實(shí)驗(yàn)二土壤樣品的制備保存土壤有機(jī)質(zhì)pH值的測定

1、吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院 閆飛2一、土壤樣品的制備保存一、土壤樣品的制備保存 從野外取回的土樣，經(jīng)登記編號(hào)后，都需經(jīng)過一個(gè)制備過程風(fēng)干、磨細(xì)、過混勻、裝瓶，以備各項(xiàng)測定之用。 樣品制備目的是：v 剔除土壤以外的侵入體（如植物殘茬、昆蟲、石塊等）和新生體（如鐵剔除土壤以外的侵入體（如植物殘茬、昆蟲、石塊等）和新生體（如鐵錳結(jié)核和石灰結(jié)核等），以除去非土壤的組成部分；錳結(jié)核和石灰結(jié)核等），以除去非土壤的組成部分；v 適當(dāng)磨細(xì)，充分混勻，使分析時(shí)所稱取的少量樣品具有較高的代表性，適當(dāng)磨細(xì)，充分混勻，使分析時(shí)所稱取的少量樣品具有較高的代表性，以減少稱樣誤差；以減少稱樣誤差；v 全量分析

2、項(xiàng)目，樣品需要磨細(xì)，以使分解樣品的反應(yīng)能夠完全和徹底；全量分析項(xiàng)目，樣品需要磨細(xì)，以使分解樣品的反應(yīng)能夠完全和徹底；v 使樣品可以長期保存，不致因微生物活動(dòng)而霉壞。使樣品可以長期保存，不致因微生物活動(dòng)而霉壞。新鮮樣品和風(fēng)干樣品新鮮樣品和風(fēng)干樣品 為了樣品的保存和工作的方便，從野外采回的土樣都要風(fēng)干。 但是，由于在風(fēng)干過程中，有些成分如低價(jià)鐵、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮等會(huì)起很大的變化，這些成分的分析一般均用新鮮樣品。v 也有一些成分如土壤也有一些成分如土壤pH、速效養(yǎng)分，特別是速效磷、鉀也有較大的變化。因此，土、速效養(yǎng)分，特別是速效磷、鉀也有較大的變化。因此，土壤速效磷、鉀的測定，用新鮮樣品還是用風(fēng)干樣品

3、，就成了一個(gè)爭論的問題。壤速效磷、鉀的測定，用新鮮樣品還是用風(fēng)干樣品，就成了一個(gè)爭論的問題。 有人認(rèn)為新鮮樣品比較符合田間實(shí)際情況； 也有人認(rèn)為新鮮樣品是暫時(shí)的田間情況，它隨著土壤中水分狀況的改變而變化，不是一個(gè)可靠的常數(shù)，而風(fēng)干土樣測出的結(jié)果是一個(gè)平衡常數(shù)，比較穩(wěn)定和可靠，而且新鮮樣品稱樣誤差較大，工作又不方便。 因此，在實(shí)驗(yàn)室測定土壤速效磷、鉀時(shí)，仍以風(fēng)干土為宜。34樣品的風(fēng)干、制備和保存樣品的風(fēng)干、制備和保存 風(fēng)干v 將采回的土樣，放在塑料布上，攤成薄薄的一層，置于室內(nèi)通風(fēng)陰干。將采回的土樣，放在塑料布上，攤成薄薄的一層，置于室內(nèi)通風(fēng)陰干。v 在土樣半干時(shí)，須將大土塊捏碎（尤其是黏性土壤

4、），以免完全干后結(jié)成硬在土樣半干時(shí)，須將大土塊捏碎（尤其是黏性土壤），以免完全干后結(jié)成硬塊，難以磨細(xì)。塊，難以磨細(xì)。v 風(fēng)干場所力求干燥通風(fēng)，并要防止酸蒸氣、氨氣和灰塵的污染。風(fēng)干場所力求干燥通風(fēng)，并要防止酸蒸氣、氨氣和灰塵的污染。v 樣品風(fēng)干后，應(yīng)揀去動(dòng)植物殘?bào)w如根、莖、葉、蟲體等和石塊、結(jié)核（石灰、樣品風(fēng)干后，應(yīng)揀去動(dòng)植物殘?bào)w如根、莖、葉、蟲體等和石塊、結(jié)核（石灰、鐵、錳）。如果石子過多，應(yīng)當(dāng)將揀出的石子稱重，記下所占的百分比。鐵、錳）。如果石子過多，應(yīng)當(dāng)將揀出的石子稱重，記下所占的百分比。 粉碎過篩v 風(fēng)干后的土樣，倒入木盤上，用木棍研細(xì)，使之全部通過風(fēng)干后的土樣，倒入木盤上，用木棍研細(xì)

5、，使之全部通過2mm孔徑的篩子。孔徑的篩子。充分混勻后用四分法分成兩份，分別作為物理分析和化學(xué)分析用。充分混勻后用四分法分成兩份，分別作為物理分析和化學(xué)分析用。v 作為化學(xué)分析用的土樣還必須進(jìn)一步研細(xì)，使之全部分別通過作為化學(xué)分析用的土樣還必須進(jìn)一步研細(xì)，使之全部分別通過20目和目和80目孔目孔徑的篩子。徑的篩子。 在土壤分析工作中所用的篩子有兩種：v 一種以篩孔直徑的大小表示，如孔徑為一種以篩孔直徑的大小表示，如孔徑為2mm、1mm、0.5mm等；等；v 另一種以每英寸長度上的孔數(shù)表示。如每英寸長度上有另一種以每英寸長度上的孔數(shù)表示。如每英寸長度上有40孔，為孔，為40目篩子目篩子，每英寸有

6、，每英寸有100孔為孔為100目篩子?？讛?shù)愈多，孔徑愈小。目篩子?？讛?shù)愈多，孔徑愈小。v 篩目與孔徑之間的關(guān)系可用下列簡式表示：篩目與孔徑之間的關(guān)系可用下列簡式表示：v 篩孔直徑（篩孔直徑（mm）=16/1英寸孔數(shù)英寸孔數(shù)v 1英寸英寸=25.4mm，16mm=25.49.4mm（網(wǎng)線寬度）（網(wǎng)線寬度） 保存v 一般樣品用磨口塞的廣口瓶或塑料瓶保存半年至一年，以備必要時(shí)查核之一般樣品用磨口塞的廣口瓶或塑料瓶保存半年至一年，以備必要時(shí)查核之用。用。v 樣品瓶上標(biāo)簽須注明樣號(hào)、采樣地點(diǎn)、土類名稱、試驗(yàn)區(qū)號(hào)、深度、采樣樣品瓶上標(biāo)簽須注明樣號(hào)、采樣地點(diǎn)、土類名稱、試驗(yàn)區(qū)號(hào)、深度、采樣日期、篩孔等項(xiàng)目。

7、日期、篩孔等項(xiàng)目。5注意：注意： 土壤pH、交換性能、速效養(yǎng)分等測定，樣品不能研的太細(xì)v 因?yàn)檠械眠^細(xì)，容易破壞土壤礦物晶粒，使分析結(jié)果偏高。因?yàn)檠械眠^細(xì)，容易破壞土壤礦物晶粒，使分析結(jié)果偏高。v 土壤研細(xì)主要使團(tuán)粒或結(jié)粒破碎，這些結(jié)粒是由土壤黏土礦物或腐殖質(zhì)膠土壤研細(xì)主要使團(tuán)?；蚪Y(jié)粒破碎，這些結(jié)粒是由土壤黏土礦物或腐殖質(zhì)膠結(jié)起來的，而不能破壞單個(gè)的礦物晶粒。結(jié)起來的，而不能破壞單個(gè)的礦物晶粒。v 因此，研碎土樣時(shí)，只能用木棍滾壓，不能用榔頭錘打。因?yàn)榫ЯＦ茐暮笠虼?，研碎土樣時(shí)，只能用木棍滾壓，不能用榔頭錘打。因?yàn)榫ЯＦ茐暮?，暴露出新的表面，增加有效養(yǎng)分的溶解。，暴露出新的表面，增加有效養(yǎng)分的

8、溶解。 全量分析的樣品如Si、Fe、Al、有機(jī)質(zhì)、全氮等的測定，則不受磨碎的影響，而且為了減少稱樣誤差和樣品容易分解，需要將樣品磨得更細(xì)。v 測定測定Si、Fe、Al的土壤樣品需要用瑪瑙研缽研細(xì)，瓷研缽會(huì)影響的土壤樣品需要用瑪瑙研缽研細(xì)，瓷研缽會(huì)影響Si的測定的測定結(jié)果。結(jié)果。6二二 土壤有機(jī)質(zhì)的測定土壤有機(jī)質(zhì)的測定（重鉻酸鉀容量法重鉻酸鉀容量法外加熱法外加熱法） 方法原理v 在外加熱的條件下（沙浴的溫度為在外加熱的條件下（沙浴的溫度為180，沸騰，沸騰5分鐘），用一定濃度的重分鐘），用一定濃度的重鉻酸鉀鉻酸鉀-硫酸溶液氧化土壤有機(jī)質(zhì)（碳），剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵來滴硫酸溶液氧化土壤有機(jī)質(zhì)（

9、碳），剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵來滴定，從所消耗的重鉻酸鉀量，計(jì)算有機(jī)碳的含量。定，從所消耗的重鉻酸鉀量，計(jì)算有機(jī)碳的含量。v 本方法測得的結(jié)果與干燒法對(duì)比，只能氧化大約本方法測得的結(jié)果與干燒法對(duì)比，只能氧化大約90%的有機(jī)碳，因此將得的有機(jī)碳，因此將得的有機(jī)碳乘以校正系數(shù)，以計(jì)算有機(jī)碳量。的有機(jī)碳乘以校正系數(shù)，以計(jì)算有機(jī)碳量。 在氧化滴定過程中化學(xué)反應(yīng)如下：v 2K2Cr2O78H2SO4+3C2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2Ov K2Cr2O7+6FeSO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2Ov 在在1molL1H2SO4溶液中用溶液中用Fe2+

10、滴定滴定Cr2O72時(shí)，其滴定曲線的突躍范圍時(shí)，其滴定曲線的突躍范圍為為1.220.85V。7指示劑指示劑E E0 0本身變色本身變色氧化氧化還原還原Fe2+滴定滴定Cr2O72- -時(shí)的變色時(shí)的變色氧化氧化還原還原特點(diǎn)特點(diǎn)鄰啡羅啉鄰啡羅啉1.11V淡藍(lán)淡藍(lán)紅色紅色橙橙灰綠灰綠淡綠淡綠磚紅磚紅不必加不必加H H3 3POPO4 4；終點(diǎn)易終點(diǎn)易于掌握于掌握8 操作步驟：v 稱取通過稱取通過80目篩孔的風(fēng)干土樣目篩孔的風(fēng)干土樣0.1xxx0.5xxxg，放入一干燥的，放入一干燥的150ml三角三角瓶中，準(zhǔn)確緩慢加入瓶中，準(zhǔn)確緩慢加入0.4000molL-1(1/6K2Cr2O7H2SO4)標(biāo)準(zhǔn)溶

11、液標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL，加液時(shí)要避免將土粒沖濺到瓶的內(nèi)壁上，管口蓋上彎頸小漏斗，以冷凝蒸加液時(shí)要避免將土粒沖濺到瓶的內(nèi)壁上，管口蓋上彎頸小漏斗，以冷凝蒸出之水汽。出之水汽。v 把三角瓶放在已預(yù)熱好（把三角瓶放在已預(yù)熱好（170108）的電砂浴上加熱，在真正沸騰時(shí)開）的電砂浴上加熱，在真正沸騰時(shí)開始計(jì)算時(shí)間。保持平緩地沸騰始計(jì)算時(shí)間。保持平緩地沸騰50.5 分鐘。沸騰過程中如發(fā)現(xiàn)三角瓶內(nèi)壁分鐘。沸騰過程中如發(fā)現(xiàn)三角瓶內(nèi)壁有土粒粘附，應(yīng)輕輕搖動(dòng)瓶子使下沉。有土粒粘附，應(yīng)輕輕搖動(dòng)瓶子使下沉。v 冷卻后用蒸餾水沖洗小漏斗、三角瓶瓶口及內(nèi)壁，洗滌液要流入原三角瓶，冷卻后用蒸餾水沖洗小漏斗、三角瓶瓶口及內(nèi)壁，

12、洗滌液要流入原三角瓶，瓶內(nèi)溶液的總體應(yīng)控制在瓶內(nèi)溶液的總體應(yīng)控制在3035 毫升左右為宜。然后加入鄰啡羅啉指示劑毫升左右為宜。然后加入鄰啡羅啉指示劑23滴，溶液的變色過程中由滴，溶液的變色過程中由橙黃橙黃藍(lán)綠藍(lán)綠磚紅色磚紅色即為終點(diǎn)。記取即為終點(diǎn)。記取FeSO4滴定毫升數(shù)（滴定毫升數(shù)（V）。）。v 每一組在樣品測定的同時(shí)，每一組在樣品測定的同時(shí)，進(jìn)行進(jìn)行2個(gè)空白試驗(yàn)個(gè)空白試驗(yàn)：取大約：取大約0.2克石英砂代替土克石英砂代替土壤，其它步驟與土樣測定時(shí)相同，但滴定前的溶液總體積控制在壤，其它步驟與土樣測定時(shí)相同，但滴定前的溶液總體積控制在2030 毫毫升左右為宜。記取升左右為宜。記取FeSO4滴定

13、毫升數(shù)（滴定毫升數(shù)（V0），取其平均值。），取其平均值。9結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算 作業(yè)作業(yè)1：v 每組測每組測2個(gè)個(gè)土壤樣品的有機(jī)值，土壤樣品的有機(jī)值，2個(gè)個(gè)空白試驗(yàn)，然后計(jì)算其空白試驗(yàn)，然后計(jì)算其平均值平均值。10三、土壤三、土壤pH 值的測定值的測定 土壤pHv 是土壤重要的基本性質(zhì)，也是影響土壤肥力的因素之一，它直接影響著土是土壤重要的基本性質(zhì)，也是影響土壤肥力的因素之一，它直接影響著土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性。壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性。 土壤pH的測定方法：v 1、電位測定法：、電位測定法：u 精確度較高，誤差在精確度較高，誤差在0.02 左右，適用于室內(nèi)作研究測定；左右，適用于

14、室內(nèi)作研究測定；v 2、混合指示劑比色法：、混合指示劑比色法：u 精確度較差，誤差在精確度較差，誤差在0.5 左右，簡便易行，適于野外速測；左右，簡便易行，適于野外速測；v 3、永久色階法：、永久色階法：u 具有一定精確度，誤差在具有一定精確度，誤差在0.2 左右，簡便易行，適于野外速測。左右，簡便易行，適于野外速測。電位測定法電位測定法 1. 方法原理v 用電位法測定溶液或土壤懸液的用電位法測定溶液或土壤懸液的pH時(shí)，常用電極為時(shí)，常用電極為pH玻璃電極，玻璃電極，參比電極用甘汞電極和銀參比電極用甘汞電極和銀氯化銀電極。氯化銀電極。v 當(dāng)以當(dāng)以pH玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，插入

15、試液或土玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，插入試液或土壤懸液時(shí)，即構(gòu)成一電池反應(yīng)。壤懸液時(shí)，即構(gòu)成一電池反應(yīng)。v 兩者之間產(chǎn)生一個(gè)電位差，由于參比電極的電位是固定的，因而該兩者之間產(chǎn)生一個(gè)電位差，由于參比電極的電位是固定的，因而該電位差的大小決定于試液中的氫離子活度。氯離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)即電位差的大小決定于試液中的氫離子活度。氯離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)即為為pH，因此可用電位測定儀測定其電動(dòng)勢，再換算成，因此可用電位測定儀測定其電動(dòng)勢，再換算成pH，一般的，一般的酸度計(jì)都已將此值換算好，可直接讀出酸度計(jì)都已將此值換算好，可直接讀出pH。 2、儀器v pHS3C型酸度計(jì)。型酸度計(jì)。114. 操作步驟

16、操作步驟 土壤水浸樣品pH(活性酸)的測定：v 稱取稱取1mm （或者（或者20目）土樣目）土樣10克加克加25毫升無二氧化碳的蒸餾水。毫升無二氧化碳的蒸餾水。v 間歇攪拌或搖動(dòng)間歇攪拌或搖動(dòng)30分鐘分鐘，使土體充分散開，放置，使土體充分散開，放置30分鐘分鐘使其澄清。使其澄清。此時(shí)避免空氣中有氨或揮發(fā)性酸。此時(shí)避免空氣中有氨或揮發(fā)性酸。v 然后將然后將pH玻璃電極的球泡插到下部懸液中，并在懸液中輕輕搖動(dòng)。玻璃電極的球泡插到下部懸液中，并在懸液中輕輕搖動(dòng)。以去除玻璃表面的水膜，使電極電位達(dá)平衡，這對(duì)緩沖性弱的土壤以去除玻璃表面的水膜，使電極電位達(dá)平衡，這對(duì)緩沖性弱的土壤和和pH較高的土壤特別重

17、要。較高的土壤特別重要。v 隨后將甘汞電極插到上部清液中，按下讀數(shù)開關(guān)進(jìn)行隨后將甘汞電極插到上部清液中，按下讀數(shù)開關(guān)進(jìn)行pH測定。測定。v 性能良好的性能良好的pH玻璃電極與懸濁液接觸數(shù)分鐘后即可達(dá)到穩(wěn)定讀數(shù)，玻璃電極與懸濁液接觸數(shù)分鐘后即可達(dá)到穩(wěn)定讀數(shù)，但對(duì)緩沖性能弱的土壤平衡時(shí)間可能延長。但對(duì)緩沖性能弱的土壤平衡時(shí)間可能延長。12作業(yè)作業(yè)2 2：每組測每組測兩個(gè)兩個(gè)土壤樣品不同水土比土壤樣品不同水土比（ 5:1和和2.5:1）、不同浸提液（水和）、不同浸提液（水和KCl）的的pHpH值，然后分別計(jì)算其值，然后分別計(jì)算其平均值平均值。PHS-3C 型酸度計(jì)的使用方法型酸度計(jì)的使用方法 準(zhǔn)備工

18、作v 把儀器電源線插入把儀器電源線插入220V交流電源，玻璃電極和甘汞電極安裝在電極架上的電極夾中交流電源，玻璃電極和甘汞電極安裝在電極架上的電極夾中，將甘汞電極的引線連接在后面的參比接線柱上。，將甘汞電極的引線連接在后面的參比接線柱上。v 在玻璃電極插頭沒有插入儀器的狀態(tài)下，接通儀器后面的電源開關(guān)，讓儀器通電在玻璃電極插頭沒有插入儀器的狀態(tài)下，接通儀器后面的電源開關(guān)，讓儀器通電預(yù)預(yù)熱熱30 分鐘分鐘。將儀器面板上的按鍵開關(guān)置于。將儀器面板上的按鍵開關(guān)置于mv 位置，調(diào)節(jié)后面板的位置，調(diào)節(jié)后面板的“零點(diǎn)零點(diǎn)”電位器電位器使讀數(shù)為使讀數(shù)為0之間。之間。 測量電極電位v 1、按準(zhǔn)備工作所述對(duì)儀器調(diào)

19、零。、按準(zhǔn)備工作所述對(duì)儀器調(diào)零。v 2、接入電極。、接入電極。u 插入玻璃電極插頭時(shí)，同時(shí)將電極插座外套向前按，插入后放開外套。插入玻璃電極插頭時(shí)，同時(shí)將電極插座外套向前按，插入后放開外套。u 插頭拉不出表示已插好。拔出插頭時(shí)，只要將插座外套向前按動(dòng)，插頭即能自行跳出。插頭拉不出表示已插好。拔出插頭時(shí)，只要將插座外套向前按動(dòng)，插頭即能自行跳出。v 3、用蒸餾水清洗電極并用濾紙吸干。、用蒸餾水清洗電極并用濾紙吸干。v 4、電極浸在被測溶液中，儀器的穩(wěn)定讀數(shù)即為電極電位（、電極浸在被測溶液中，儀器的穩(wěn)定讀數(shù)即為電極電位（mv 值）。值）。13 儀器標(biāo)定（一點(diǎn)標(biāo)定方法）v (1)、插入電極插頭，按下選擇開關(guān)按鍵使之處于、插入電極插頭，按下選擇開關(guān)按鍵使之處于pH位，位，“斜率斜率”旋鈕放在旋鈕放在100%處處或已知電極斜率的相應(yīng)位置?；蛞阎姌O斜率的相應(yīng)位置。v (2)