉(zhuǎn)型的反應(yīng)相似，上述交換方法稱為復(fù)柱法。它的設(shè)備和樹脂再生處理都很簡單，便于推廣；串聯(lián)的柱數(shù)越多，所得去離子水的純度越高。它的缺點(diǎn)是，柱中的交換產(chǎn)物多少會引起逆反應(yīng)，制得水的純度不是很高。 制取純度很高的水，可采用混合柱法：將陽、陰離子按 1: 1:2 或 1:3 的比例（隨兩種樹脂交換能力的相對大小而定）混合裝在交換柱中，它相當(dāng)于陽、陰離子交換柱的無限次串聯(lián)。一種樹脂的交換產(chǎn)物（例如 H)2 等）可立即被另一種樹脂交換除去，整個(gè)系統(tǒng)的交換產(chǎn)物就是中性的水， 因此交換作用更完全，所得去離子水的純度也更高。但混合柱中兩種樹脂再生時(shí)，需要先用較濃的 液逆流沖洗，使比重較小的陰離子交換樹脂浮升到陽離子交換樹脂上面，用水洗滌后，再在柱的上下兩層分別進(jìn)行陽、陰離子交換樹脂的再生。也可以采用聯(lián)合法，即在“復(fù)柱”后面安裝一個(gè)“混合柱”，按照陽 陰 混的順序串聯(lián)各柱，則可優(yōu)質(zhì)純水，可以減少混合柱中樹脂分離和再生的次數(shù)。 關(guān)于新樹脂的預(yù)處理、純水器的裝置、樹脂的再生、純水的制備等操作細(xì)節(jié)，可查閱商品的說明書。 驗(yàn)室用水的檢驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)室用水的外觀應(yīng)為無色透 明的液體 個(gè)等級 基本上不含有溶解或膠態(tài)離子雜質(zhì)及有機(jī)質(zhì) 過濾膜的方法制得。二級水，可允許含有微量的無機(jī)、有機(jī)或膠態(tài)雜質(zhì)?？捎谜麴s、反滲透或去離子后再蒸餾等方法制得。三級水，可采用蒸餾、反滲透或去離子等方法制得。 按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格（ 規(guī)定，實(shí)驗(yàn)室用水要經(jīng)過導(dǎo)率、可氧化物限度、吸光度及二氧化硅五個(gè)項(xiàng)目的測定和試驗(yàn)，并應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定和要求（表 1 表 1實(shí)驗(yàn)室用水標(biāo)準(zhǔn) 級別 一級水 二級水 三級水 于測定，不規(guī)定 難于測定，不規(guī)定 測定 ) 電導(dǎo)率 (si 價(jià)較廉。這 3 種金屬器皿的表面卻易氧化而改變重量，故不能用于沉淀物的灼燒和稱重。它們最大的優(yōu)點(diǎn)是可用 于一些不能在瓷或鉑坩堝中進(jìn)行的樣品熔融，例如 融等，一般只需 700左右，僅約 10可完成。熔融時(shí)可用坩堝鉗，夾好坩堝和內(nèi)容物，在噴燈上或電爐內(nèi)轉(zhuǎn)動，勿使底部局部太熱而易致穿孔。鐵坩堝一般可熔融 15次以上，雖較易損壞，但價(jià)廉還是可取的。 料器皿 普通塑料器皿一般是用聚乙烯或聚丙烯等熱塑而成的聚合物。低密度的聚乙烯塑料，熔點(diǎn) 108。加熱不能超過 70，高密度的 聚乙烯塑料，熔點(diǎn) 135，加熱不能超過 100，它的硬度較大。它們的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能好，可代替某些玻璃、金 屬制品。在室溫下，不受濃鹽酸、氫氟酸、磷酸或強(qiáng)堿溶液的影響，只有被濃硫酸（大于 600g1 ） 、濃硝酸、溴水或其他強(qiáng)氧化劑慢慢侵蝕。有機(jī)溶劑會侵蝕塑料，故不能用塑料瓶貯存。而貯存水、標(biāo)準(zhǔn)溶液和某些試劑溶液比玻璃容器優(yōu)越，尤其適用于微量物質(zhì)分析。 聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，是耐熱性能取好的有機(jī)材料，使用溫度可達(dá) 250。當(dāng)溫度超過 415時(shí)，急劇分解。它的耐腐蝕性好，對于濃酸（包括 濃堿或強(qiáng)氧化劑，皆不發(fā)生作用?？捎糜谥圃鞜?、蒸發(fā)皿、表面皿等。聚四氟乙烯制的坩堝能耐熱至 250（勿超過 300），可以代替鉑坩堝進(jìn)行 料器皿對于微量元素和鉀、鈉的分析工作尤為有利。 墨器皿 石墨是一種耐高溫材料，即使達(dá)到 2500左右，也不熔化，只在3700（常壓）升華為氣體。 石墨有很好的耐腐蝕性，無論有機(jī)或無機(jī)溶劑都不能溶解它。在常溫下不與各種酸、堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只有在 500以上才與硝酸強(qiáng)氧化劑等反應(yīng)。此外， 石墨的熱膨脹系數(shù)小，耐急冷熱性也好。其缺點(diǎn)是耐氧化性能差，隨溫度的升高，氧化速度逐漸加劇。常用的石墨器皿有石墨坩堝和石墨電極。 紙的性能與選用 濾紙 分為定性和 定量兩種。定性濾紙灰分較多，供一般的定性分析用，不能用于重申分析。定量濾紙經(jīng)鹽酸和氫氟酸處理，蒸餾水處理，灰分較小，適用于精密的定量分析。此外，還有用于色譜分析用的層析濾紙。 選擇濾紙要根據(jù)分析工作對過濾沉淀的要求和沉淀性質(zhì)及其量的多少來決定。定量濾紙的類型、規(guī)格、適用范圍見表 1表 1 表 1國產(chǎn)定量濾紙的類型和適用范圍 類型 色帶標(biāo)志 性能和適用范圍 快速 白 紙張組織松軟，過濾速度最快，適用于保留粗度沉淀物，如氫氧化鐵等 中速 藍(lán) 紙張組織較密，過濾速度適中，適用于保留中等細(xì)度沉淀 物，如碳酸鋅等 慢速 紅 紙張組織最密，過濾速度最慢，適用于保留微細(xì)度過沉淀物，如硫酸鋇等 表 1國產(chǎn)定量濾紙規(guī)格 圓形直徑（ 7 9 11 5 18 灰分每張含量（ g） 000000性濾紙：定性濾紙的類型與定量濾紙相同（無色帶標(biāo)志）?；曳趾?14.0 g肥力地 10.0 g砂地 檸檬酸 于 時(shí)又能與鐵、鋁等陽離子絡(luò)合，因此 被廣泛用于酸性土壤有效磷的測定；但對水稻土不太適宜；水土比例。提取過程中磷的再固定是一個(gè)重要因素，增大水土比例，不僅能增加磷的溶解，而且能減少磷的再固定，因此水土比例不同，測出的結(jié)果相差很大；振蕩時(shí)間。固相磷的溶解作用和交換作用都與作用時(shí)間有關(guān)，因此振蕩時(shí)間必須規(guī)定，才能比較好的結(jié)果；溫度的影響。提取和顯色過程受溫度的影響很大，一般要在室溫（ 20 25 ）下進(jìn)行。 總之，提取液的濃度越高，水土比例愈大，振蕩時(shí)間愈長，浸提出來的養(yǎng)分愈多。但這里必須指出，化學(xué)速測方法提取的磷只 是有效磷的一部分，并不要求提取出全部有效磷，只要求提取出來的有效磷能與作物吸收的磷有密切相關(guān)。因此并不是水土比例愈大愈好。相反，提取有效磷時(shí)不希望太大的水土比例。有人認(rèn)為，在土壤有效磷的提取過程中，克服非有效磷的溶解是方法成敗的關(guān)鍵。因此水土比例 能太大，振蕩時(shí)間也不要太長。表 5出三種常用的化學(xué)提取方法。所以有效磷含量只是一個(gè)相對指標(biāo)，只有用一方法在相同條件下測得的結(jié)果才有相對比較的意義，不能根據(jù)測定結(jié)果直接來計(jì)算施肥量。因此，在報(bào)告有效磷結(jié)果時(shí)，必須同時(shí)注明所用的測定方法。 表 5土壤有效磷測 定常用的三種方法 適用于 浸提劑 土比例 振蕩時(shí)間 (酸性土壤 1/2 5:25 5 酸性土壤 :7 1 石灰性土壤 :100 30 性和石灰性土壤速效磷的測定 法原理 石灰性土壤由于大量游離碳酸鈣存在，不能用 酸溶液來提有效磷。一般用碳酸鹽的堿溶液。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(shí)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 利于吸附態(tài)磷的置換，因此僅適用于石灰性土壤，也適應(yīng)于中性和酸性土壤中速效磷的提取。待測液中的磷用鉬銻抗試劑顯色，進(jìn)行比色測定。 要儀器 往復(fù)振蕩機(jī)、分光光度計(jì)或比色計(jì)。 劑 （ 1） 提液 溶解 800中，以 0.5 液調(diào)節(jié)浸提液的 溶液曝于空氣中可因失去 使 于液面加一層礦物油保存之。此溶液貯存于塑料瓶中比在玻璃中容易保存，若貯存超過 1 個(gè)月，應(yīng)檢查 否改變。 （ 2）無磷活性炭?；钚蕴砍：辛?，應(yīng)做空白試驗(yàn)，檢驗(yàn)有無磷存在。如含磷較多，須先用 2泡過夜，用蒸餾水沖冼多次后，再用 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 理即可。 其他鉬銻抗試劑、磷標(biāo)準(zhǔn)溶液同 劑中（ 6）、（ 7）。 作步驟 稱取通過 20 目篩子的風(fēng)干土樣 確到 150角瓶（或大試管）中，加入 液 50加一勺無磷活性炭 （注 1） ，塞緊瓶塞，在振蕩機(jī)上振蕩 30 2） ，立即用無磷濾紙過濾，濾液承接于 100角瓶中，吸取濾液 10磷量高時(shí)吸取 時(shí)應(yīng)補(bǔ)加 0 150角瓶中 （注 3） ，再用滴定管準(zhǔn)確加入蒸餾水 35后移液管加入鉬銻抗試劑 5 4） ，搖勻，放置 30，用 880 700長進(jìn)行比色。以空白液的吸收值為 0，讀出待測液的吸收值（ A）。 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：分別準(zhǔn)確吸取 5g標(biāo)準(zhǔn)溶液 0、 50角瓶中，再加入 確加水使各瓶的總體積達(dá)到45勻；最后加入鉬銻抗試 劑 5勻顯色。同待測液一樣進(jìn)行比色，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。最后溶液中磷的濃度分別為 0、 果計(jì)算 土壤中有效磷（ P）含量（ mg= 100010 3 km 中： 從工作曲線上查得磷的質(zhì)量濃度（ g m 風(fēng)干土質(zhì)量（ g）； V 顯色時(shí)溶液定容的體積（ 103 將 g 換算成的 為分取倍數(shù)；（即浸提液總體 積與顯色對吸取浸提液體積之比）； k 將風(fēng)干土換算成烘干土質(zhì)量的系數(shù)； 1000 換算成每 磷量。 表 5 土壤速效磷分級 土壤速效磷 mg級 10 高 注釋 注 1活性炭對 溶液中同時(shí)存在大量的 制了活性炭對 注 2本法浸提溫度對測定結(jié)果影響很大。有關(guān)資料曾用不同方式校正該法浸提溫度對測定結(jié)果的影響，但這些方法都是在某些地區(qū)和某一 條件下所得的結(jié)果，對于各地區(qū)不同土壤和條件下不能完全適用，因此必須嚴(yán)格控制浸提時(shí)的溫度條件。一般要在室溫（ 20 25 ）下進(jìn)行，具體分析時(shí)，前后各批樣品應(yīng)在這個(gè)范圍內(nèi)選擇一個(gè)固定溫度以便對各批結(jié)果進(jìn)行相對比較。最好在恒溫振蕩機(jī)上進(jìn)行提取。顯色溫度（ 20左右）較易控制。 注 3由于取 提濾液 10 50量瓶中，加水和鉬銻抗試劑后，即產(chǎn)生大量的 體，由于容量瓶口小， 體不易逸出，在搖勻過程中，常造成試液外溢，造成測定誤差。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可以準(zhǔn)確加入提 取液、水和鉬銻抗試劑（共計(jì) 50三角瓶中，混勻，顯色。 注 4全磷鉬銻抗法，其顯色溶液的酸的濃度為 1/2 鉬酸銨濃度為 1g 在 ， 1982（ 419 422 頁） 2和 取液至 加鉬銻抗試劑使最后顯色溶液的酸的濃度為 1/2 鉬酸銨濃度為 試驗(yàn)，用本法測定磷的含量，其結(jié)果是很理 想的。為了統(tǒng)一應(yīng)用全磷測定中的鉬銻抗試劑，同時(shí)考慮到 以省去中和步驟， 這樣最后顯色液酸的濃度約為 1/2 鉬酸銨濃度為 樣仍在合適的顯色的酸的濃度范圍。 性土壤速效磷的測定方法 A 法原理 主要提取酸溶性磷和吸附磷，包括大部分磷酸鈣和一部分磷酸鋁和磷酸鐵。因?yàn)樵谒嵝匀芤褐蟹x子能與三價(jià)鋁離子和鐵離子形成絡(luò)合物， 促使磷酸鋁和磷酸鐵的溶解： 333液中磷與鉬酸銨作用生成磷鉬雜多酸，在一定酸度睛被 原成磷鉬藍(lán)，藍(lán)色深淺與磷的濃度成正比。 劑 （ 1） 酸溶液。 鹽酸用蒸餾水稀釋至 500 （ 2） 1化銨溶液。溶解 水中，稀釋至 1L，貯存在塑料瓶中。 （ 3）浸提液。分別吸取 液 15 酸溶液 25入到 460餾水中，此即 液。 （ 4）鉬酸銨試劑。溶解鉬酸銨 ( 350餾水中，徐徐加入 10攪動，冷卻后，加水稀釋至 1L，貯于棕色瓶中。 （ 5） 25g化亞錫甘油溶液。溶解 10鹽酸中，待 加化學(xué)純甘油 90勻，貯存于棕色瓶中 （注 1） 。 （ 6） 50g（ P）標(biāo)準(zhǔn)溶液參照土壤全磷測定方法一。吸取 50g溶液 50 250量瓶中，加水稀釋定容，即得 10g（ P）標(biāo)準(zhǔn)溶液。 作步驟 稱 樣，放入 20管中，從滴定管中加入浸提液 7管加塞后，搖動 1無磷干濾紙過濾。如果濾液不清，可將濾液倒回濾紙上再過濾，吸取濾液 2 2） ，加蒸餾水 6鉬酸銨試劑 2勻后，加氯化亞錫甘油溶液 1 滴，再混勻。在 5 15 （注 3） ，在分光光度計(jì)上用 700長進(jìn)行 比色 （注4） 。 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：分別準(zhǔn)確吸取 10g（ P）標(biāo)準(zhǔn)溶液 入 50量瓶中，加水至刻度，配成 P）系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。 分別吸取系列標(biāo)準(zhǔn)溶液各 2水 6鉬試劑 2加 1 滴氯化亞錫甘油溶液進(jìn)行顯色，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 表 5磷的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液（ ） 標(biāo)準(zhǔn)磷溶液 （ g 吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液 （ 加水 * （ 鉬酸銨試劑 （ 最后溶液中磷的濃度 （ g 0 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 0 包括 2取液。 果計(jì)算 土壤速效磷（ P）含量（ mg= 3510 00102 710 3 從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得磷的質(zhì)量濃度（ g m 風(fēng)干土質(zhì)量（ g）； 10 顯色時(shí)定容體積（ 7 浸提劑的體積（ 2 吸取濾液的體積（ 103 將 g 換算成的 1000 換算成每 磷量。 表 5 土壤速效磷分級 土壤速效磷（ mgP） 等級 20 很低 低 中等 高 第六章 土壤中鉀的測定 述 土壤中全鉀的含量（ K， g般在 右，高的可達(dá) 的可低至 不 同地區(qū)、不同土壤類型和氣候條件下，全鉀量相差很大。如華北平原除鹽漬化土外，全鉀為 北黃土性土壤為 18.3 g了淮河以南，土壤中鉀的含量變化十分懸殊。如安徽南部山地鉀含量為 西為 南島為 此可以看出華北、西北地區(qū)鉀的含量變幅較小，而淮河長江以南則較大。這是因?yàn)槿A北、西北地區(qū)成土母質(zhì)均一和氣候干旱，而淮河長江以南成土母質(zhì)不均一和氣候多雨有關(guān)。 此外，土壤全鉀量與粘土 礦物類型有密切關(guān)系。一般來說 2:1 型粘土礦物較 1:1型粘土礦物為高，特別是伊利石（一系列水化云母）高的土壤鉀的含量較高。 土壤中鉀主要成無機(jī)形態(tài)存在。按其對作物有效程度劃分為速效鉀（包括水溶性鉀、交換性鉀）、緩效性鉀和相對無效鉀三種。它們之間存在著動態(tài)平衡，調(diào)節(jié)著鉀對植物的供應(yīng)。 按化學(xué)形態(tài)分： 非交換性鉀 （層間鉀） 水溶性鉀 非交換性鉀 非交換性鉀 非交換性鉀 礦物 鉀 按植物有效性分 2： 緩效性鉀 速效鉀 緩效性鉀 緩效性鉀 緩效性鉀 相對無效鉀 1 能提取鉀 植物有效性降低 土壤中鉀主要成礦物的結(jié)合形態(tài)，速效性鉀（包括水溶性鉀和交換性鉀）只占全鉀的 1%左右。交換性鉀（ K）含 量從 小于一百 mgmg水溶性鉀只有幾個(gè) mg常交換性鉀包括水溶性鉀在內(nèi)，這部分鉀能很快地被植物吸收利用，故稱為速效鉀。緩效鉀或稱非交換性鉀（間層鉀），主要是次生礦物如伊利石、蛭石、綠泥石等所固定的鉀。我國土壤緩效鉀的含量，一般在 40 1400mg占全鉀的1% 10%。緩效性鉀和速效性鉀之間存在著動態(tài)平衡，是土壤速效鉀的主要儲備倉庫，是土壤供鉀潛力的指標(biāo)。但緩效性鉀與相對無效性鉀之間沒有明確界線，這種動態(tài)平衡愈向右方，植物有效性愈低。 礦物態(tài)鉀即原生礦物如 鉀長石（ 白長石 、黑云母等的風(fēng)化難易不同。它占全鉀量的 90% 98%。土壤中全鉀含量與氮、磷相比要高得多，但不等于說土壤已經(jīng)有了足夠的鉀素供應(yīng)植物需要了，這是因?yàn)橥寥乐锈浀V物絕大多數(shù)是呈難溶性狀態(tài)存在，所以貯量雖很高，而植物仍可能缺乏鉀素。土壤鉀素肥力的供應(yīng)能力主要決定于速效鉀和緩效鉀。土壤全鉀的分析在肥力上意義并不大，但是土壤粘粒部分鉀的分析，可以幫助鑒定土壤粘土礦物的類型。 壤全鉀的測定 壤樣品的分解和溶液中鉀的測定 土壤全鉀的測定 在操作上分為兩步：一是樣品的分解，二是溶液中鉀的測定。土壤全鉀樣品的分解，大體上可分為堿熔和酸溶兩大類。較早采用的是 熔法，因所用的熔劑純度要求較高，樣品用量大， 揮發(fā)損失，結(jié)果偏低，同時(shí)對坩堝的腐蝕性大，而且手續(xù)比較繁瑣，目前已很少使用。需用昂貴的鉑坩堝，同時(shí)要求有良好的通風(fēng)設(shè)備，即使這樣，通風(fēng)設(shè)備的腐蝕以及空氣污染仍很嚴(yán)重，此法不易被人們所接受。但目前已經(jīng)可用密閉的聚四氟乙烯塑料坩堝代替，所制備的待測液也可同時(shí)測定多種 元素，而且溶液中雜質(zhì)較少，有利于各種元素分析，但是近年來已逐漸被 融法所代替。采用 融法不僅操作方便，分解也較為完全，而且可用銀坩堝（或鎳坩堝）代替鉑坩堝，這是適用于一般實(shí)驗(yàn)室的好方法。同時(shí)所制備的同一待測液可以測定全磷和全鉀。 溶液中鉀的測定，一般可采用火焰光度法、亞硝酸鈷鈉法、四苯硼鈉法和鉀電極法。自人火焰光度計(jì)被普遍應(yīng)用以來，鉀和鈉的測定主要用火焰光度法。因?yàn)殁浐外c的化合物溶解度都很大，用一般的質(zhì)量法和容量法都不大理想。鉀電極法用于土壤中鉀的測定，由于各種干擾因素的影響還沒有研究清楚， 因此它在土壤鉀的測定受到限制，目前化學(xué)方法中四苯硼鈉法是比較好的方法。 壤中全鉀的測定方法 融法，火焰光度法 法原理 用 融土壤與 融土壤原理是一樣的，即增加鹽基成分，促進(jìn)硅酸鹽的分解，以利于各種元素的溶解。 點(diǎn)（ 321 ）比 853 ）低，可以在比較低的溫度下分解土樣，縮短熔化所需要的時(shí)間。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法測定。 火焰光度法的基 本原理。當(dāng)樣品溶液噴成霧狀以氣 液溶膠形式進(jìn)入火焰 后，溶劑蒸發(fā)掉而留下氣 固溶膠，氣 固溶膠中的固體顆粒在火焰中被熔化、蒸發(fā)為氣體分子，繼續(xù)加熱即又分解為中性原子（基態(tài)），更進(jìn)一步供給處于基態(tài)原子以足夠能量，即可使基態(tài)原子的一個(gè)外層電子移至更高的能級（激發(fā)態(tài)），當(dāng)這種電子回到低能級時(shí)，即有特定波長的光發(fā)射出來，成為該元素的特征之一。例如，鉀原子線波長是 原子線波長是 589單色器或干涉型濾光片把元素所發(fā)射的特定波長的光從其余輻射譜線中分離出來，直接照射到光電池或光電管 上，把光能變?yōu)楣怆娏?，再由檢流計(jì)量出電流的強(qiáng)度。用火焰光度法進(jìn)行定量分析時(shí)，若激發(fā)的條件（可燃?xì)怏w和壓縮空氣的供給速度，樣品溶液的流速，溶液中其它物質(zhì)的含量等）保持一定，則光電流的強(qiáng)度與被測元素的濃度成正比。即可用下式表示之，即 I=于用火焰作為激發(fā)光源時(shí)較為穩(wěn)定，式中 a 是常數(shù)，當(dāng)濃度很低時(shí)，自吸收現(xiàn)象可忽略為計(jì)，此時(shí) b=1，于是譜線強(qiáng)度與試樣中欲測元素的濃度成正比關(guān)系： I= 把測得的強(qiáng)度與一種標(biāo)準(zhǔn)或一系列標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度比較，即可直接確定待測元素的濃度而計(jì)算出未知溶液含鉀量（有關(guān)儀器的構(gòu)造使用方 法詳見儀器說明書）。 要儀器 茂福電爐、銀或鎳坩堝或鐵坩堝、火焰光度計(jì)或原子吸收分光光度計(jì)。 劑 （ 1）無水酒精（分析純）。 （ 2） :3)溶液。取濃 析純） 1 體積緩緩注入 3 體積水中混合。 （ 3） :1)溶液。鹽酸（ 分析純）與水等體積混合。 （ 4） 2 （ 5） 100g準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取 析純， 110 烘 2h） 解于水中，在容量瓶中定容至 1L，貯于塑料瓶中。 吸取 100g準(zhǔn)溶液 2、 5、 10、 20、 40、 60 別放入 100量瓶中加入與待測液中等量試劑成分，使標(biāo)準(zhǔn)溶液中離子成分與待測液相近 在配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液時(shí)應(yīng)各加 :3)溶液 1用水定容到 100為含鉀 （ K）分別為 2、 5、 10、 20、 40、 60g列標(biāo)準(zhǔn)溶液。 作步驟 （ 1）待測液制備。稱取烘干土樣（ 100 目）約 銀或鎳坩堝底部，用無水酒精稍濕潤樣品，然后加固體 1） ，平鋪于土樣的表面，暫放在大干燥器中，以防吸濕。 將坩堝加蓋留一小縫放在高溫電爐內(nèi)，先以低溫加熱，然后逐漸升高溫度至 450（這樣可以避免坩堝內(nèi)的 樣品溢出），保持此溫度 15融完畢 （注 2） 。如在普遍電爐上加熱時(shí)則待熔融物全部熔成流體時(shí)，搖動坩堝然后開始計(jì)算時(shí)間， 15可停止加熱，轉(zhuǎn)動坩堝，使熔融物均勻地附在坩堝壁上。 將坩堝冷卻后，加入 10，加熱至 80左右 （注 3） ，待熔塊溶解后，再煮 5入 50量瓶中，然后用少量 2液清洗數(shù)次，一起倒入容量瓶內(nèi)，使總體積至約 40加 :1)溶液 5 滴和 :3)溶液 5 4） ，用水定容，過濾。此待測液可供磷和鉀的測定用。 （ 2）測定。吸取待測液 50量瓶中（ K 的濃度控制在 1030g用水定容