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文檔簡(jiǎn)介
1、含水量的測(cè)定1、測(cè)定原理土壤樣品在105±2烘至恒重時(shí)的失重,即為土壤樣品所含水分的質(zhì)量。2、儀器、設(shè)備 土鉆、土壤篩(孔徑1mm;)、鋁盒:小型的直徑約40mm,高約20mm;大型的直徑約55mm,高約28mm;分析天平:感量為0.001g和0.01g;小型電熱恒溫烘箱;干燥器:內(nèi)盛變色硅膠或無(wú)水氯化鈣。3、試樣的選取和制備 3.1 風(fēng)干土樣:選取有代表性的風(fēng)干土壤樣品,壓碎,通過(guò)1mm篩,混合均勻后備用。 3.2新鮮土樣:在田間用土鉆取有代表性的新鮮土樣,刮去土鉆中的上部浮土,將土鉆中部所需深度處的土壤約20g,捏碎后迅速裝入已知準(zhǔn)確質(zhì)量的大型鋁盒內(nèi),蓋緊,裝入木箱或其他容器,帶
2、回室內(nèi),將鋁盒外表擦拭干凈,立即稱重,盡早測(cè)定水分。 4測(cè)定步驟 4.1 風(fēng)干土樣水分的測(cè)定:取小型鋁盒在105恒溫箱中烘烤約2h,移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱重,準(zhǔn)確至0.001g。用角勺將風(fēng)干土樣拌勻,舀取約5g,均勻地平鋪在鋁盒中,蓋好,稱重,準(zhǔn)確至0.001g。將鋁盒蓋揭開(kāi),放在盒底下,置于已預(yù)熱至105±2的烘箱中烘烤6h。取出,蓋好,移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫(約需20min),立即稱重。風(fēng)干土樣水分的測(cè)定應(yīng)做兩份平行測(cè)定。 4.2 新鮮土樣水分的測(cè)定:將盛有新鮮土樣的大型鋁盒在分析天平上稱重,準(zhǔn)確至0.01g。揭開(kāi)盒蓋,放在盒底下,置于已預(yù)熱至105±2的烘烤箱中烘
3、烤12h。取出,蓋好,在干燥器中冷卻至室溫(約需30min),立即稱重。新鮮土樣水分的測(cè)定應(yīng)做三份平行測(cè)定。 注:烘烤規(guī)定時(shí)間后一次稱重,即達(dá)“恒重”。5計(jì)算公式水分(分析基),%=(m1-m2)/(m1-m0)×100(1)水分(干基),%=(m1-m2)/(m2-m0)×100(2)式中:m0 烘干空鋁盒質(zhì)量,g;m1 烘干前鋁盒及土樣質(zhì)量,g;m2 烘干后鋁盒及土樣質(zhì)量,g。平行測(cè)定的結(jié)果用算術(shù)平均值表示,保留小數(shù)后一位。平行測(cè)定結(jié)果的相差, 水分小于5%的風(fēng)干土樣不得超過(guò)0.2%,水分為525%的潮濕土樣不得超過(guò)0.3%,水分大于15%的大粒(粒徑約10mm)粘重潮
4、濕土樣不得超過(guò)0.7%(相當(dāng)于相對(duì)相差不大于5%)。土壤容重的測(cè)定嚴(yán)格的講土壤容重應(yīng)稱干容重,又稱土壤密度,用符號(hào)表示,土工上也稱干幺重。其含意是干基物質(zhì)的質(zhì)量與總?cè)莘e之比:總?cè)莘eVt包括基質(zhì)和孔隙的容積,大于Vs,因而b必然小于s。若土壤孔隙Vp占土壤總?cè)萘縑t的一半,則b為s的一半,約為1.30g·cm-31.35g·cm-3左右。壓實(shí)的砂土b可高達(dá)1.60g·cm-3,不過(guò)即使最緊實(shí)的土壤b也顯著低于s,因?yàn)橥亮2豢赡軐⑷靠紫抖聦?shí),土壤基質(zhì)仍保持多孔體的特征。松散的土壤,如有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤或耕翻耙碎的表土,b可低至1.10g·cm-31.00g&
5、#183;cm-3。泥炭土和膨脹的粘土,b也低。所以b可以作為表示土壤松緊程度的一項(xiàng)尺度。1 方法選擇測(cè)定的土壤容重通常用環(huán)刀法。此外,還有蠟封法,水銀排出法,填砂法和射線法(雙放射源)等。蠟封法和水銀排出法主要測(cè)定一些呈不規(guī)則形狀的堅(jiān)硬和易碎土壤的容重。填砂法比較復(fù)雜費(fèi)時(shí),除非是石質(zhì)土壤,一般大量測(cè)定都不采用此法。射線法需要特殊儀器和防護(hù)設(shè)施,不易廣泛使用。2 測(cè)定原理用一定容積的環(huán)刀(一般為100)切割未攪動(dòng)的自然狀態(tài)土樣,使土樣充滿其中,烘干后稱量計(jì)算單位容積的烘干土重量。本法適用一般土壤,對(duì)堅(jiān)硬和易碎的土壤不適用。3 儀器環(huán)刀(容積為100);天秤(感量為和);烘箱;環(huán)刀托;削土刀;鋼
6、絲鋸;干燥器。4 操作步驟在田間選擇挖掘土壤剖面的位置,按使用要求挖掘土壤剖面。一般如只測(cè)定耕層土壤容重,則不必挖土壤剖面。用修土刀修平土壤剖面,并記錄剖面的形態(tài)特征,按剖面層次,分層取樣,耕層4個(gè),下面層次每層重復(fù)3個(gè)。將環(huán)刀托放在已知重量的環(huán)刀上,環(huán)刀內(nèi)壁稍擦上凡士林,將環(huán)刀刃口向下垂直壓入土中,直至環(huán)刀筒中充滿土樣為止。用修土刀切開(kāi)環(huán)周圍的土樣,取出已充滿土的環(huán)刀,細(xì)心削平和擦凈環(huán)刀兩端及外面多余的土。同時(shí)在同層取樣處,用鋁盒采樣,測(cè)定土壤含水量。把裝有土樣的環(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。將裝有土樣的鋁盒烘干稱重(精確到0.01g),測(cè)定土壤含水量
7、。或者直接從環(huán)刀筒中取出土樣測(cè)定土壤含水量。5 結(jié)果計(jì)算b=式中:b -土壤容重;m-環(huán)刀內(nèi)濕樣質(zhì)量;V-環(huán)刀容積(),一般為100;m樣品含水量(質(zhì)量含水量),%。6 測(cè)定誤差允許平行絕對(duì)誤差0.03g,取算術(shù)平均值。7土壤孔隙度的測(cè)定(計(jì)算法)土壤孔隙度也稱孔度,指單價(jià)單位容積土壤中孔隙容積所占的分?jǐn)?shù)或百分?jǐn)?shù),可用下式計(jì)算:大體上,粗質(zhì)地土壤孔隙度較低,但粗孔隙較多,細(xì)質(zhì)地土壤正好相反。團(tuán)聚較好的土壤和松散的土壤(容重較低)孔隙度較高,前者粗細(xì)孔的比例適合作物的生長(zhǎng)。土粒分散和緊實(shí)的土壤,孔隙度較低且細(xì)孔隙較多。土壤孔隙度一般都不直接測(cè)定,而是由土粒密度和容重計(jì)算求得。由上式,可得:判斷土
8、壤孔隙狀況優(yōu)劣,最重要的是看土壤孔徑分布,即大小孔隙的搭配情況,土壤孔徑分布在土壤水分保持和運(yùn)動(dòng),以及土壤對(duì)植物的供水研究中有非常重要的意義。土壤水勢(shì)的測(cè)定張力計(jì)法1 范圍本方法適用于小于 85KPa 的土壤水吸力的測(cè)定。2 原理土壤水吸力是反映土壤水能量狀態(tài)與植物吸水關(guān)系特征的一個(gè)指標(biāo)。根據(jù)土壤水吸力與土壤含水量的關(guān)系繪制成的水分特性曲線表征土壤持水性能,用以研究土壤水分的能態(tài)變化規(guī)律。田間測(cè)定土壤水吸力的最簡(jiǎn)便方法是張力計(jì)法,張力計(jì)法一般有真空表式張力計(jì)和 U形汞柱形張力計(jì)兩種,后者測(cè)量的精度較高,能檢出微小的差異。張力計(jì)的量程較窄,僅能測(cè)定小于 85KPa 的土壤水吸力。將充滿水、密封后
9、的張力計(jì)陶土頭插入非飽和水的土壤中,張力計(jì)內(nèi)的自由水通過(guò)多孔陶土頭的壁與土壤水建立水力上的聯(lián)系,在達(dá)到平衡后,儀器內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓值由負(fù)壓表指示出來(lái),即為土壤水吸力。3 儀器 真空表型張力計(jì)及土鉆4 操作步驟4.1 真空表型張力計(jì)操作步驟4.1.1 儀器除氣:使用前先在張力計(jì)內(nèi)灌滿經(jīng)煮沸、密封冷卻的無(wú)氣水(用于張力計(jì)的水均為無(wú)氣水,以下不再注明),豎直插放在木架上 10min20min,水通過(guò)陶土頭向外滲出。再向張力計(jì)中重新注滿水,在集氣管口塞上一個(gè)插有注射器針頭的橡皮塞,用注射器抽氣,真空表指針開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),待表內(nèi)有空氣逸出時(shí),緩慢拔去塞子,繼續(xù)加滿水、抽氣,如此重復(fù) 3 次4次,真空表內(nèi)的空氣已大
10、部分除去。此時(shí)再將儀器注滿水,加環(huán)形密封圈和蓋子密封,在通風(fēng)處讓陶土頭蒸發(fā),埋藏的空氣隨負(fù)壓的增大逐漸逸出。輕輕敲打張力計(jì)管壁,使氣泡集中到集氣管中。將陶土頭浸在水中吸水,真空表指針即退回。打開(kāi)儀器蓋,反復(fù)注水、密封、蒸發(fā),直到真空表指針指示值85KPa。待吸水指針較快地退回,集氣管內(nèi)膨大的空氣收縮成極小的氣泡,則表明儀器內(nèi)空氣已基本除盡。最后再將儀器充滿水,密封,陶土頭浸泡水中待用。4.1.2 校正零位:儀器密封后,真空表至測(cè)點(diǎn)(陶土頭中部)存在一靜水壓力差,另外真空表本身也有可能存在一定誤差,這兩個(gè)誤差必須予以校正。具體校正方法是,將除氣處理后的張力計(jì)陶土頭自然蒸發(fā),待負(fù)壓升至 20KPa
11、 時(shí),將儀器陶土頭垂直浸泡水中,水面保持在陶土頭的中部。當(dāng)真空表指針退回直至不動(dòng)時(shí)的讀數(shù)即為零位校正值。4.1.3 在測(cè)試地,用直徑與陶土頭相配的開(kāi)口土鉆垂直鉆孔至待測(cè)深度(從地面至陶土頭中部計(jì)),倒入少許泥漿,垂直插入張力計(jì),使陶土頭與周圍土壤接觸緊密。搗實(shí)管壁周圍松土,以避免雨水沿管壁滴入,同時(shí)盡量不要過(guò)多地踩踏儀器附近的土壤,避免造成土壤板實(shí)失去代表性。4.1.4 觀測(cè)讀數(shù):通常在儀器安裝的次日觀測(cè)讀數(shù),為避免溫度影響,在早晨進(jìn)行讀數(shù)。當(dāng)集氣管中空氣達(dá)到該管容積的一半時(shí),必須除氣,操作方法是在讀數(shù)后開(kāi)啟蓋,注滿水后再密封。如氣溫降至冰點(diǎn)時(shí),應(yīng)撤回儀器,以免凍壞。土壤水分特征曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)1
12、試驗(yàn)原理如上的張力計(jì)法2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與設(shè)計(jì) 脫濕:配置飽和土樣,在室內(nèi)自然蒸發(fā),測(cè)定整個(gè)過(guò)程中土壤含水率與吸力關(guān)系曲線。 單點(diǎn):用16個(gè)土樣,分別配置指定含水率,測(cè)定該含水率下的吸力值,連成特征曲線。 3實(shí)驗(yàn)步驟與要求1. 計(jì)算(1) 給定初始值如下表格,計(jì)算裝滿試樣罐需要的土樣質(zhì)量(g):項(xiàng) 目干容重罐體積初始質(zhì)量含水率表達(dá)式cVg單 位g/cm3cm3%數(shù) 值待定待定待定(2) 配置土樣到預(yù)期體積含水量V,計(jì)算所需水的質(zhì)量:2. 土樣的裝填先在試樣罐底部鋪上一層普通濾紙,然后將稱好的土樣分次分層地裝入罐中,一般分為6層裝填,每次裝入1/6總質(zhì)量的土樣,鋪平后用直徑比試樣罐稍小的擊錘夯實(shí)土樣,夯
13、實(shí)的遍數(shù)以能達(dá)到要求的密度為準(zhǔn)(每次將裝入的土夯實(shí)到1/6土柱高度)。應(yīng)該注意周邊土壤的夯實(shí)(常不能夯實(shí)),故除了擊錘夯實(shí)外,還用棍棒進(jìn)行搗實(shí)。每層土樣之間要進(jìn)行“打毛”,保證層間結(jié)合良好。填裝完畢后,刮平土壤表面,蓋上罐蓋,稱重,準(zhǔn)確求得實(shí)際罐中土樣的質(zhì)量Mg。3. 安裝張力計(jì)在試樣罐的中心先用小土鉆鉆一土孔,孔徑略小于陶土頭直徑。然后稱重,準(zhǔn)確求得罐中最后土樣的質(zhì)量Mt。然后將張力計(jì)插入,使陶土頭與土樣緊密結(jié)合。稱重求得系統(tǒng)總的質(zhì)量M1。4. 配置預(yù)期含水量(1)單點(diǎn)將預(yù)先求得的水量,2/3倒入盛水容器中,將系統(tǒng)放入其中,再將水量的1/3從系統(tǒng)上部慢慢灌入試樣罐,然后將罐口用膠布封閉,靜置
14、系統(tǒng),讓其慢慢吸水、滲水、均勻。(2)脫濕將系統(tǒng)至于盛水容器中,容器的中的水面盡量接近土罐上沿(確保不能漫過(guò)土罐),讓其慢慢吸水、均勻,靜置1天,土樣基本可達(dá)到飽和。5. 觀測(cè)讀數(shù)、稱量與燒干法測(cè)量含水率 (1)單點(diǎn):一天后,系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定,觀測(cè)負(fù)壓表讀數(shù),并將讀數(shù)單位轉(zhuǎn)換為cm水柱高度。稱量系統(tǒng)總重M2,計(jì)算出此時(shí)土樣的含水率。再用烘干法與燒干法(可選)測(cè)定水分含量進(jìn)行校驗(yàn)(2) 脫濕:將飽和后的系統(tǒng)拿出,擦干土罐表面,稱重,計(jì)算出飽和含水率,然后將罐蓋打開(kāi),放在系統(tǒng)置放槽上,每天讀一次數(shù)據(jù)。直到負(fù)壓表的讀數(shù)接近最大量程。 6、清洗實(shí)驗(yàn)儀器清洗實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的儀器,并將土樣罐中的土樣取出,放于
15、指定位置。飽和導(dǎo)水率的測(cè)定1 測(cè)定原理由達(dá)西定律可知,通過(guò)某一土層的水量與截面積、時(shí)間和水層厚度( 水頭) 呈正比,與滲透經(jīng)過(guò)的距離( 飽和土層厚度) 呈反比,即 Q = KSth / L ( 1)由式( 1) 得 K =QL/Sth ( 2)式中: Q 為滲透過(guò)一定截面積 S 的水量,mL; K 為飽和導(dǎo)水率( 滲透系數(shù)) ,cm/s; L 為滲透距離,cm; S 為滲透筒的橫截面積,cm2; t 為滲透過(guò)水量 Q 時(shí)所需要的時(shí)間,s; h 為水層厚度( 水位差) ,cm。飽和導(dǎo)水率與土壤的孔隙率、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、鹽分含量、含水量等有關(guān)。從達(dá)西定律可以看出,飽和導(dǎo)水率是土壤所特有的常數(shù)。2 試驗(yàn)
16、儀器 試驗(yàn)儀器包括滲透桶、改進(jìn)的馬氏瓶、燒杯、秒表和溫度計(jì)。為了便于觀測(cè),滲透桶采用透明的有機(jī)玻璃管,桶的上沿打一進(jìn)水口。試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 3 操作步驟 ( 1) 土樣的取得。在室內(nèi)測(cè)定原狀土和擾動(dòng)土。原狀土:用滲透桶取原狀土,取土深度為 10 cm,將墊有濾紙的底篩網(wǎng)蓋好,帶回室內(nèi)待用。擾動(dòng)土: 在滲透桶下墊上濾紙,紗布包好,用橡皮筋沿滲透桶將紗布箍緊,按預(yù)定容重裝入擾動(dòng)土。 ( 2) 將滲透桶浸入水中,水面距土柱 1 2 mm,待土面出現(xiàn)水后將滲透桶取出,掛在適當(dāng)位置,使重力水滴完。 ( 3) 將馬氏瓶灌水口打開(kāi),關(guān)掉進(jìn)氣口和供水口,由灌水口向馬氏瓶灌水。灌水至合適位置時(shí),將灌水口塞子塞緊
17、,打開(kāi)供水口排氣至供水口不再流水。 ( 4) 將馬氏瓶放在合適位置,將供水管接在滲透桶的進(jìn)水口,調(diào)整馬氏瓶高度打開(kāi)進(jìn)氣口、向滲透桶供水,使?jié)B透桶上部保持約 5 cm 的水層。當(dāng)滲透桶下面滴下第一滴水時(shí),用秒表開(kāi)始計(jì)時(shí),并依據(jù)馬氏瓶上的刻度記錄液面高度變化過(guò)程,同時(shí)用溫度計(jì)記錄燒杯內(nèi)出流液的溫度。兩次讀數(shù)時(shí)馬氏瓶液面高度之差乘以馬氏瓶截面積,即為該時(shí)間段的出水量。 ( 5) 一般情況下試驗(yàn) 60 min 后單位時(shí)間滲出水量達(dá)到穩(wěn)定。如果單位時(shí)間內(nèi)滲出水量不穩(wěn)定,應(yīng)延長(zhǎng)到單位時(shí)間內(nèi)滲出水量穩(wěn)定為止。 ( 6) 每一土樣重復(fù)測(cè)定 5 次,取其算術(shù)平均值為該土樣在某一時(shí)間段的滲出水量。4 結(jié)果計(jì)算 試
18、驗(yàn)飽和水率( 滲透系數(shù)) 為式中: Kt為度為 t( ) 時(shí)的飽和導(dǎo)水量,mL; tn為滲透時(shí)間,min。土壤水分?jǐn)U散速率 1、測(cè)定原理 為了消除重力的影響,實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用水平土柱進(jìn)行,該測(cè)定過(guò)程要求土柱的土壤質(zhì)地均一、且初始含水率均一、土柱進(jìn)水端水位恒定,壓力為零。這樣水分在土柱中作水平吸滲運(yùn)動(dòng),其前進(jìn)的最主要?jiǎng)恿Ρ闶峭寥阑|(zhì)吸力。不飽和水分在不太厚的水平土柱中運(yùn)動(dòng)時(shí),重力作用可以忽略,視作一維水平運(yùn)動(dòng)。土壤中一維水平流方程及其定界條件為: (1)式中:為距進(jìn)水邊界處的土壤含水率(m3·m-3);為土柱初始含水率(風(fēng)干土壤含水率)(m3·m-3);為土柱始端維持的飽和含水率
19、(m3·m-3);為土柱中斷面距始端的距離(cm);為時(shí)間(min);為土壤水分?jǐn)U散率(cm2·min-1)。采用Boltzmann變換,將(1)式變?yōu)槌N⒎址匠?,求解得到的?jì)算公式為: (2)式中:為Boltzmann變換的參數(shù)。進(jìn)行水平土柱吸滲試驗(yàn)時(shí),測(cè)出t時(shí)刻土柱含水率分布,并計(jì)算出各點(diǎn)的值,就可以繪制出關(guān)系曲線。由曲線就可以求出相應(yīng)于不同值的值和值,應(yīng)用式(2)就可以計(jì)算出。為了便于計(jì)算,通常將(2)式改寫為差分形式: (3)這樣可將圖劃分成條狀,然后列表計(jì)算或編制程序由計(jì)算機(jī)計(jì)算因而可以計(jì)算出土壤水分?jǐn)U散率。2、試驗(yàn)裝置 試驗(yàn)采用長(zhǎng)度為100cm的長(zhǎng)方形有機(jī)玻璃擴(kuò)
20、散槽(也可采用有機(jī)玻璃管制成,在裝土樣段由幾個(gè)圓環(huán)組成,以供滲水結(jié)束后取土),寬為20cm,高為10cm。槽體分為3段:水室段,長(zhǎng)10cm,連接馬氏瓶,控制水室內(nèi)液面與試樣段土樣的高度相同,以消除重力勢(shì)和壓力勢(shì)對(duì)土壤水分?jǐn)U散的影響;濾層段,長(zhǎng)10cm,內(nèi)填石英砂緩沖水流,使水流保持層流狀態(tài);試樣段,長(zhǎng)80cm,填裝供試土樣,如圖1所示。圖1 水分?jǐn)U散率模擬試驗(yàn)裝置示意圖4、測(cè)試方法土樣經(jīng)風(fēng)干,磨碎,過(guò)2mm篩子,按田間實(shí)測(cè)干容重裝填在水平試驗(yàn)槽中,保證土柱初始含水量均勻和密度均一。開(kāi)啟馬氏瓶供水閥門,并記錄開(kāi)始時(shí)間,試驗(yàn)開(kāi)始后按5min的時(shí)間間隔記錄土柱中濕潤(rùn)鋒前進(jìn)的距離,待濕潤(rùn)鋒前進(jìn)到整個(gè)土
21、柱的3/4左右時(shí)停止供水,記錄結(jié)束時(shí)間,并從濕潤(rùn)鋒開(kāi)始迅速取土,用常規(guī)的烘干稱重法測(cè)定各點(diǎn)的土壤含水率,得出土壤含水率分布。然后可根據(jù)公式計(jì)算土壤水分?jǐn)U散率。非飽和導(dǎo)水率的測(cè)定(瞬時(shí)剖面法) 瞬時(shí)剖面法是在室內(nèi)進(jìn)行均質(zhì)土壤的一維上滲或下滲試驗(yàn)時(shí),測(cè)定不同時(shí)刻土壤剖面的含水率和吸力分布,通過(guò)計(jì)算求得非飽和導(dǎo)水率K()。瞬時(shí)副而法對(duì)擾動(dòng)土和原狀土均適用,可測(cè)定吸濕和脫濕過(guò)程,試驗(yàn)和計(jì)算都比較方便,因此應(yīng)用較為普遍?,F(xiàn)就其基本原理和試驗(yàn)測(cè)定過(guò)程簡(jiǎn)述如下: 對(duì)非飽和垂直一維水流,當(dāng)取坐標(biāo)向上為正時(shí),由白金漢達(dá)西定律可導(dǎo)非飽和導(dǎo)水率的計(jì)算式為 式中:S為土壤基質(zhì)吸力,只要知道了某一點(diǎn)的土壤含水量、水流通
22、量JW。和吸力梯度,就可計(jì)算出其相應(yīng)的非飽和導(dǎo)水率。為此,試驗(yàn)需要測(cè)得兩個(gè)時(shí)刻t1和t2的土壤含水量和吸力剖面。吸力梯度可直接由吸力剖面作圖或經(jīng)驗(yàn)擬合公式得到;各個(gè)位置的水流通量可以通過(guò)水量平衡原理獲得。 任意時(shí)刻的水流通通量2試驗(yàn)裝置 垂直土柱上滲試驗(yàn)裝置如圖。采用長(zhǎng)度為100cm的長(zhǎng)方形有機(jī)玻璃擴(kuò)散槽,負(fù)壓計(jì)、馬氏瓶。3 操作步驟( 1) 按一定體積質(zhì)量裝填土樣,裝土?xí)r注意含水率控制,防止土粒分層和各段面不均現(xiàn)象。( 2) 按20cm間隔安裝負(fù)壓計(jì)。 (3)利用馬氏瓶維持水位不變,測(cè)得補(bǔ)給水量,得到入滲表面水流通量。 (4)測(cè)得t1時(shí)刻和t2時(shí)刻的含水量。土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定(重鉻酸鉀容量法)
23、 土壤有機(jī)質(zhì)既是植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)營(yíng)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(shí)也是形成土壤結(jié)構(gòu)的重要因素。測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量的多少,在一定程度上可說(shuō)明土壤的肥沃程度。因?yàn)橥寥烙袡C(jī)質(zhì)直接影響著土壤的理化性狀。測(cè)定原理 在加熱的條件下,用過(guò)量的重鉻酸鉀硫酸(K2Cr2O7H2SO4)溶液,來(lái)氧化土壤有機(jī)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,根據(jù)消耗的重鉻酸鉀量計(jì)算出有機(jī)碳量,再乘以常數(shù)1.724,即為土壤有機(jī)質(zhì)量。其反應(yīng)式為:重鉻酸鉀硫酸溶液與有機(jī)質(zhì)作用:2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4
24、+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2O硫酸亞鐵滴定剩余重鉻酸鉀的反應(yīng):K2Cr2O7+6FeSO47H2SO4=K2SO4Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O測(cè)定步驟:1.在分析天平上準(zhǔn)確稱取通過(guò)60目篩子(0.25mm)的土壤樣品0.10.5g(精確到0.0001g)(0.3000),用長(zhǎng)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(zhǔn)確加入0.136mol/L重鉻酸鉀硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液10ml,(在加入約3ml時(shí),搖動(dòng)試管,以使土壤分散),然后在試管口加一小漏斗。2.預(yù)先將液體石蠟油或植物油浴鍋加熱至185190,將試管放入鐵絲籠中,然后將鐵
25、絲籠放入油浴鍋中加熱,放入后溫度應(yīng)控制在170180,待試管中液體沸騰發(fā)生氣泡時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),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(xì)地全部洗入250ml的三角瓶中,使瓶?jī)?nèi)總體積在6070ml,保持其中硫酸濃度為11.5mol/l,此時(shí)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34滴,用0.2mol/l的標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵(FeSO4)溶液滴定,溶液由黃色經(jīng)過(guò)綠色、淡綠色突變?yōu)樽丶t色即為終點(diǎn)。4.在測(cè)定樣品的同時(shí)必須做兩個(gè)空白試驗(yàn),取其平均值。可用石英砂代替樣品,其他過(guò)程同上。結(jié)果計(jì)算在本反應(yīng)中,有機(jī)質(zhì)氧化率平均為90%,所以氧化校正常數(shù)為10090,即為1
26、.1。有機(jī)質(zhì)中碳的含量為58%,故58g碳約等于100g有機(jī)質(zhì),1g碳約等于1.724g有機(jī)質(zhì)。由前面的兩個(gè)反應(yīng)式可知:1mol的K2Cr2O7可氧化32mol的C,滴定1molK2Cr2O7,可消耗6mol FeSO4,則消耗1molFeSO4即氧化了32×16C=14C=3計(jì)算公式為:有機(jī)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(shí)所用去的硫酸亞鐵毫升數(shù)。V滴定樣品液時(shí)所用去的硫酸亞鐵毫升數(shù)。N標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵的濃度。mol/L附我國(guó)第二次土壤普查有機(jī)質(zhì)含量分級(jí)表如下,以供參考。級(jí)
27、0; 別一 級(jí)二 級(jí)三 級(jí)四 級(jí)五 級(jí)六 級(jí)有機(jī)質(zhì)(%意事項(xiàng)1.根據(jù)樣品 有機(jī)質(zhì)含量決定稱樣量。有機(jī)質(zhì)含量在大于50g/kg的土樣稱0.1g,2040g/kg的稱0.3g,少于20g/kg的可稱0.5g以上。2.消化煮沸時(shí),必須嚴(yán)格控制時(shí)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(zhǔn)確。磷酸浴需用玻璃容器。4.對(duì)含有氯化物的樣品,可加少量硫酸銀除去其影響。對(duì)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(duì)水稻土和長(zhǎng)期漬水的土壤,必須預(yù)先磨細(xì),在通風(fēng)干燥處攤成薄
28、層,風(fēng)干10天左右。5.一般滴定時(shí)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(shuō)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(zhǎng)條臘光紙、油浴鍋 、鐵絲籠(消煮時(shí)插試管用)、溫度計(jì)(0360 )、滴定管(25ml)、吸管(10ml)、三角瓶(250ml)、小漏斗、量筒(100ml)、角匙、滴定臺(tái)、吸水紙、滴瓶(50ml)、試管夾、吸耳球、試劑瓶(500ml)。2.試劑(1)0.136mol/LK2Cr2O7H2SO4的標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取分析純重鉻酸鉀(K2Cr2O7)40g
29、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(shí),應(yīng)放置1020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(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取分析純硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)56g或硫酸亞鐵銨Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O80g,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(biāo)準(zhǔn)濃度,可以用0.0167mol/L重鉻酸鉀(K2Cr2O7)標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。(3)鄰啡羅啉指示劑。稱取
30、分析純鄰啡羅啉1.485g,化學(xué)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(shí)配制為好)。土壤水分的測(cè)定1、實(shí)驗(yàn)步驟:1、取燒杯在105恒溫箱中烘烤約2h,移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫,稱重?zé)|(zhì)量m0,準(zhǔn)確至0.001g。 2、用藥匙將風(fēng)干土樣拌勻,舀取約5g,均勻地平鋪在燒杯底部,稱重m1,準(zhǔn)確至0.001g。3、將稱好土樣的燒杯置于已預(yù)熱至105±2的烘箱中烘烤6h。取出,移入干燥器內(nèi)冷卻至室溫(約需20min),立即稱重m2。4、再次放入烘箱中烘烤半小時(shí)以后,稱重m3。(m3 與m2相差不過(guò)0.001g即可)2、實(shí)
31、驗(yàn)計(jì)算含水量()(m1m2)/(m1m0)×100%注:風(fēng)干土樣水分的測(cè)定應(yīng)該做三個(gè)平行測(cè)定。平行測(cè)定結(jié)果的相差,水分小于5%的風(fēng)干土樣不得超過(guò)0.2%。土壤中氮的測(cè)定(全氮、速效氮)土壤全氮量的測(cè)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(guó)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(dǎo)施肥達(dá)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(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨,并與硫酸結(jié)合成硫酸銨;無(wú)機(jī)的銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化成硫酸銨;極微量的硝態(tài)氮在加熱過(guò)程中逸出損失;有機(jī)質(zhì)氧化成CO2。樣品消化
32、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(biāo)準(zhǔn)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+ONH2-CH2COOH+3H2SO4=NH3+2CO2+3SO2+4H2O2NH2-CH2COOH+2K2Cr2O7+9H2SO4=(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO2+10H2O(NH4)2SO42NaOH=NaSO4+2H2O+2NH3NH3+H3BO3=H3BO3·NH3H3BO3·NH3+HCl=H3BO3+NH4Cl操作步驟1.
33、在分析天平上稱取通過(guò)60號(hào)篩(孔徑為0.25mm)的風(fēng)干土壤樣品0.51g(精確到0.001g)(本實(shí)驗(yàn)取0.5),然后放入150ml開(kāi)氏瓶(消化管)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(消化爐)上高溫消煮15分鐘左右(不只這么點(diǎn)時(shí)間,看具體的現(xiàn)象而定時(shí)間的長(zhǎng)短),使硫酸大量冒煙,當(dāng)看不到黑色碳粒存在時(shí)即可(如果有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)5%時(shí),應(yīng)加12g焦硫酸鉀,以提高溫度加強(qiáng)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(shí)切勿使硫酸發(fā)煙。4.消化結(jié)束后,在開(kāi)氏瓶中加蒸餾水或不含氮的自來(lái)水70ml,搖勻后接在蒸餾裝置上,再用筒
34、形漏斗通過(guò)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?jī)?nèi)盛有25ml 2%硼酸吸收液和定氮混合指示劑1滴。接下來(lái)的操作步驟和下面不一樣,本次實(shí)驗(yàn)就按凱氏定氮儀器的具體操作步驟做(6.將螺絲夾打開(kāi)(蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水要預(yù)先加熱至沸),通入蒸汽,并打開(kāi)電爐和通自來(lái)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(wú)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(yàn))。8.蒸餾完全后,降低三角瓶的位置,使冷凝管的下端離開(kāi)液面,
35、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(biāo)準(zhǔn)液滴定,溶液由藍(lán)色變?yōu)榫萍t色時(shí)即為終點(diǎn)。記下消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的毫升數(shù)。測(cè)定時(shí)同時(shí)要做空白試驗(yàn),除不加試樣外,其它操作相同。結(jié)果計(jì)算N%= (V-V0)×N×0.014樣品重×100式中:V滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的毫升數(shù);V0滴定空白時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的毫升數(shù);N標(biāo)準(zhǔn)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?jǐn)?shù)。注意事項(xiàng)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
36、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12分鐘后即變綠色,這說(shuō)明重鉻酸鉀量不足,在這種情況下,可補(bǔ)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(bǔ)加硼酸吸收液,仍可繼續(xù)蒸餾。4.在蒸餾過(guò)程中必須冷凝充分,否則會(huì)使吸收液發(fā)熱,使氨因受熱而揮發(fā),影響測(cè)定結(jié)果。5.蒸餾時(shí)不要使開(kāi)氏瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)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(kāi)液面。儀器、試劑1.主要儀器:開(kāi)氏瓶(150ml)、彎頸小漏斗、分析天平、電爐、普通定氮蒸餾裝置。2
37、.試劑:(1) 濃硫酸(化學(xué)純,比重1.84)。(2)飽和重鉻酸鉀溶液。稱取200g(化學(xué)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
38、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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)堿液或硼砂標(biāo)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。4.2土壤水解性氮的測(cè)定(堿解擴(kuò)散法)土壤水解性氮,包括礦質(zhì)態(tài)氮和有機(jī)態(tài)氮中比較易于分解的部分。其測(cè)定結(jié)果與作物氮素吸收有較好的相關(guān)性。測(cè)定土壤中水解性氮的變化動(dòng)態(tài),能及時(shí)了解土壤肥力
39、,指導(dǎo)施肥。測(cè)定原理在密封的擴(kuò)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?cái)U(kuò)散逸出,由硼酸(H3BO3)吸收,再用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定,計(jì)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(huì)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(guò)18號(hào)篩(孔徑1mm)風(fēng)干樣品2g(精確到0.001g)和1g硫酸亞鐵粉劑,均勻鋪在擴(kuò)散皿外室內(nèi),水平地輕輕旋轉(zhuǎn)擴(kuò)
40、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(kuò)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(kāi)毛玻璃的一邊,使擴(kuò)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(yán)。3.水平輕輕旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散皿,使堿溶液與土壤充分混合均勻,用橡皮筋固定,貼上標(biāo)簽,隨后放入40恒溫箱中。24小時(shí)后取出,再以0.01mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)溶液用微量滴定管滴定內(nèi)室所吸收的氮量,溶液由藍(lán)色滴至微紅色為終點(diǎn),記下
41、鹽酸用量毫升數(shù)V。同時(shí)要做空白試驗(yàn),滴定所用鹽酸量為V0。結(jié)果計(jì)算水解性氮(mg/100g土)= N×(V-V0)×14樣品重×100式中:N標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的摩爾濃度;V滴定樣品時(shí)所用去的鹽酸的毫升數(shù);V0空白試驗(yàn)所消耗的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的毫升數(shù);14一個(gè)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(xiàng)(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(shí),標(biāo)準(zhǔn)酸要逐滴加入,在接近終點(diǎn)時(shí),用玻璃棒從滴定管尖端沾取少量標(biāo)準(zhǔn)酸滴入擴(kuò)散皿內(nèi)。(3)特制膠水一定不能沾污到內(nèi)室,否則測(cè)定結(jié)果將會(huì)偏高。(4)擴(kuò)散皿在抹有特制膠水后必須
42、蓋嚴(yán),以防漏氣。主要儀器擴(kuò)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(xué)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)溶液。先配制1.0mol/L鹽酸溶液,然后稀釋100倍,用標(biāo)
43、準(zhǔn)堿標(biāo)定。(5)定氮混合指示劑。與土壤全氮的測(cè)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(xì)保存于陰涼干燥處。 土壤中磷的測(cè)定(全磷、速效磷)土壤全磷的測(cè)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(jī)磷化合物與高沸點(diǎn)的硫酸和強(qiáng)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(jìn)入溶液,然后用鉬銻抗比色法測(cè)定。操作步驟1.在分析天平上準(zhǔn)確稱取通過(guò)100目篩(孔徑為0.25mm)的土壤樣品1g(精確到
44、0.0001)置于50ml消化管中,以少量水濕潤(rùn),并加入濃H2SO48ml,搖動(dòng)后(最好放置過(guò)夜)再加入7072%的高氯酸(HClO4)10滴搖勻。2.于瓶口上放一小漏斗,置于消化爐上加熱消煮至瓶?jī)?nèi)溶液開(kāi)始轉(zhuǎn)白后,繼續(xù)消煮20分鐘,全部消煮時(shí)間約為4560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(shí)用水應(yīng)少量多次。輕輕搖動(dòng)容量瓶,待完全冷卻后,用水定容,用干燥漏斗和無(wú)磷濾紙將溶液濾入干燥的100ml三角瓶中。同時(shí)做空白試驗(yàn)。4.吸取濾液210ml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(六滴)(和稀硫酸(H2SO4)溶液)
45、調(diào)節(jié)pH至溶液剛呈微黃色,(由于無(wú)法調(diào)節(jié)PH值,此方法不可行,最后就沒(méi)調(diào)節(jié),就加六滴NaOH,沒(méi)有看到變微黃色)。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(溶液呈現(xiàn)不同程度的藍(lán)色),在分光光度計(jì)上以700nm的波長(zhǎng)比色,以空白試驗(yàn)溶液為參比液調(diào)零點(diǎn),讀取吸收值,在工作曲線上查出顯色液的Pmg/L數(shù)。7.工作曲線的繪制。分別吸取5mg/L標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)系列溶液,與待測(cè)溶液同時(shí)比色
46、,讀取吸收值。在方格坐標(biāo)紙上以吸收值為縱坐標(biāo),Pmg/L數(shù)為橫坐標(biāo),繪制成工作曲線。結(jié)果計(jì)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gW土樣重(g)。兩次平行測(cè)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(jì)。2.試劑:(1)0.5mo
47、l/L碳酸氫鈉浸提液。稱取化學(xué)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(guò)1個(gè)月,應(yīng)檢查pH值是否改變。(2)無(wú)磷活性炭?;钚蕴汲3:辛?,應(yīng)做空白試驗(yàn),檢查有無(wú)磷存在。如含磷較多,須先用2mol/L鹽酸浸泡過(guò)夜,用蒸餾水沖洗多次后,再用0.5mol/L碳酸氫鈉浸泡過(guò)夜,在平瓷漏斗上抽氣過(guò)濾,每次用少量蒸餾水淋洗多次,并檢查到無(wú)磷為止。如含磷較少,則直接用碳酸氫鈉處理即可。(3)磷(P)標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取45烘干48小時(shí)的分析純磷酸二氫鉀0.2197
48、g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(zhǔn)溶液。吸取50ml此溶液稀釋至500ml,即為5mg/L的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(此溶液不能長(zhǎng)期保存)。比色時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)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。
49、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(shí),宜用前配制。 土壤中速效磷的測(cè)定(碳酸氫鈉法)了解土壤中速效磷供應(yīng)狀況,對(duì)于施肥有著直接的指導(dǎo)意義。土壤速效磷的測(cè)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(lái)提取,酸性土壤采用酸性氟化銨或氫氧化鈉草酸鈉法來(lái)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(lái)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
50、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(cè)液用鉬銻抗混合顯色劑在常溫下進(jìn)行還原,使黃色的銻磷鉬雜多酸還原成為磷鉬藍(lán)進(jìn)行比色。操作步驟:1.稱取通過(guò)18號(hào)篩(孔徑為1mm)的風(fēng)干土樣5g(精確到0.01g)于200ml三角瓶中,準(zhǔn)確加入0.5mol/L碳酸氫鈉溶液100ml,再加一小角勺無(wú)磷活性碳,塞緊瓶塞,在振蕩機(jī)上振蕩3
51、0分鐘(振蕩機(jī)速率為每分鐘150180次),立即用無(wú)磷濾紙干過(guò)濾,濾液承接于100ml三角瓶中。最初78ml濾液棄去。2.吸取濾液10ml(含磷量高時(shí)吸取2.55ml;同時(shí)應(yīng)補(bǔ)加0.5mol/L碳酸氫鈉溶液至10ml)于50ml量瓶中,加二硝基酚指示劑2滴,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(jì)上比色(波長(zhǎng)660nm),比色時(shí)須同時(shí)做空白測(cè)定。4.磷標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:分別吸取5mg/L磷標(biāo)準(zhǔn)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(gè)加入0.5mol
52、/L碳酸氫鈉10ml和硫酸一鉬銻抗混合顯色劑5ml,然后同待測(cè)液一樣進(jìn)行比色。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果計(jì)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(jí)5
53、0; 低510 中10 &
54、#160; 高注意事項(xiàng)1.活性碳一定要洗至無(wú)磷無(wú)氯反應(yīng)。2.鉬銻抗混合劑的加入量要十分準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)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(shí)定容體積的大小按比例增減。3.溫度的大小影響著測(cè)定結(jié)果。提取時(shí)要求溫度在25左右。室溫太低時(shí),可將容量瓶放入4050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(fù)振蕩機(jī)、電子天平(1/100)、分光光度計(jì)、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(biāo)紙、擦鏡紙、小滴管。 土壤鉀素的測(cè)定 鉀是作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一。土壤中的鉀素主要呈無(wú)機(jī)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(dāng)季作物吸收利用,是反映鉀肥肥效高低的標(biāo)志之一。因此,了解鉀素在土壤中的含量,對(duì)指導(dǎo)合
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