土壤全氮的測(cè)定—凱氏定氮法

1、土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)講義（修訂版）吳彩霞 王靜 李旭東蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院2012年10月目錄實(shí)驗(yàn)一、土壤分析樣品采集與制備 實(shí)驗(yàn)二、土壤全氮的測(cè)定凱氏定氮法 實(shí)驗(yàn)三、土壤速效鉀的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)四、土壤有效磷的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)五、土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)六、土壤酸度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)一 土壤分析樣品采集與制備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驼f(shuō)明為開(kāi)展土壤科學(xué)實(shí)驗(yàn)， 合理用土和改土， 除了野外調(diào)查和鑒定土壤基礎(chǔ)性狀外， 還須進(jìn) 行必要的室內(nèi)常規(guī)分析測(cè)定。 而要獲得可靠的科學(xué)分析數(shù)據(jù)， 必須從正確地進(jìn)行土壤樣品 （簡(jiǎn) 稱土樣 ）的采集和制備做起。一般土樣分析誤差來(lái)自采樣、分樣和分析三個(gè)方面，而采樣誤 差往往大于分析誤差， 如果采樣缺乏代表性

2、即使室內(nèi)分析人員的測(cè)定技術(shù)如何熟練和任何高 度精密的分析儀器， 測(cè)定數(shù)據(jù)相當(dāng)準(zhǔn)確， 也難于如實(shí)反映客觀實(shí)際情況。 故土樣采集和制備 是一項(xiàng)十分細(xì)致而重要的工作。二、實(shí)驗(yàn)方法步驟（一）土樣采集 分析某一土壤或土層，只能抽取其中有代表性的少部份土壤，這就是土樣。采樣的基 本要求是使土樣具有代表性， 即能代表所研究的土壤總體。 根據(jù)不同的研究目的， 可有不同 的采樣方法。1. 土壤剖面樣品土壤剖面樣品是為研究土壤的基本理化性質(zhì)和發(fā)生分類。 應(yīng)按土壤類型， 選擇有代表性 的地點(diǎn)挖掘剖面， 根據(jù)土壤發(fā)生層次由下而上的采集土樣， 一般在各層的典型部位采集厚約 l0 厘米的土壤，但耕作層必須要全層柱狀連續(xù)采

3、樣，每層采一公斤；放入干凈的布袋或塑 料袋內(nèi)，袋內(nèi)外均應(yīng)附有標(biāo)簽，標(biāo)簽上注明采樣地點(diǎn)、剖面號(hào)碼、土層和深度?！?* ni t* t*tk=-、Th f二二二 二UP K-嚴(yán)*i 譏iL、* .*、*恤*-*；”圖1 土壤剖面坑示意圖2. 土壤混合樣品混合土樣多用于耕層土壤的化學(xué)分析，一般根據(jù)不同的土壤類型和土壤肥力狀況，按 地塊分別采集混合土樣。一般要求是:(1) 采樣點(diǎn)應(yīng)避免田邊、路旁、溝側(cè)、糞底盤以及一些特殊的地形部位。(2) 采樣面積一般在20 50畝的地塊采集一個(gè)混合樣可根據(jù)實(shí)際情況酌情增加樣品數(shù)。(3) 采樣深度依不同分析要求而定，一般土壤表層取0-10cm，取樣點(diǎn)不少于 5點(diǎn)。可用

4、土鉆或鐵鏟取樣，特殊的微量元素分析，如鐵元素需改用竹片或塑料工具取樣，以防污染。(4) 每點(diǎn)取樣深度和數(shù)量應(yīng)相當(dāng)，集中放入一土袋中，最后充分混勻碾碎，用四分法取對(duì)角二組，其余淘汰掉。取樣數(shù)量約1公斤左右為宜。(5) 采樣線路通常采用對(duì)角線、棋盤式和蛇形取樣法。1TTTF* V-毎V-=* i壬W-w - 左V -，. M. 耳*一T.-V. . 一 j苗工土空尹碎占旳羽或q沌代#t呆稱吞d上5 =，1 -下乍舌 rim 3 if rm m(6) 裝好袋后，栓好內(nèi)外標(biāo)簽。標(biāo)簽上注明采樣地點(diǎn)、深度、采集人和日期，帶回室內(nèi) 風(fēng)干處理(二)土壤樣品制備樣品制備過(guò)程中的要求：(1) 樣品處理過(guò)程中不能發(fā)

5、生任何物理和化學(xué)變化，以免造成分析誤差。(2) 樣品要均一化，使測(cè)定結(jié)果能代表整個(gè)樣品和田間狀態(tài)。(3) 樣品制備過(guò)程包括：風(fēng)干一分選一去雜一磨碎一過(guò)篩混勻一裝瓶一保存一登記。 風(fēng)干一將取回的土樣放在通風(fēng)、干燥和無(wú)陽(yáng)光直射的地方，或攤放在油布、牛皮紙、 塑料布上，盡可能鋪平并把大土塊捏碎，以便風(fēng)干快些。分選 一若取的土樣太多，可在土樣均勻攤開(kāi)后，用“四分法”去掉一部分，留下1000克左右供分析用。去雜、磨細(xì)和過(guò)篩 一將風(fēng)干后土樣先用臺(tái)稱稱出總重量，然后將土樣倒在橡皮墊上， 碾碎土塊，并盡可能挑出樣品中的石礫、新生體、侵入體、植物根等雜質(zhì)，分別放入表面皿 或其它容器中； 將土樣鋪平， 用木棒輕輕

6、輾壓， 將輾碎的土壤用帶有篩底和篩蓋的 0.25mm 篩孔的土篩過(guò)篩，并蓋好蓋、防止細(xì)土飛揚(yáng)。不能篩過(guò)的部分，再行去雜，余下的土壤鋪開(kāi) 再次碾壓過(guò)篩，直至所有的土壤全部過(guò)篩，只剩下石礫為止。 ( 樣品通過(guò)多大篩孔、應(yīng)依不 同分析要求而定 )。混勻裝瓶一將篩過(guò)的土壤全部倒在干凈的紙上，充分混勻后裝入5001000ml磨口瓶中保存。每個(gè)樣品瓶上應(yīng)貼兩個(gè)標(biāo)簽，大標(biāo)簽貼在瓶蓋上。書寫標(biāo)簽用HB 鉛筆或圓珠筆填寫，并在外面涂上一薄層石臘，以供長(zhǎng)期保存。樣品保存和登記 一大量樣品必須編號(hào)，建立樣品總帳，放在干燥的地方，按一定順序 排列保存。 樣品登記總帳時(shí)， 應(yīng)記好剖面號(hào)數(shù)、 采樣詳細(xì)地點(diǎn)、 采樣人、 處

7、理日期以及石礫、 新生體含量等詳細(xì)記載，以便隨時(shí)查尋。作業(yè)題1在采集土樣過(guò)程中，為什么要強(qiáng)調(diào)代表性，它與室內(nèi)分析數(shù)據(jù)可靠性有何關(guān)系2. 土壤樣品制備包括哪些過(guò)程 ?你認(rèn)為哪一個(gè)過(guò)程最重要 ?實(shí)驗(yàn)二、土壤全氮的測(cè)定凱氏定氮法一、目的1、掌握土壤中全氮含量測(cè)定的方法。2、了解測(cè)定土壤全氮的原理二、原理土壤中的氮大部分以有機(jī)態(tài) (蛋白質(zhì)、 氨基酸、腐殖質(zhì)、酰胺等)存在，無(wú)機(jī)態(tài)( NH 4+ 、 NO 3 - 、 NO 2 - )含量極少，全氮量的多少?zèng)Q定于土壤腐殖質(zhì)的含量。土壤中含氮有機(jī)化合物在還原性催化劑的作用下， 用濃硫酸消化分解， 使其中所含的氮 轉(zhuǎn)化為氨，并與硫酸結(jié)合為硫酸銨。NH 2-CH

8、 2-COOH+3H 2SO4 NH 3+2CO 2 1+3S0 2 4H 2O2NH 3+ H 2SO4(N H 4) 2 SO42CuSO 4+C CU2SO4+ CO 2 f+SO 2 fCU2SO4+ 2H 2SO4 2CuSO 4+SO 2 f+2H 2O fSe+ H 2SO4H2SeO3+2SO 2f+2H 2OfH2SeO 3SeO2+ H 2OfC+ SeO 2 Se+CO 2f加入硫酸鉀是為了提高硫酸的沸點(diǎn)， 加快反應(yīng)速度。 上述反應(yīng)如此循環(huán)， 直至樣品消化完全。注意：加熱的溫度不能過(guò)高，時(shí)間不能過(guò)久，否則會(huì)使氨受到損失。(N H 4) 2 SO4+ H 2SeO3(N H

9、 4) 2 SeO3+H 2SO4(N H 4) 2 SeO39 H 2O+2 NH 3f+3Se+N 2f給消化液加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液， 使銨鹽分解蒸餾出氨， 吸收在硼酸溶液中， 最后以 甲基紅 -溴甲酚綠為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定至粉紅色為終點(diǎn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的用量，求出 分析樣品中的含氮全量。三、試劑：1、混合催化劑：稱取硫酸鉀100g、五水硫酸銅10g、硒粉1g 。均勻混合后研細(xì)。 貯于瓶中。2 、比重 1.84 濃硫酸。3、40% 氫氧化鈉：稱 400g 氫氧化鈉于燒杯中，加蒸餾水 600ml ，攪拌使之全部溶解。4、2%硼酸溶液：稱20g硼酸溶于1000ml水中，再加入2.5ml混合

10、指示劑。(按體積比100:0.25 加入混合指示劑)5、 混合指示劑：稱取溴甲酚綠 0.5g 和甲基紅 0.1克,溶解在 100ml95% 的乙醇中 ,用稀氫氧化 鈉或鹽酸調(diào)節(jié)使之呈淡紫色，此溶液pH應(yīng)為4.5。6、0.01N 的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：取比重 1.19 的濃鹽酸 0.84ml ，用蒸餾水稀釋至 1000ml ，用基 準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定之。五、操作步驟1 、消煮： 在分析天平上準(zhǔn)確稱取通過(guò) 60號(hào)篩的風(fēng)干土 0.5000g 左右， 移入干燥的消化管中， 加入1.5g的還原性混合催化劑。用注射器加入5ml濃硫酸，放到通風(fēng)柜內(nèi)的消煮器上消煮1.5h 左右。直至內(nèi)容物呈清徹的淡藍(lán)色為止。2、蒸餾：消煮

11、完畢后冷卻。將三角瓶置于冷凝管的承接管下，管口淹沒(méi)在硼酸溶液中(三角瓶用2%的硼酸20ml作吸收劑) ，然后打開(kāi)冷凝器中的水流， 進(jìn)行蒸餾。在整個(gè)蒸餾過(guò)程中注意冷凝管中水不要 中斷，當(dāng)接受液變籃后蒸餾 5min, 將冷凝管下端離開(kāi)硼酸液面，再用蒸餾水沖凈管外。3、滴定：用 0.001 當(dāng)量的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紅色為止。記錄所消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體 積。4、空白：除不加試樣外其余步驟完全相同。六、計(jì)算： 土壤含氮量( % ) =(V-V 0)*N*0.014*100/WV- 滴定試樣時(shí)消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積， ml 。V0 - 滴定空白時(shí)消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，ml 。N- 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃

12、度。W- 土壤樣品重， g 。0.014- 氮的毫克當(dāng)量。注：鹽酸溶液的標(biāo)定間接標(biāo)定法：(1 )基準(zhǔn)物質(zhì)的稱取與溶解：將分析純的鄰苯二甲酸氫鉀于100-105 C的烘箱內(nèi)烘1h,用差減法準(zhǔn)確稱取 0.1g 左右，共取三份，分別置 250ml 三角瓶中，加水 50ml 溶解。(2) 0.02N 的 NaOH 溶液的配制，稱取分析純的 NaOH0.4g ，溶于 50ml 水中，待標(biāo)。(3) NaOH 溶液的標(biāo)定： 給裝有鄰苯二甲酸氫鉀的三角瓶中滴兩滴酚酞指示劑， 用 NaOH溶液滴定至微紅色，半分鐘顏色不消失即到終點(diǎn)。根據(jù)NaOH 的用量計(jì)算其準(zhǔn)確的當(dāng)量濃度，平行標(biāo)定的精密度應(yīng)在 0.2% 以內(nèi)。

13、NNaOH =W*1000/（E*V NaOH ）NNaOH 氫氧化鈉溶液的當(dāng)量濃度；W基準(zhǔn)物質(zhì)的重量（ g ）；E基準(zhǔn)物質(zhì)的克當(dāng)量（ g ）；VNaOH 消耗氫氧化鈉溶液的體積（ ml ）。（4 ）HCl 溶液的標(biāo)定：準(zhǔn)確取被標(biāo)定的鹽酸溶液25ml ，共 3 份，置于 250ml 三角瓶中，加酚酞指示劑兩滴，用 NaOH 溶液滴定至微紅色，半分鐘不褪色即可。根據(jù)氫氧化鈉的用 量計(jì)算鹽酸溶液的準(zhǔn)確當(dāng)量濃度，精密度應(yīng)在 0.2% 以內(nèi)。NHCl= N NaOH * VNaOH /V HCl直接標(biāo)定法：（ 1）基準(zhǔn)物質(zhì)的稱取與溶解：用差減法準(zhǔn)確稱取 0.1g 左右的優(yōu)級(jí)純硼砂（四硼酸鈉：Na2B4

14、O7 40H2O,分子量：381.37 ;注意：硼砂的結(jié)晶水很容易風(fēng)化損失，所以稱前不宜烘 烤），共三份，分別置 250ml 三角瓶中，加水 50ml 溶解。（2）HCl 溶液的標(biāo)定：給盛硼砂溶液的三角瓶中加甲基紅溴甲酚綠混合指示劑兩滴， 用鹽酸溶液滴定到淡紫紅色即到終點(diǎn)，根據(jù)鹽酸消耗的體積按間接法步驟（3 ）計(jì)算其準(zhǔn)確的當(dāng)量濃度。實(shí)驗(yàn)三、土壤速效鉀的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊饬x植物一般直接從土壤中吸收水溶性鉀， 但交換性鉀可以很快和水溶性鉀達(dá)到平衡， 因此土壤速效鉀包括水溶性鉀和交換性鉀。 土壤重的交換性鉀是指由于靜電引力兒吸附在土壤膠 體表面并能被加到土壤中鹽溶液的陽(yáng)離子在短時(shí)間內(nèi)代換的那部分鉀。

15、 在測(cè)定土壤交換性鉀 的過(guò)程當(dāng)中， 如果不把水溶性鉀減去， 所得的結(jié)果就是速效加了。 速效鉀是最能直接反映土 壤供鉀能力的指標(biāo)， 尤其對(duì)季作物而言， 速效鉀和作物吸收鉀量之間往往有比較好的相關(guān)性。由于交換性鉀的意義十分明確， 因此， 凡是能通過(guò)交換作用代換這部分鉀的試劑， 都可 用來(lái)作為提取劑。如 NaNO 3、NaOAc、CaCl2、BaCl2、NH 4NO 3 和 NH 4CH3COOH 等， 但 用 不 同 浸 提 劑 所 得 結(jié)果 不 一 致 。 最 常用 的 提 取 劑 是 中 性 的乙 酸 銨 c(NH 4CH 3COOH)=1mol/L，用NH 4+作為K+的代換離子有其它離子不

16、能取代的優(yōu)越性， 因?yàn)镹H 4+與K+的半徑相似，水化能也相似，這樣NH 4+能有效取代土壤礦物表面的交換性 鉀，同時(shí) NH 4+進(jìn)入礦物層間，能有效地引起層間收縮，不會(huì)使礦物層間的非交換性鉀釋放 出來(lái)。因此 NH 4+將土壤顆粒表面的交換性鉀和礦物層間的非交換性鉀區(qū)分出來(lái)，不會(huì)因提 取時(shí)間和淋洗次數(shù)的增加而顯著增加鉀提取量， 所以用 NH 4+作提取劑測(cè)得的交換性鉀結(jié)果 比較穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，而且 NH 4CH3COOH 提取劑對(duì)火焰光度計(jì)測(cè)鉀沒(méi)有干擾。在一些沒(méi) 有火焰光度計(jì)的實(shí)驗(yàn)室，速效鉀可用硝酸鈉溶液 c(NaNO 3)=1mol/L 提取四苯硼鈉比濁法 測(cè)定，用NaNO 3提取是因?yàn)镹H

17、4+在化學(xué)方法測(cè)定中對(duì) K+的測(cè)定有干擾。但結(jié)果和乙酸銨 提取法不一樣。二、方法原理：當(dāng)中性乙酸銨溶液與土壤樣品混合后，溶液中的NH4+與土壤顆粒表面的 K+進(jìn)行交換，取代下來(lái)的K+和水溶性K+ 一起進(jìn)入溶液，提取液中的鉀可直接用火焰光度計(jì)測(cè)定。三、試劑：1. 乙酸銨溶液c(NH 4CH3COOH)=1.0mol/L:稱取 77.08gNH 4CH3COOH 溶于近 1L 水中， 用稀 HOAc 或氨水調(diào)至 pH=7.0 ，然后定溶。2. 鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液c(KCI)=100mg/L:稱取0.1907gKCI (在110 C下烘2h )溶于水中，定溶 至 1L ，即為鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。3. 鉀標(biāo)準(zhǔn)系列溶液

18、:吸取 100mg/L 的 K 標(biāo)準(zhǔn)液 5ml 、 10ml 、 20ml 、 40ml 、 50ml 分別放入 100ml 容量瓶中，用乙酸銨溶液定溶，即得到:5 mgl ?L-1、 10 mgl ?L-1、 20 mgl ?L-1、40 mgl ?L-1、 50mgl ?L-1 的鉀標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。四、操作步驟:1. 稱取風(fēng)干土樣(顆粒小于 2mm ) 5.00g 于 200ml 塑料瓶中，加乙酸銨溶液 50.0ml ，蓋 緊瓶塞，在往復(fù)式振蕩機(jī)上振蕩 15min ，振蕩時(shí)最好恒溫， ，但對(duì)溫度的要求不太嚴(yán)格，一 般在20-25 C即可。然后懸浮液用干燥濾紙過(guò)濾，其濾液可直接用火焰光度計(jì)測(cè)定

19、鉀。2. 同時(shí)測(cè)定鉀標(biāo)準(zhǔn)系列溶液， 在方格紙上以鉀 ppm 數(shù)為橫坐標(biāo)， 檢流計(jì)讀數(shù)為縱坐標(biāo)， 繪成 標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后用待測(cè)液的讀數(shù)在曲線上查出其 ppm 數(shù)。五、結(jié)果計(jì)算:K (mg ?kg -1 )= pV xts/m式中：K速效鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg ?kg-1 ;P 儀器直接測(cè)得或從工作曲線上查得的測(cè)定液的K濃度，mg ?kg -1;V 加入浸提液定溶體積，ml ;Ts分取倍數(shù)，原待測(cè)液總體積和吸取的待測(cè)液體積之比，以原液直接測(cè)定時(shí)，比值為1 ；m樣品質(zhì)量， g ；注釋：（1）1mol/L NH 4Ac法測(cè)定結(jié)果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是：(mg ?kg-1 K)v 3030-6060-10 160供鉀水

20、平極低中高極高作業(yè)：土壤中速效鉀包括那幾種形態(tài)？評(píng)價(jià)你所測(cè)定的土壤其速效K含量的水平。實(shí)驗(yàn)四、土壤有效磷的測(cè)定（0.5mol/LNaHCO 3浸提一鉬銻抗比色法）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募罢f(shuō)明土壤中有效磷的含量，隨土壤類型、氣候、施肥水平、灌溉、耕作栽培措施等條件的 不同而異。通過(guò)土壤有效磷的測(cè)定，有助于了解近期內(nèi)土壤供應(yīng)磷的情況，為合理施用磷肥及提高磷肥利用率提供依據(jù)。土壤速效磷的測(cè)定中，浸提劑的選擇主要是根據(jù)土壤的類型和性質(zhì)決定。浸提劑是否 適用，必須通過(guò)田間試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。浸提劑的種類很多，近20年各國(guó)漸趨于使用少數(shù)幾種浸提劑，以利于測(cè)定結(jié)果的比較和交流。我國(guó)目前使用最廣泛的浸提劑是0.5molL -Na

21、HCO 3溶液（Olsen法），測(cè)定結(jié)果與作物反應(yīng)有良好的相關(guān)性注1，適用于石灰性土壤、中性土壤及酸性水稻土。此外還使用0.03molL -NH4F 0.025molL -HCl溶液（Brayl法）為浸提劑，適用于酸性土壤和中性土壤。同一土壤用不同的方法測(cè)得的有效磷含量可以有很大差異，即使用同一浸提劑，而浸對(duì)測(cè)定結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生很大的影 在嚴(yán)格控制的相同條件下，測(cè) 必須同時(shí)說(shuō)明所使用的測(cè)定方提時(shí)的土液比、溫度、時(shí)間、振蕩方式和強(qiáng)度等條件的變化， 響。所以有效磷含量只是一個(gè)相對(duì)的指標(biāo)。只有用同一方法， 得的結(jié)果才有相對(duì)比較的意義。在報(bào)告有效磷測(cè)定的結(jié)果時(shí),法。、方法原理石灰性土壤中磷主要以Ca P（

22、磷酸鈣鹽）的形態(tài)存在。中性土壤中Ca P、A1 一 P（磷酸鋁鹽卜Fe P（磷酸鐵鹽）都占有一定的比例。0.5mo1L -NaHCO 3、（pH8.5）可以抑制Ca2+的活性，使某些活性更大的與Ca結(jié)合的P浸提出來(lái)；同時(shí)，也可使比較活性的 Fe P和A1 一 P起水解作用而被浸出。在浸體液中由于Ca、Fe、Al濃度較低，不會(huì)產(chǎn)生磷的再沉淀。須用靈敏的鉬藍(lán)比色法測(cè)定。在一定酸度和三價(jià)銻離子存在下，磷酸與鉬酸銨形成銻磷鉬混合雜多酸，由于銻磷鉬雜多酸在20-60 C時(shí)易為抗壞血酸還原為磷鉬藍(lán)，使顯色速度加快。磷含量高顏色則深，因而可用比色法測(cè)定磷的含量。當(dāng)土樣含有機(jī)質(zhì)較多時(shí)，會(huì)使浸出液顏色變深而影響

23、吸光度，或在顯色出現(xiàn)渾濁而干 擾測(cè)定，此時(shí)可在浸提振蕩前， 向土壤懸液中加入活性碳脫色，振蕩浸提并脫色， 或在分光 光度計(jì) 660nm 波長(zhǎng)處測(cè)定以消除干擾。三、試劑配制(1)0.5mo1L -NaHCO 3 (pH8.5) 浸提劑 42.0g NaHCO 3(分析純 )溶于約 800ml 水中， 稀釋至 1L ，用濃 NaOH 調(diào)節(jié)至 pH8.5( 用 pH 計(jì)測(cè)定 )，貯于聚乙稀瓶或玻璃瓶中，用塞塞 緊。該溶液久置因失去 C02 而使 pH 升高，所以如貯存期超過(guò) 20 天，在使用前必須檢查并 校準(zhǔn) pH 值。(2) 無(wú)磷的活性碳粉和濾紙須做空白試驗(yàn)，證明無(wú)磷存在。如含磷較多，須先用2mo

24、lL -HCl 浸泡過(guò)夜， 用水沖洗多次后再用 0.5mo1L -NaHCO 3 浸泡過(guò)夜， 在布氏漏斗上抽 濾，用水沖洗幾次，最后用蒸餾水淋洗三次，烘干備用。如含磷較少，則直接用 0.5mo1L -NaHCO 3 處理。(3) 鉬銻貯存液： 208.3ml 分析純濃硫酸，邊攪拌邊緩緩加入到 400ml 蒸餾水中 ,冷卻。 另稱取分析純鉬酸銨 20克溶于約60 C的300ml蒸餾水中，冷卻。然后，將硫酸溶液緩緩到 入鉬酸銨溶液中 ,不斷攪拌 ,再加 100ml0.5% 酒石酸銻鉀溶液，冷卻后，用蒸餾水稀釋至 1000ml， 搖勻，貯于棕色試劑瓶中。(4) 鉬銻抗顯色劑：于 100ml 鉬銻貯存

25、液中加入 1.5g 抗壞血酸，此試劑有效期 24 小時(shí)，宜配前使用。在室溫下有效期為24h，在2 8C冰箱中可貯存7天。(5) 磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液(Cp = 100mg/ L):稱取105 C烘干2h的磷酸二氫鉀 (KH2PO4,分 析純)0.4394g溶于200ml水中，加入5ml濃H2SO4 (分析純)，轉(zhuǎn)入1L容量瓶中，用水定 容，該貯備液可長(zhǎng)期保存。(6) 磷標(biāo)準(zhǔn)工作液 (Cp=5mg/L) :將一定量的磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液用 0.5moll 1NaHCO 3溶液 準(zhǔn)確稀釋 20 倍，該標(biāo)準(zhǔn)工作液不宜久存(此溶液有效期只有半年) 。三、操作步驟1. 稱取通過(guò) 2mm 篩孔的風(fēng)干土樣 2.50g ，置

26、于 250ml 塑料瓶中， 加入 50ml 碳酸氫鈉 浸提劑，在20-25 C下振蕩30分鐘。2. 取出后用干燥漏斗過(guò)濾于250ml 干燥的三角瓶中 ，同時(shí)做試劑空白。3. 吸取浸體液 10ml ，于 50ml 容量瓶中， 加 5ml 鉬銻抗顯色劑 (小心慢加， 邊加邊搖， 防止產(chǎn)生的CO2使溶液噴出瓶口)，等CO2充分放出后，用水定溶至刻度。4. 在室溫高于15 C的條件下放置30分鐘，在分光光度計(jì)上于波長(zhǎng) 660nm 處比色，以 空白實(shí)驗(yàn)溶液為參比溶液調(diào)零點(diǎn)， 讀取吸光度值， 在工作曲線上查出顯色液的 Pmg/ml 數(shù)。 顏色在 2h 內(nèi)保持穩(wěn)定。5. 工作曲線的繪制:吸取磷標(biāo)準(zhǔn)溶液( 5

27、mg/L ) 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6ml 分別置于 7 個(gè) 50ml 容量瓶中，加入 5ml 鉬銻抗顯色劑，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。放置 30 分鐘， 與試樣一同比色。標(biāo)液的濃度分別為 0, 0.1 , 0.2 , 0.3 , 0.4 , 0.5 , 0.6 卩g/ml在坐標(biāo)紙 上以P(卩g/ml)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)。繪制工作曲線。四、結(jié)果計(jì)算3（ P） = pXVx ts / m式中：3( P)土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/kg ;P 從工作曲線上查得顯色液中磷的濃度mg/L ;V顯色液體積，ml ；Ts分取倍數(shù)，浸提液總體計(jì)/吸取浸體液體積；M風(fēng)干土質(zhì)量，g ;平行測(cè)定

28、的允許差測(cè)定值v10mg/kgP時(shí)允許絕對(duì)差值v 0.5mg/kg ; 10-20mg/kgP時(shí)絕對(duì)差值為v 1mg/kgP ; 20mg/kgP 時(shí)允許相對(duì)差v 5%。注釋(1)用0.5molL -NaHCO 3浸提一鉬銻抗比色法測(cè)定結(jié)果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下:土壤有效P(mg/kg)v 55 10 10土壤有效P供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)低(缺磷)中等(邊緣值)高(不缺磷)(2) 溫度對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較大，據(jù)北京地區(qū)土樣測(cè)定結(jié)果表明，溫度每升高1C,磷的含量相對(duì)增加約2 %，因此統(tǒng)一規(guī)定，在 25 土 IC的恒溫條件下浸提。(3) 振蕩機(jī)的振蕩頻率最好是約180r/mi n ，但150 250r/mi n 的振蕩機(jī)也

29、可使用。(4) 如果土壤有效磷含量較高，應(yīng)改為吸取較少量的濾出液(如土壤有效磷在 30 一60mg/kg 之間者吸 5ml，在 60 150mg/kg 之間者吸 2ml，并用 0.5mol L - NaHCO 3 浸 提劑補(bǔ)足至10.00ml后顯色。(5) 當(dāng)顯色液中磷的濃度很低時(shí)，可與標(biāo)準(zhǔn)系列顯色液一起改用2或3cm光徑比色杯測(cè)定。(6) 鉬銻抗比色法磷顯色液在波長(zhǎng)為882nm 處有一個(gè)最大吸收峰，在波長(zhǎng)為710 720nm處還有一個(gè)略低的吸收峰。因此最好選擇波長(zhǎng) 882nm處進(jìn)行測(cè)定，此時(shí)靈敏度高，且浸出液中有機(jī)質(zhì)的黃色也不干擾測(cè)定。如所用的分光光度計(jì)無(wú)882nm波長(zhǎng)，則可選在波長(zhǎng)為660

30、 720nm 處或用紅色濾光片測(cè)定，此時(shí)浸出液中有機(jī)質(zhì)的顏色干擾較大，需用活性碳粉脫色后再顯色。(7) 如果吸取濾出液少于 10ml,則測(cè)定結(jié)果應(yīng)再乘以稀釋倍數(shù)(10/吸取濾出液體積，ml)作業(yè)題1 土壤中磷的形態(tài)有哪幾種 ？有效磷的含義是什么？2 .土壤中磷素的分布特征是什么？3 施用磷肥應(yīng)注意什么問(wèn)題 ？4. 用01sen法測(cè)定土壤有效磷有何優(yōu)點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)五、土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分， 其含量雖少，但在土壤肥力上的作用卻很大， 它不僅含 有各種營(yíng)養(yǎng)元素，而且還是微生物生命活動(dòng)的能源。 土壤有機(jī)質(zhì)的存在對(duì)土壤中水、肥、氣、 熱等各種肥力因素起著重要的調(diào)節(jié)作用， 對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、耕性

31、也有重要的影響。 因此土壤有機(jī) 質(zhì)含量的高低是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)之一 注1，是經(jīng)常需要分析的項(xiàng)目。測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)的方法很多， 有重量法、 滴定法和比色法等。 重量法包括古老的干燒法 和濕燒法， 此法對(duì)于不含碳酸鹽的土壤測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確， 但由于方法要求特殊的儀器設(shè)備、 操 作繁瑣、 費(fèi)時(shí)間，因此一般不作例行方法來(lái)應(yīng)用。 滴定法中最廣泛使用的是鉻酸氧還滴定法， 該法不需要特殊的儀器設(shè)備，操作簡(jiǎn)便， 快速、 測(cè)定不受土壤中碳酸鹽的干擾，測(cè)定的結(jié)果 也很準(zhǔn)確。重鉻酸鉀氧化還原滴定法根據(jù)加熱的方式不同又可分為外熱源法 （Schollenberger法 ）和稀釋熱法 （Walkley Baclk 法），

32、前者操作不如后者簡(jiǎn)便，但有機(jī)質(zhì)的氧化比較完全（是干燒法的 90 95）后者操作較簡(jiǎn)便，但有機(jī)質(zhì)氧化程度較低（是干燒法的 70 86），而精密度較高，測(cè)定受室溫的影響大。比色法是將被土壤還原成Cr3+ 的綠色或在測(cè)定中氧化劑 Cr2072- 橙色的變化，用比色法測(cè)定之。這種方法的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性較差。本實(shí)驗(yàn)選用 鉻酸氧還滴定的兩種方法。用鉻酸氧還滴定法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)，實(shí)際上測(cè)得的是“可氧化的有機(jī)碳” ，所以在結(jié)果 計(jì)算時(shí)要乘以一個(gè)由有機(jī)碳換算為有機(jī)質(zhì)的換算因數(shù)。換算因數(shù)隨土壤有機(jī)質(zhì)的含碳率而 定。各地土壤有機(jī)質(zhì)的組成不同，含碳率亦不一致，如果都用同一換算因數(shù)，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生一 些誤差， 但是為了便于各

33、地資料的相互比較和交流， 統(tǒng)一使用一個(gè)公認(rèn)的換算因數(shù)還是必要 的，目前國(guó)際上仍然一致沿用古老的所謂“ Van Bemmelen ” 因數(shù)即 1.724 ，這是假設(shè)土 壤有機(jī)質(zhì)含碳為 58 計(jì)算的。一、原理 :在一定的溫度下，用一定量的氧化劑（標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀-硫酸溶液）來(lái)氧化土壤有機(jī)質(zhì)，多余的重鉻酸鉀則用硫酸亞鐵來(lái)滴定。從消耗的氧化劑的量來(lái)計(jì)算有機(jī)碳和有機(jī)質(zhì)的含量。1. 氧化有機(jī)質(zhì)：2K262O7+8H 2SO4+3C=2Cr 2（SO4）3+2K 2SO4+3CO 2 f+H 2O2. 返滴定： K2Cr2O7+6FeSO 4+7H 2SO4= K2SO4+ Cr 2（SO4）3+ 3Fe 2（

34、SO4）3+7H 2O3. 指示劑：鄰啡羅啉是常用的氧化還原指示劑，在滴定過(guò)程中，顏色逐漸由橙t綠t淡綠t 橙紅即到終點(diǎn)。二、試劑 ：1.0. 8N重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取經(jīng)過(guò)130 C烘3-4小時(shí)，的分析純重鉻酸鉀（K262O7）39.225 克，溶解于 400 毫升水中， 必要時(shí)可加熱溶解， 冷卻后稀釋定溶到 1 升， 搖勻備用。 2.0.2N 硫酸亞鐵溶液： 稱取化學(xué)純硫酸亞鐵 （FeSO4?7H2O）55.6 克，（或硫酸亞鐵銨 78.4 克），加 6N 硫酸 30 毫升溶解，加水稀釋定溶到 1 升，搖勻備用。3. 鄰啡羅啉指示劑：稱取化學(xué)純硫酸亞鐵0.695 克和分析純鄰啡啰啉 1.4

35、85 克溶于 100 毫升水中，此時(shí)試劑與硫酸亞鐵形成紅棕色絡(luò)合物，即Fe（C12H8N2）3+。4. 石蠟（固體）或植物油 4-5 市斤5. 濃硫酸（比重 1.84 ，化學(xué)純）。三、操作步驟 :1. 稱樣：用分析天平準(zhǔn)確稱取通過(guò)孔徑 0.25mm篩的風(fēng)干土 0.5000g于20ml的硬質(zhì)試管中， 加入0.1g硫酸銀，用移液管加入0.8000N重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液5ml，再用注射器注入5ml濃硫 酸，小心搖勻。2. 預(yù)先將石蠟油浴鍋升溫至 185 190 C ,將試管插入鐵絲籠中，并將鐵絲籠放入上述油浴鍋中加熱，此時(shí)溫度應(yīng)控制在 170-180 C,使溶液保持沸騰5分鐘，然后取出鐵絲籠，冷卻。3.

36、 滴定：冷卻后，將試管內(nèi)溶物洗入 250ml三角瓶中，使瓶?jī)?nèi)總體積在 60-80ml左右，加鄰 啡羅啉指示劑3-5滴，用0.2N硫酸亞鐵滴定，溶液由黃色經(jīng)過(guò)綠色突變到紅棕色，即為終點(diǎn)。記錄所消耗的硫酸亞鐵體積數(shù)。4在測(cè)定樣品的同時(shí)，必須同時(shí)做三個(gè)空白試驗(yàn)，取其平均值。(可用純砂或燒土代替樣品，以免濺出溶液，其它同上)四、結(jié)果計(jì)算有機(jī)質(zhì)(%) = ( NX (V-V) X 0.003 X 1.724 X 1.1 X 100/W式中：0.003 碳的毫克當(dāng)量；1.724 由碳換算成有機(jī)質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；1.1 校正常數(shù)；N FeSO4的當(dāng)量濃度，即: N=K 262O7的當(dāng)量濃度X加入K262O7的體

37、積/V 0；V0空白所耗的FeSO4量；mlV 樣品耗的FeSO4量；ml注釋(1)華北地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量一般約為0.6 1.5 %，不同肥力等級(jí)的土壤有機(jī)質(zhì)含量約為：高肥力地上等肥力地中等肥力地低肥力地薄沙地2.0 %1.5 2.0 %1.0 1.5 %0.5 1.0 %0.5 %為了消除土壤中少量 C1-的干擾，可以加入少量(約1.Og) Ag 2SO4，它不僅能沉淀 C1-, 還能促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解。據(jù)研究，當(dāng)使用 Ag 2SO4時(shí)，氧化校正系數(shù)應(yīng)為1.04，不使用時(shí)為1.1。Ag 2SO4的用量不能太多，否則會(huì)生成Ag 2Cr20 7,沉淀而影響測(cè)定結(jié)果。水稻土或長(zhǎng)期處于漬水條件下的土壤中

38、，由于含有Fe2+和其它還原性物質(zhì)會(huì)影響測(cè)定結(jié)果，產(chǎn)生誤差，為了消除Fe2+的干擾，必須將新采回的土壤晾干壓碎、平鋪成薄層，每天翻動(dòng)1 2次，在空氣中暴露十天左右之后，方可進(jìn)行分析。為了保證有機(jī)質(zhì)能被氧化完全。 反應(yīng)終了時(shí)K2Cr207的濃度應(yīng)維持0.lmolL - (1/6 K 26207) 以上。據(jù)此，土樣的稱量應(yīng)視有機(jī)質(zhì)含量而定：含有機(jī)質(zhì)5 %左右的土樣約取 0.2g;3 4 %的取樣0.3g ； 2%的取樣0.5g;1 %的取樣1g左右。(4) 土樣消煮時(shí)也可以采用石臘浴或其他油浴，由于磷酸不是有機(jī)質(zhì)，可避免因污染而造成的誤差；器皿用后也易洗滌。但磷酸的腐蝕性較強(qiáng)，必須用玻璃容器裝置磷酸。(5) 必須在試管內(nèi)溶液沸騰或有大氣泡生成時(shí)才開(kāi)始計(jì)算時(shí)間。掌握沸騰的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)盡量一致，繼續(xù)煮沸的5分鐘也應(yīng)盡量讀記準(zhǔn)確。(6) 本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中用水，除冷卻水外，一律為普通蒸餾水或無(wú)離子水。作業(yè)題1 土壤有機(jī)質(zhì)含量不同對(duì)土壤肥力有什么影響？2 如何消除在測(cè)定過(guò)程中C1-、Fe2+的干擾及氧化不完全等問(wèn)題？實(shí)驗(yàn)六、土壤酸度的測(cè)定一、目的