西南林学院实验 土壤测定.doc

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土壤采集及养分测定实习四土壤样品的采集与处理一、目的的意义为了解土壤资源情况，除在实地进行土壤剖面形态的观察外，还需要采集分析样品，以便进行各项理化性质的测定。土样的采集，是根据研究的目的和要求决定的，采集的土样一般不应少于一公斤。土壤的差异性很大，要使分析结果能正确反映土壤的特性，在很大程度上决定于采样的代表性，即选择有代表性的地点和土壤层次。二、采集的方法由于研究土壤的目的不同，土样的采集可有以下几种：1.原状土壤样品原状土样的采集，主要是为了解测定土壤的某些物理性质，如土壤容重和孔隙的测定，可用环刀在各土层中取样，采样时必须注意土壤湿度不宜过干或过湿。采集和携带的样品,土块不应受挤压而变形，为此通常将样品放于铝盘中，带回室内进行处理。2.土壤盐分动态样品为了研究盐分在土壤剖面中的分布和变动时，可自地表向下每10cm或者20cm采集一个样品。3.平均混合样品为了解苗圃地或试验地的土壤条件，通常采取一定深度（随栽培植物的根系深度而定）的土壤或耕层土壤，并分数处采集土样进行混合。具体方法如下：（1）选点：为获得平均土样，必须采取多点混合样品。样点的多少可根据土地面积和地形情况来决定。每亩约取5～10个样点，选取样点时，应避免在非代表性的地方布点，应取“S”形布点。（2）取样：每一点采样数量应大致相等，取表土样时可由上向下取一片土壤，将各样点所取土样均匀混合，用四分法逐次弃去多余部分，最后将剩余的1公斤左右平均样品装入样袋，填写标签，带回室内。4.土壤剖面样品是为了解土壤发生、发育的化学过程和理化性质。一般按发生层次采样，对于每一种土壤类型，至少取三个重复剖面，各重复剖面的同一层次样品不得混合。有关剖面点的选择、挖掘，请参阅“土壤剖面的观察记载”一节。而土壤剖面样品的采集一般是从每层中间部分采取，若土层过厚，可在该层的上部或下部各取两个样品，样品一般不应少于0.5～1公斤。若含较多石块或侵入体时，应采样２公斤以上，取样时先从剖面下部层次开始，取出的土样分层分别装入布袋内，并填好标签一起带回室内。5.土盒标本样品是为了进一步观察形态特征和对土壤进行比较，应从剖面的下部层次采集，放入盒中的最下一格，依次向上层采集，并逐格盖上盖子，以免上层对下层之污染，最后注明编号、采集时间、地点、采集人和土壤名称，并在土盒侧面注明各层深度。6.土壤整段标本的采集（见图5-1）：在土壤剖面垂直的坑壁上，掘出一个与整段标本木箱大小吻合的长方形土柱（长100宽20厚5cm），然后将箱框套在土柱上，将箱框中凸出部分削平后，把箱盖盖上，用螺丝钉旋紧，再从箱底面切土，使整段标本逐渐脱落下来，将装满木框而过多的土壤用剖面刀从标本箱底面除去，旋上底板，在箱盖上写明编号、时间、地点、采集者和土壤名称，同时在箱侧面也应写明剖面编号。土壤整段标本是为陈列土壤资源而采集的，一般情况 下应用不多，应用较多的是土盒标本的采集、土壤混合样品的采集以及土壤剖面样品的采集。图5-1 整段标本采集示意图（选自罗汝英主编《土壤学》）三、土样处理方法野外采回来的样品，经登记编号后，还要经过一系列的处理：风干、磨细、过筛、保存等，才能用于各项分析。1.样品的风干取回的样品除了某些项目（如自然含水量、硝态氮、铵态氮、亚铁等）的速测，需用新鲜土样测定外，一般项目都用风干样品进行分析。因潮湿的样品易发霉变质，不能长期保存。样品的风干可置于通风橱中或是干净的木盘等上摊开，压好标签进行风干。风干时应保持通风良好，无氨气、尘埃、酸蒸汽或其它化学气体以防污染。应经常翻动样品以加速干燥，并用手捏碎土块土团，使其直径在1cm以下，否则干后不易研磨。另外，捏碎土块可及时剔除其中的动植物残体，避免日后碾碎混入土样中，而增加有机质等含量，并注意除去动、植物残体或新生体等物。一般3～5天即可风干，潮湿季节可适当延长。2.样品的制备风干后的样品还需经过磨细，使其通过一定的筛孔。因不同分析项目要求不同，而且称量样品很少或样品分解较困难，因此，必须经过磨细等处理。将风干样品用木棒碾碎，使其全部通过2mm筛孔。凡经研磨都不能通过者，记为石砾须遗弃。必要时应称重，计算石砾含量。石砾含量=（石砾重/全部风干样品重）×100%凡是通过2mm筛孔的样品，用四分法选取平均样品100g，贮于广口瓶中备用。剩下的样品继续磨细，至全部通过1mm孔筛，同上法取平均500g，贮于广口瓶中供一般化学分析，其余样品再在研钵中磨细，使其全部通过0.25mm孔筛（使用研钵时不应敲击，以免损坏研体）。 通过0.25mm孔筛的土样，再用四分法选出200g，其中100g进行精选，在放大镜下剔除草根与植物残体及其半分解产物，把精选的和未精选的分别装入广口瓶中，前者供腐殖质及全氨分析用，后者供矿质全量分析等使用。3.样品的保存供生产和科研工作分析用的土样，通常要保存半年至一年，以备必要时查核，样品应放在磨砂广口瓶中，在避免日光、高温、潮湿和有酸碱气体等影响的环境中保存,并贴上标签，注明样品编号、土壤名称、采集地点、采样深度、采样日期、采集人和过筛孔径等。标准样本或对照样本则要长期妥善保存。实验四土壤样品制备和土壤水分的测定一、土壤样品的处理和制备野外采回来的样品，经登记编号后，还要经过一系列的处理—风干、磨细、过筛、保存等，才能用于各项分析。⒈样品的风干取回的样品除了某些项目（如自然含水量、硝态氮、铵态氮、亚铁等）的速测。需用新鲜土样测定外，一般项目都用风干样品进行分析。因潮湿的样品易发霉变质，不能长期保存。样品的风干可挂于通风橱中或是干净的木盘上摊开，压好标签进行风干。风干时应保持通风良好，无氨气、尘埃、酸蒸汽或其它化学气体的污染，应经常翻动样品以加速干燥，并用手捏碎土块土团，使其直径在1cm以下，否则干后不易研磨。另外，捏碎土块可及时剔除其中的动植物残体，避免日后碾碎混入土样中，而增加有机质等含量，并注意除去动、植物残体或新生体等物。一般3～5天即可风干。潮湿季节可适当延长。⒉样品的制备风干后的样品还需经过磨细，使其通过一定的筛孔。因不同分析项目要求不同，而且称量样品很少或样品分解较困难，因此，必须经过磨细等处理。将风干样用木棒碾碎，使其全部通过2mm筛孔。凡经研磨都不能通过者，记为石砾须遗弃。必要时应称重，计算石砾含量。凡是通过2mm筛孔的样品，用四分法选取平均样品100g。贮于广口瓶中备用。剩下的样品继续磨细，至全部通过1mm孔筛，同上法取平均500g，贮于广口瓶中供一般化学分析，其余样品再研钵中磨细，使其全部通过0.25mm孔筛（使用研钵时不应敲击，以免损坏研体）。通过0.25mm孔筛的土样，再用四分法选出200g，其中100g进行精选，在放大镜下剔除草根与植物残体及其半分解产物，把精选的和未精选的分别装入广口瓶中，前者供腐殖质及全氨分析用，后者供矿质全量分析用。 ⒊样品的保存供生产和科研工作分析用的土样，通常要保存半年至一年，以备必要时查核，样品应放在磨砂广口瓶中，在避免日光、高温、潮湿和有酸碱气体等影响的环境中保存。并贴上标签，注明样品编号、土壤名称、采集地点、采样深度、采样日期、采集人和过筛孔径等。标准样本或对照样本则要长期妥善保存。使用工具：剖面刀、小铲、样品袋、标签、标本盒、铅笔、木棒、木盘、镊子、放大镜、台称、研钵、广口瓶、土壤筛（孔径2mm、1mm、0.25mm）等。二、土壤水分的测定（一）目的意义土壤水分是土壤肥力四大因素之一。它影响着土壤中养分的分布、转化和有效性，以及土壤的通气状况，所以土壤水的含量与林木生产有很大的关系。不同土壤水分含量是不同的，进行土壤理化常规分析时，必须以绝对干燥的样品为基准才能使分析结果在一致的基础上进行比较，使整个分析结果有一个合理的相对性数值，因此必须对土壤水分进行测定。（二）测定方法测定土壤含水量的方法有多种，常见有的烘箱法、洒精燃烧法、红外线法以及中子测定法，本实验着重介绍烘箱法，并对酒精燃烧法、红外线法做些简单介绍。（三）方法原理（烘箱法）土壤水分可分为分子内部结合水、分子间的吸湿水和可供植物吸收利用的自由水三类。结合水要在600～700℃的高温下才可除去，而由于分子间引力所吸附的吸湿水，只要转变为气态水即可除去，对有机质含量低的土壤，采用105±2℃的温度烘烤。（此温度下同时可除去自由水）烘烤时间。应达恒重为此，对有机质含量高的土壤则需要用减压低温法（70～80℃温度，<20毫米汞柱），根据土样在烘烤时失去的重量。即可计算土壤水分百分含量。（四）测定方法⒈风干土吸湿水的测定将称皿（或铝盒）编号连盖置于105～110℃烘箱内烘烤半小时，取出置于干燥器内冷却后（约半小时），连盖在分析天平上准确称重，得W1。粗称5～10g过1mm孔筛土样平铺于称皿中，再精确称重得W2，移入加热至105～110℃的烘箱内，烘烤8小时（此时，应把盖子斜放在皿侧），取出加盖于干燥器中，冷却至室温（约半小时）立即精确称重得W3 ，再放入烘箱中烘3小时（以求恒重）取出冷却称重得W4，直到恒重（两次重量之差<3毫克）。表4-1结果记录与计算编号土壤名称称皿重W1称皿加风干土重W2称皿加烘干土重W3含水量%⒉自然含水量的测定⑴烘干法与上述方法完全相同，只是需称量25g自然湿土，且只要感量1/10或1/100天平即可（因新鲜土样含水量常在10%以上，25g土样就含水分几克，普通天平即可满足其要求精度）。⑵红外线法将样品置于红外线灯下，利用红外线照射的热能。使样品水分蒸发，而测其含水量。此法快速简便。固定红外线灯于铁架上，下面垫一石棉板。（距灯中心5～10cm），称取5g（精确至0.01g）土样平铺于已知重量的称皿（或铝盒）中，置于红外灯下（每次可放4～6个样品，照射3～7分钟称重（有机质含量少的样品7～15分钟），时间太长，易引起有机质碳化而造成误差。结果计算同烘干法。⑶酒精燃烧法 本法是利用酒精在土壤中燃烧，使其水分蒸发，由燃烧前后的重量算出土壤含水量，与烘箱法相比差值在0.5～0.8%左右。称取10g土样（大的植物根系及石砾应剔除）放入已知重量的铝盒中（精确至0.01g）。加入适量酒精至土样浸透，点火燃着连续灼烧2～3次，使达恒重。按下式计算含水量烧失重是指称量土样前后的重量差。（六）仪器设备称皿、铝盒、烘箱、干燥器、分析天平、普通天平、95%酒精、玻棒、火柴等。注意事项:烘箱法测定含水量时，不要用手直接接触称皿。冷却后应立即称重，且称量时应迅速、准确。烘时应揭开皿盖，称量时则应盖上皿盖。实验五土壤质地的测定一、目的意义土壤质地是各粒级组反映出来的特征，它对土壤的理化性状有着直接的影响，在林业生产上常以土壤质地作为苗圃地、造林树种选择、排灌量估计、土壤肥力判断以及耕作，施肥措施等的重要参考资料。二、方法选择土壤是由不同粒径的颗粒组成的，各粒级的百分组成可通过一定的分析方法来确定。常用的有筛分法、流水冲洗法、吸管法、比重计法等。吸管法精确度高，但较烦琐，多用于科研。比重计法有两种：一是常用比重计法，适用于精度要求不太高，但对粒级分组要求较细的测定；另一种是比重计速测法，虽然精度不高，但省时且已能满足一般生产工作对土壤资料的需要，适用于大批土样的测定。本实验着重介绍比重计速测法。三、测定原理经分散处理的土粒在悬液中自由沉降，粒径不同沉降速度不同，粒径愈大，沉降愈快。根据司笃克斯（stakes）定律（即在悬液中沉降的土粒，沉降速度与其粒径平方成正比，而与悬液的粘滞系数成反比），算出不同直径的土粒在水中沉降一定距离所需时间，并用特制比重计测出土壤悬液中所含土粒（指<某一级的土粒）的数量，就可确定土壤质地。四、测定方法称取过1mm孔筛相当于烘干土20g的风干土样置于小烧杯中，然后加入分散剂，使土粒分散成单粒状态以利制备悬浮液（约15ml），（酸性土壤加0.5NNaOH，石灰性土壤加0.5N六偏磷酸钠，中性土壤加0.5N草酸钠）使之湿润。 静置30分钟后，用橡皮头玻棒研磨土样15～20分钟，同时在1000ml量筒中加入5ml分散剂。把烧杯中的土样用蒸馏水通过放在量筒上0.1mm孔径的洗筛洗入其中，至过筛的水透明为止，加水至刻度（筛上残留的土壤，仔细洗入小烧杯中。在电热砂浴上蒸干，再经烘干过0.5mm及0.25mm孔筛，分别称重，计算>0.5mm，>0.25mm及>0.1mm的粒组重量）。测其溶液温度，参照表5-1，查出不同温度下不同粒径沉降所需时间，用沉降棒上下搅拌1分钟（下至筒底，上至液面，起落约30次），取出沉降棒，立即记时。在规定时间前20分钟将比重计轻轻放入沉降筒中心，到达规定时间，立即准确读取比重计数值（比重计与水平面相交处弯月面上缘）。由于分散剂引起悬液比重增加，因此需做空白校正（除不加土样外，均按样品分散处理和制备悬液时使用的分散剂和水质加入沉降筒中，保持在与样本相同的条件下，读取的比重计数值）。另外由于比重计刻度是以20℃为标准的，低于或高于此温度均会引起县液粘滞度的改变，而影响土粒的沉降，因此需进行温度校正，其校正值可从表5-2查得。五、结果计算根据计算得到的数值查表5-3即可确定土壤质地名称。六、试剂与仪器0.5NaOH溶液，称取20g化学纯NaOH，加蒸馏水溶解后，定容至1000ml。0.5N草酸钠溶液：称取20g化学纯草酸钠33.5g，溶解后，定容至1000ml。0.5N六偏磷酸钠溶液：称取化学纯六偏磷酸钠51g，溶解后定容至1000ml。2%碳酸钠溶液：称取化学纯碳酸钠2g溶于100ml蒸馏水中。鲍氏比重计（甲种）温度计橡皮头玻棒搅拌棒沉降筒（1000ml量筒）振荡机（180次/分）粗天平、分析天平烘箱、干燥器、铝盒。0.1mm小铜筛（6cm）电热板、小量筒、漏斗、烧杯、计量器、三角瓶等。 表5-1 小于某粒径颗粒沉降时间表（简易比重计用）温度（℃）＜0.05mm时 分 秒＜0.01mm时 分 秒＜0.05mm时 分 秒＜0.01mm时 分 秒4 132 43 25548 5 130 42 25048 6 125 40 25048 7 123 38 24548 8 120 37 24048  9 118 36 23048 10 118 35 22548 11 115 34 22548 12 112 33 22048 13 110 32 21548 14 110 31 21548 15 18 30 21548 16 16 29 2548 17 15 28 2048 18 12 273015548 19 10 27 15548 20  58 26 15048 21  56 26 15048 22  55 25 15048 23  54 243014548 24  54 24 14548 25  53 233014048 26  51 23 13548 27  50 22 13048 28  48 213013048 29  46 21 13048 30  45 20 12848 31  45 193012548 32  45 19 12548 33  44 19 12048 34  44 183012048 35  42 18 12048 36  42 18 11548 37  40 173011548 38  38 173011548 39  37 17 11548 40  37 17 11048 表5-2 甲种比重计温度较正表温度（℃）校正值温度（℃）校正值温度（℃）校正值6.0～8.0-2.218.5-0.426.5+2.29.0～9.5-2.119.0-0.327.0+2.510.0～10.5-2.019.5-0.127.5+2.611.0-1.920.0028.0+2.911.5～12.0-1.820.5+0.1528.5+3.112.5-1.721.0+0.329.0+3.313.0-1.621.5+0.4529.5+3.5 13.5-1.522.0+0.630.0+3.714.0～14.5-1.422.5+0.830.5+3.815.0-1.223.0+0.931.0+4.015.5-1.123.5+1.131.5+4.216.0-1.024.0+1.332.0+4.616.5-0.924.5+1.532.5+4.917.0-0.825.0+1.733.0+5.217.5-0.725.5+1.933.5+5.518.0-0.526.0+2.134.0+5.8 表5-3 卡庆斯基土壤质地分类表物理性粘粒（%）物理性沙粒（%）质地名称0～5100～95粗砂土5～1095～90细砂土10～2090～80砂壤土20～3080～70轻壤土30～4070～60中壤土40～5060～50重壤土50～6050～40轻粘土60～7040～30中粘土＞80＜20重粘土 实验六土壤比重、容重的测定及土壤孔隙度的计算一、目的意义土壤比重、容重和孔隙度是土壤的基本物理性质，根据测定土壤比重的结果可以大致判断土壤的矿物组成，有机质含量及母质、母岩的特性，测定土壤容重则可计算单位面积内的土体重量，并以此来推算土壤水分、养分的含量，也可计算出土壤灌水定额。由土壤比重和容重的测定结果，可以计算出土壤也孔隙度，为了解土壤中水、肥、气、热等肥力因子的相互关系、提供参考资料。二、方法选择比重的测定采用比重瓶法，容重的测定方法有环卫法、蜡封法、水银排出法、填砂法。γ-射线法等。蜡封法和水银排出法主要测定一些呈不规则形状的粘性土块或坚硬易碎土壤的容重；填砂法复杂又费时，多用于石质土壤；γ-射线法需要特殊仪器和防护设施，不易广泛应用；环刀法操作简便，结果比较准确，能反映田间实际情况，故介绍环刀法。三、土壤比重的测定⒈方法原理据排水称重的原理，测得与土壤同体积的水重，知道土壤含水率，便可算出土壤的比重，一般土壤的平均比重为2.65。⒉操作步骤（本实验须做二次平行测定） 均匀称取通过1mm筛孔的风干土样（精确到0.001g），放入干燥的小烧杯内。另取一小烧杯煮沸蒸馏水5分钟，以除去水中CO2，冷却至室温，注入比重瓶中。注满后加塞，使瓶内蒸馏水沿瓶塞中毛细管流出（毛细管中也需充满水），用滤纸擦干比重瓶，在分析天平上称重得（A）。然后将比重瓶内的水倾出约一半，将已称好的10g土样经干漏仔细倒入比重瓶中，粘在瓶壁和漏斗上的土粒用水洗入比重瓶内，将比重瓶放在电热砂盘上加热，沸腾后保持30分钟，煮沸过程中要经常摇动比重瓶，以驱赶土中的空气。从砂盘上取下比重瓶，待冷却后注水至满，插入比重瓶塞、使多余的水分沿毛细管孔中排出，但切勿使比重瓶中留有气泡，擦干比重瓶外壁，称重（C），同时测定瓶内水温。⒊结果计算式中：B—烘干土样重（g）A—t℃时比重瓶+水的重量（g）C—t℃时比重瓶+水+土样的重量（g）     dwt—t℃时蒸馏水比重。⒋仪器比重瓶（可用50ml容量瓶代替）、分析天平、电热砂浴、浇杯、漏斗、滤纸等。注意事项:对于含活性胶体较多或含水溶盐>0.5%的土壤，均不宜用加水煮沸的方法，否则会使测定结果偏高，而应用烘干样品测定。改用非极性液体（如苯、甲苯、二甲苯、汽油、煤油等）代替水，用真空抽气法排出空气。煮沸时的温度不可过高，否则砂质土易蹦溅出来，有机质多的土液亦易漫出瓶口，故温度应控制在刚使液面保持微微翻动。四、土壤容重的测定⒈测定原理利用一定体积的钢制环刀，切割自然状态的土壤，使土样充满其中，然后称量计算单位体积的烘干土重。⒉操作步骤先量取环刀的高度及内径，并计算出容积（V）。在台称上称取环刀重量（S）（精确到0.01g）。将环刀锐利的一端垂直压入土中，有时需工具帮助。不可左右摇动，以使土壤自然结构不被破坏，直到环刀全部压入土中。然后用小铲将环刀从土中挖出，并用小刀仔细沿环刀边缘修整削平，切除多余的土壤，将环刀的土壤全部移入已知重量（b）的铝盒中，带回室内，称取铝盒与湿土的重量（c）,烘干后，再称取铝盒与干土的重量（d）。土壤比重D=有时因环刀体积过大，土壤全部烘干费时较长，亦可在野外采土后，立即将环刀与筒内土壤迅速称重（e），由(e)与(a)之差计算出湿土重(f)。由湿土中取出一部分土壤测定含水量(w)再计算整个环刀的全部干土重。经此计算土壤容重。 土壤容重=本实验须做三次以上重复。⒊仪器环刀、小刀、小铁铲、台称、1/100天平、铝盒、烘箱等。五、土壤孔隙度计算土壤总孔隙度包括毛管孔隙及非毛管孔隙，计算方法如下：土壤总空隙度土壤毛管孔隙度（P2）％=土壤田间持水量％×D土壤非毛管孔隙度（P3）％=P1-P2土壤通气性％=总孔隙度％-（自然含水量％×容重）实验七土壤PH值的测定（电位法）一、目的意义土壤的PH值是各种土壤的基本性质，它对土壤肥力有较大的影响，对土壤中各种微生物的活动、有机质的分解、营养元素的释放与转化、阳离子的代换吸收等都有密切的关系。各种植物的生长发育要求一定的pH值，并且pH值是常规分析中，其它许多项目分析方法选择的依据。二、方法原理土壤的酸碱度按其存在方式，可分为活性酸和潜在酸。活性酸是由土壤溶液中的氢离子引起的（是土壤产生酸性的根源），用水可提取出这种活性氢离子；潜在酸则是由土壤胶体吸附的氢、铝离子引起的，其酸度离子可用中性盐或强碱弱酸盐代换到溶液中。用一指示电极和一参比电极插入土壤悬液中，则构成一电池反应，再用pH计测定两电极间的电位差。然后根据电位差即可计算出氢离子浓度或pH值（电位差的大小决定于悬液中氢离子的浓度，氢离子浓度在pH计上已用它的负对数值pH表示，因此可直接读出pH值。三、测定方法称取通过1mm筛孔的风干土样5g，放入50ml小烧杯中，加入蒸馏水25ml，用玻棒间隙地搅拌30分钟，使土体完全分散，放置15～20分钟后用校正过的酸度计进行测定。此时应将玻璃电极球部渗入悬液土层中，甘汞电极浸在悬液上部清液中，以减少悬液效应，酸度计的使用请参阅有关书籍。当上述测定的pH值<7时，再以相同的水土比，用1NKCL浸提，按上述步骤测土壤代换性酸度。注意事项：测定土壤悬液pH值时，须先用已知PH值的标准缓冲溶液调整酸度计。酸碱度不同的土壤，选用pH值不同的标准缓冲液。酸性土壤用pH4.01。中性土壤用pH6.87和pH9.18进行调整。玻璃电极的球体玻璃膜极薄，仅0.05～0.15mm，使用时应避免碰到烧杯壁、底和任何硬物。玻璃电极使用前用0.1NHCL或蒸馏水浸泡24小时，使其“活化”夹在小电极夹上。（甘汞电极夹在大电极夹上）。两电极中的溶液应集中在下端，否则使用时引起误差。仪器设备及试剂配制pH4.01标准缓冲液：称取105℃烘过的苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）10.21g ，用蒸馏水溶解后稀释定容至1升。pH6.87标准缓冲液：称取在45℃烘过的磷酸二氢钾，3.39g和无水磷酸氢二钠3.53g，溶于蒸馏水中，定容至1升。pH9.18标准缓冲液：称取3.80g硼砂，溶于蒸馏水中，定容至1升，此溶液易变化，应注意保存。1NKCL溶液，称取74.6gKCL溶于400～500ml蒸馏水中，用10%KOH或HCL，调节PH值在5.5～6.0，定容至１升。仪器pH酸度计（雷磁25型，PHS-29A型），玻璃电极，甘汞电极（或复合玻璃电极），50ml小烧杯、量筒、天平（0.01g）洗瓶、玻棒、滤纸、温度计等。实验八土壤有机质的测定（重铬酸钾容量法）一、目的意义土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源，且含有刺激植物生长的胡敏酸类等物质，又是土壤中异养型微生物的必不可少的碳源和能源物质。由于它具有胶体特性，能吸附较多的阳离子，因而使土壤具有保肥力和缓冲性，它还能使土壤疏松和形成团粒结构，从而改善土壤的物理性。一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标，所以测定有机质含量对于了解土壤肥力状况有着重要的意义。二、方法原理本法是在外加热源的条件下，用一定量的标准重铬酸钾-硫酸溶液来氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁来滴定。由消耗的重铬酸钾量计算有机碳的含量，再间接计算有机质的含量。一般来说，土壤有机质平均含碳量为58%，要换算成有机质则应乘100/58=1.742。另外，由于该方法对土壤有机质的氧化约为90%。故测定结果还应乘以较正系数100/90=1.1。氧化和滴定时的化学反应式如下：2K2Cr2O7+8H2SO4+3C—2K2SO４+2Cr2(SO4)3+3CO2+8H2OK2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4+7H2SO4—K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O三、测定方法用分析天平准确称取过孔筛的土样0.1～0.5g（含有机质>7%的称0.1g,4～7%称0.2g,2～4%称0.3g,<2%称0.5g），放入干燥的硬质试管中。（应直接倒入试管底部，避免沾在管壁上）。用滴定管准确加入0.8NK2Cr2O75ml，轻轻摇动试管，使管内土样分散。（勿使土壤粘在试管上部）。再沿管壁缓慢加入浓H2SO45ml，在试管口加一小漏斗，以冷凝蒸出之水汽。把试管插入铁丝笼中并放入预先加热至180～190℃的油浴锅中，此时油温下降至170～180℃，保持此温度。当试管内容物开始沸腾时，计时煮沸5分钟（温度和时间对测定结果影响较大，应准确计时）。取出试管，稍冷后擦净管外油液。将试管内容物用蒸馏水洗入三角瓶中，瓶内总体积不要超过60～70ml，加入2～3滴邻菲罗啉指示剂，用0.2NFeSO4滴定，溶液颜色由橙黄变绿再突变到棕红色即为终点。若以二苯胺做指示剂，应于溶液中先加入NaF粉末1小勺或50%H3PO43ml（使溶液中Fe3+与其络合成无色络离子，以消除滴定时产生的红褐色Fe2(SO4)3的干扰，然后加入二苯胺1ml，此时溶液呈暗紫色，用0.2NFeSO4滴定至暗绿色即为终点。同时做空白试验（以消除药品不纯等的影响），加石英砂、防止暴沸。四、结果计算 有机质式中：V0—滴定空白时消耗的FeSO4毫升数；     V—滴定样品时消耗的FeSO4毫升数；     N—FeSO4的当量浓度；0.003—1毫克当量碳的克数。五、试剂配制及仪器设备0.8NK2Cr2O7溶液：称取分析纯K2Cr2O739.224g溶于蒸馏水中，定容至1000ml，贮于试剂瓶中备用。0.2NFeSO4溶液：称取分析纯FeSO4·7H2O56g溶于蒸馏水中，加6NH2SO430ml,水稀释至1000ml，此溶液需用0.1NK2Cr2O7溶液在用前准确标定。0.1NK2Cr2O7标准溶液：准确称取在120～130℃下烘3小时的K2Cr2O74.9033g溶于少量蒸馏水中，缓慢加入70ml浓H2SO4，冷却后定容至1000ml刻度。邻菲罗啉指示剂：称取分析纯邻菲罗啉1.485g和FeSO4·7H2O0.695g，溶于100ml蒸馏水中，贮于棕色滴瓶中备用。二苯胺指示剂则称二苯胺0.5g，加水20ml，然后缓慢加入浓H2SO4100ml，溶解后贮于棕色瓶中备用。六、仪器油浴锅、液体腊、硬质试管、铁丝笼、分析天平、0～300℃温度计、酸式滴定管、洗瓶、三角瓶(150ml)、小漏斗等。注意事项：此法要求有机质含量在2%以上者，相对误差不超过0.05。有机质含量低于2%的，绝对误差不超过0.05。因此，必须根据有机质含量多少来决定称样量。消煮好的溶液颜色，一般应是黄色或黄中稍带绿色，如以绿色为主，则说明重铬酸钾用量不足，滴定时消耗FeSO4的量少于空白用量的三分之一，则可能氧化不完全，应弃去重做。实验九土壤全氮的测定（重铬酸钾-硫酸消化法）一、目的意义氮素是植物最重要的营养元素之一。土壤中的氮素多以有机态存在于土壤腐殖质中，只有少量的无机态氮肥，以硝酸根、亚硝酸根和氨根离子的形式存在于土壤溶液中，或被土壤胶体吸附。土壤全氮包括了有机和无机态氮的总含量。测定土壤全氮含量不但可以作为施肥的参考，而且可以判断土壤肥力，据此拟定施肥措施。二、方法原理土壤中含氮有机化合物在催化剂的参与下，与浓H2SO4共煮消化分解，使其所含的氮转化为氨，并与硫酸结合成硫酸铵，再以蒸馏、扩散或比色等方法测定氮量。本实验采用重铬酸钾—硫酸消化、蒸馏测氮，主要反应式如下：NH2·CH2CONH-CH2COOH4+H2SO4→2NH2-CH2CONH+SO2+(O)NH2-CH2CONH+3H2SO4→NH3+2C02↑+3SO2+4H2O2NH2-CH2CONH+2K2Cr2O7+9H2SO4→(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO2+10H2O(NH4)2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O+2NH3↑NH3+H3BO3→H3BO3·NH3H3BO3·NH3+HCL→H3BO3+NH4CL 三、测定步骤准确称取通过0.25mm孔筛的土样0.1～0.5g放入消化管中，有机质含量大于5%时应加1～2g焦硫酸钾，以提高硫酸的氧化能力。加浓H2SO45ml，摇匀，使样品充分湿润。在消化管口加一小漏斗。于消化炉上高温消煮15分钟左右（当大量冒白烟，摇动时瓶壁无黑色碳粒粘附即可）。冷却后，用移液管加入5ml饱和重铬酸钾溶液，在消化炉上低温微沸5分钟（此时不能使硫酸发烟），加入重铬酸钾后，如瓶内液体呈绿色或消毒1～2分钟后变成绿色，应补加1g重铬酸钾继续消煮，若消煮5分钟以上才变绿色，又无发烟现象，则对结果无大影响。否则应弃去重做。冷却后，把消化管理内容物洗入蒸馏室中，从加碱杯加入25ml40%NaOH，通过蒸气，将盛有25ml2%硼酸和1滴定氮混合指示剂的三角瓶承接于冷凝管下端（管口浸在三角瓶中的液面下，以免吸收不完全）。蒸馏20分钟后，检查蒸馏是否完全（方法是：在冷凝管下端取1滴蒸出液于点滴板上，加1滴纳氏试剂，如无黄色，即表示蒸馏完全。）如不完全，则继续蒸馏，直到蒸馏完全为止。取下三角瓶（先用少量蒸馏水冲冷凝管下端），用0.02mol/LHCL标准液滴定，溶液由兰变为微红色即为终点。实验的同时应做空白试验。四、结果计算式中：Ｖ—滴定样品时消耗HClml数；     ＶO—滴定空白时消耗HClml数；     0.014—1mg当量氮的克数；     N—HCL的当量浓度五、试剂配制及仪器设备⒈试剂饱和重铬酸钾溶液：称取200g化学纯重铬酸钾溶于1000ml热蒸馏水中。40%NaOH溶液：称取400gNaOH，加水溶解并不断搅拌，再稀释至1000ml，贮于塑料瓶中。2%硼酸溶液：见水解性氮的测定。定氮混合指示剂：见水解性氮的测定。0.02mol/L盐酸溶液：取浓HCl1.67ml稀释至1000ml然后用标准硼砂标定。纳氏试剂：称取134gNaOH溶于460ml蒸馏水中，为第一溶液，称碘化钾20g溶于50ml蒸馏水，并加碘化汞使溶液至饱和状态（大约32g），为第二溶液，然后将两液混合即成。⒉仪器设备定氮蒸馏仪、消化炉、消化管、弯颈小漏斗、三角瓶、分析天平等。注：变绿后15分钟；加重铬酸钾前，需冷却；加入重铬酸钾后，需摇均匀，否则会喷射；消煮时间要足够，消煮H2SO4以大量冒白烟为准；饱和重铬酸钾宜随配随用，没有沉淀物析出。实验十土壤水解性氮的测定一、目的意义土壤中的水解性氮又称有效性氮。它包括无机态氮（铵态氮、硝态氮）和一部分易分解的有机态氮（氨基酸、酰胺态N），它们占全氮量的1%，与有机质含量及熟化程度有着密切的关系。 测定土壤中的水解性氮，可以了解土壤的肥力状况和有机质的矿化程度，水解性氮，一定程度上反映着土壤氮素在近期内的供应水平。了解水解性氮的含量可以为合理施用氮肥提供依据。二、方法原理土壤中的水解性氮的测定有酸解法和碱解法两种。酸解法前苏联应用较多，我国也有很多单位应用，但方法较繁，结果的再现性差。碱解法又有碱解扩散法（英国和西欧国家采用），碱解蒸馏法（美国采用）两种。我们着重介绍碱解蒸馏法。水解性氮在碱性条件和还原剂作用下，有机态氮则迅速被碱水解，硝态氮还原为氨而逸出，用硼酸吸收逸出的氨，再用标准酸进行滴定，即可测出水解性氮的含量。三、操作步骤称取过0.25mm筛孔的风干土样1～5g（有机质含量高的样品称0.5～1g，精确至0.001g）。加还原剂锌铁粉1.2g，置于小烧杯中，拌匀后倒入定氮蒸馏室，并用少量蒸馏水冲洗壁上面的样品，加4NNaOH溶液12ml，液体石蜡油1ml（防止发泡），使蒸馏室内总体积达50ml左右，此时剩余碱的浓度约1N。吸取10ml2%的硼酸溶液，放入150ml三角瓶中。加定氮混合指示剂一滴，置于冷凝管的承接管下，将管口浸入硼酸溶液中，以防氨损失。通气蒸馏，待三角瓶中溶液颜色由红变绿时记时，继续蒸馏10分钟，并调节蒸汽大小，使三角瓶中溶液体积在50ml左右用少量蒸馏水冲洗浸入硼酸溶液中的承接管下端。取出后用0.01N的盐酸滴定，颜色由兰变至微红色即为终点。测定时须做空白实验，即除不加土样外，其它均与样品操作方法相同。四、结果计算 式中：V—滴定样品消耗盐酸的ml数；     VO—滴定空白消耗盐酸的ml数；     N—盐酸的当量浓度；     14—1mg当量N的毫克数；     100—换算成每百克样品中氮的毫克数。五、试剂配制4NNaOH溶液：称取化学纯NaOH160g溶于水中，定容至1000ml。2%硼酸溶液：称取20g硼酸溶于60℃的蒸馏水中，冷却后稀释至1000ml，并用稀HCL或稀NaOH调节PH至4.5（颜色呈微红色）。定氮混合指示剂：分别称取0.1g甲基红和0.5g溴甲酚绿，溶于100ml95%的酒精中，研磨后调节PH至4.5。0.01N盐酸溶液：吸取浓HCL8.3ml于盛有80ml蒸馏水的烧杯中，冷却后定容至100ml，然后吸取10ml，该溶液（1N）定容至1000ml，然后用0.1N硼砂标准溶液（准确称取在干燥器内平衡过1周的分析纯硼砂19.068g，溶于水中，定容至1000ml）标定。锌铁粉：称取10g锌粉和50gFeSO4·7H2O共同磨细，通过0.25mm筛，贮于棕色瓶中备用（易氧化，只能保存一周）。注意事项：蒸馏时要控制蒸馏汽量，如蒸汽过大，则使蒸馏液体积增大，结果偏高，同时容易使碱液冲向定氮球。反之，蒸汽过小，则水解不完全，蒸馏液体积过少，使结果偏高。开始蒸馏时速度要慢，否则，尽管加了石蜡油，也易使液体冲进氮球。 实验十一土壤全磷的测定一、目的意义磷是植物的营养元素之一，测定土壤中的全磷，可以了解土壤中能够逐渐被植物利用及易为植物吸收的磷贮备量，为合理施肥提供参考数据。二、方法原理土壤中全磷的测定，主要是如何将土壤中所有存在的各种形态的磷化合物及正磷酸盐的形态分解出来。由于涉及到土样消化及消化液中磷的测定两个步骤，因而方法比较多，可根据待测液中磷含量，干扰离子的浓度、分解的蛋白质及实验条件来选择合适的方法。本实验仅介绍酸溶-抗坏血酸还原比色法。用硫酸及过氧酸消化土样，使土样中有机质分解，各种不溶性磷化合物转化为正磷酸而存在于消化液中，土壤中二氧化硅则脱水沉淀分离。钼酸铵同土壤中的磷作用生成磷钼酸铵，遇还原剂时，则生成复杂的的兰色“磷钼兰”。其呈现颜色的深浅，在一定条件下与磷的含量成比例关系，以抗坏血酸作还原剂，颜色稳定性好，并且是铁离子的有效掩蔽剂，防止其对比色的干扰。三、操作步骤消化：准确称取通过0.25mm筛孔的风干土样1g，置于消化管中，用少量蒸馏水润湿，加浓硫酸（比重1.84）8ml摇匀后，再加入70～72%过氯酸10滴，摇匀，管口上加一小漏斗，置于消化炉上加热消煮，至管内溶液开始转白，继续消煮20分钟，全部消煮时间为30～40分钟，取下冷却。定容：将冷却的消化液用蒸馏水少量多次地从消化管中通过漏斗洗入100ml容量瓶中，待溶液冷却后，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，静置，待澄清后，滤入100ml干燥的三角烧瓶中。比色：吸取滤液5ml〔对磷(P2O5)在0.15%以下的土壤可吸10ml〕于50ml容量瓶中。用少量蒸馏水将粘在瓶口的少量滤液洗下，加6N硫酸5ml和5%钼酸铵2ml，加少许蒸馏水，再加固体抗坏血酸0.05g，用蒸馏水稀释至刻度，充分摇匀，拨开瓶塞，置于沸水浴上加热，至沸腾后保持10分钟，使其充分显色，取下冷却至室温，再经摇匀后，在721分光光度计上用660毫微米红色滤光片进行比色测定光密度，从标准曲线中读出磷的浓度，换算成原样品中P2O5的百分含量。照上述操作同时进行空白试验。标准色阶的制备：50PPM磷（P）标准液：准确称取在105～110℃烘干至恒重的化学纯或分析纯的磷酸二氢钾(KH2PO4)0.2195克于小烧杯中以少量蒸馏水溶解之后，将溶液全部洗入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度。5PPM磷（P）标准液：吸取上述50PPM标准液50ml置于500ml容量瓶中用水稀释至刻度。标准磷素溶液，用刻度吸管精确按表11-1分别吸取5PPM磷标准液不同量，分别置于7只50ml容量瓶中，按表11-1步骤配制标准色阶。表11-1编号标准液浓度（PPM）吸取5PPM标准液体积（ml）显色体积（ml）（P）（P2O5）00005010.10.22915020.20.45625030.40.91245040.61.37465050.81.83285061.02.2901050 71.22.7481250各级标准溶液按上述比色过程进行比色。以其浓度为横坐标。光密度为纵坐标。在方格纸上绘制成标准曲线。四、记录与计算表11-2土壤分 析编号土样重（g）消化液体积（ml）比色时吸取消化液量（ml）显色时体积（ml）透光率或光密度（%）查标准曲线（P%）折算成土样中P2O5含量平均值 P2O5%          从标准曲线上查得待测液的深度后，根据下式计算：        式中：V—样品配制成消化液的毫升数；     V1—比色时吸取消化液的毫升数；     V2—溶液显色体积的毫升数；     W—风干土样重（克）；     10-4—将PPM换算成百分含量的常数；     1+水分%—将风干土重折算成烘干土重的系数；     2.29—将磷（P）的含量换算为五氧化二磷（P2O5）的含量常数。五、试剂与仪器5%钼酸铵：称取分析纯钼酸铵5g，溶于100ml蒸馏水中。6N硫酸：用量筒取比重1.84的分析纯浓硫酸50ml缓缓加入于250ml蒸馏水中。抗坏血酸：固体、分析纯。硫酸：比重1.84分析纯浓硫酸。过氯酸：（HCLO4）含量70-72%分析纯。仪器分析天平、消耗设备、小漏斗、电炉、三角烧瓶、比色设备、容量瓶、光电比色计或分光光度计。注意事项：消化时，开始温度不可太高，一般以电热丝呈暗红色即可。当消化到过氯酸呈雾状的烟，提高温度，至硫酸发烟回流为止。温度过高，溶液易溅出造成损失。消化定容时，先在容量瓶中加入少量蒸馏水，然后缓缓加入消化液。 本方法要注意发色温度和发色时间以及酸度控制：在沸水浴土加热10-15分钟，若加热时间少于10分钟，常常因显色不完全致结果偏低，酸度低，显色反应快，酸度太低反应不完全，酸度太高，妨碍磷钼酸的生成，也影响了磷钼兰生成。另外，过量的钼酸铵使酸与钼酸铵比率较少，显色时过量的钼酸铵也会被还原成兰色，致使结果偏高。因此应根据显色对酸的浓度的要求加入。这里介绍的酸溶法显色时，酸度最好为0.84NH2SO4。实验十二土壤速效磷的测定一、目的意义磷是植物生长发育的主要营养元素之一，以有机态或无机态存在于土壤中，包括了大部分的迟效磷和很少的速效磷。土壤中的速效磷是指能为当季作物吸收利用的磷。因此，速效磷的含量是土壤磷素供应的指标，了解速效磷的供应状况，对施肥有着直接的指导意义。二、方法原理土壤中速效磷的测定，方法很多。有生物法、同位素法、化学分析法、阳离子交换树脂法等。生物方法是最直接的，即在温室中进行盆钵实验，也是最可靠的；同位素法认为是目前最标准的方法；阳离树脂法有类似植物吸收磷的作用，结果接近同位素法，但应用最普遍的化学分析方法，即以提取剂提取土壤中的效磷，提取剂种类很多，各有优缺点。这里着重介绍盐酸-氟化铵提取剂提取酸性土壤中速效磷的化学测定法，而石灰性土壤中速效磷的测定请参阅有关书籍。酸性土壤中的速效磷，多以磷酸铁和磷酸铝的形态存在，可用酸性氟化铵提取，形成氟铝化铵和氟铁化铵络合物，少量的钙则生成氟化钙沉淀，磷酸根则被浸提到溶液中：3NH4F+3HF+ALPO4→H3PO4+(NH4)3ALF63NH4F+3HF+FePO4→H3PO4+(NH4)3FeF6在一定酸度下：钼酸铵与磷络合成黄色的磷钼杂多酸络合物，用Sncl2还原可生成兰色的磷钼兰(MoO2·4MoO3)2H3PO4·4H2O磷的含量与兰色的深度成正比，于是可用比色法测定。三、操作步骤称取过1mm孔筛的风干土样1.00g，放入150ml三角瓶中，加入0.03N氟化铵-0.025N盐酸浸提剂，加塞后，振荡30分钟。用无磷干滤纸过滤，滤液承接于盛有0.1g硼酸的三角瓶中（防止氟离子对显色的干扰和腐蚀玻璃器皿），摇匀使其溶解。吸取滤液5ml（视含磷量而定）于25ml容量瓶中，加少量蒸馏水，再加2,6-二硝基酚指示剂一滴，用4N的氢氧化铵和4N的盐酸调至微黄色，准确加入1.5%钼酸铵-盐酸试剂5ml，加蒸馏水至近刻度。加入2.5%氯化亚锡2滴，5-15分钟（20℃以下室温15分钟，20-30℃7分钟，30℃以上5分钟）后在分光光度计上比色。从读得的消光系数对照标准曲线查出磷的含量。标准曲线的绘制：分别吸取5PPM磷标准溶液0、0.5、1.0、1.5、2、2.5ml于容量瓶中即为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5PPM的磷，加入浸提液(0.03NNH4F-0.025NHCL)5ml，使其组成与土壤浸出液相同，再加入0.1g硼酸，加2,6-二硝基酸指示剂一滴，然后同待测定一样调节PH值，加1.5%钼酸铵-盐酸试剂5ml，定容。加2.5%Sncl22滴，显色、比色，在半对数纸上绘制成标准曲线。四、结果计算式中：PPM—从标准曲线查得磷的PPM数；     比色体积—显色溶液的体积；分取倍数—样品制备时溶液体积/吸取滤液ml数； 100—换算成每克土磷的毫克数；1000—将微克换算成毫克。五、试剂配制0.03NNH4F—0.025NHCL溶液：称取化学纯NH4F1.11g，溶于800ml蒸馏水中，加入1NHCL25ml，定容至1000ml，贮于塑料瓶中备用。2,6—二硝基酚指示剂：称取2,6—二硝基酚0.2g溶于100ml水中即可。1.5%钼酸铵—盐酸溶液：准确称取15.0g化学纯钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)溶于300ml水中，加热至60℃左右，如有沉淀，将溶液过滤，冷却后，慢慢加入350ml10NHCL，并迅速搅拌，冷却后，定容至1000ml，贮于棕色瓶中备用（保存期二个月）。2.5%SnCL2溶液：称取SnCL2·2H2O2.5g溶于10ml浓HCL中，待溶解后加入90ml蒸馏水，混合均匀后贮于棕色瓶中（应现配现用，否则需加一层石蜡油以防氧化）。磷标准溶液：准确称取烘干过4-8小时的分析纯KH2PO40.2197g，用少量蒸馏水溶解后，定容至1000ml`。该液为含磷量50PPM基准液，稀释定容10倍即为5PPM磷标准液（此液不能长期保存）。无磷滤纸：将定性滤纸浸于0.2N盐酸中4-5小时取出后在水中清洗去酸性，最后用蒸馏水淋洗至无酸性，取出在阳光下或60℃烘箱中干燥（应注意不要烤脆）。注意事项：对磷量高的样品称样可适当减少，加入浸提剂（水土比是10∶1）时，如提取过程中产生磷的再固定，可适当增大水土比例。振荡时间：磷的溶液与交换都与作用时间有关，对于难提取的磷可适当增加作用时间。提取和显色过程受温度的影响很大，一般应控制在室温20-25℃下进行。此法要求一定的酸度。钼酸铵-盐酸试剂的多少，容易改变溶液的酸度，而影响比色，因此，加入钼酸铵-盐酸试剂时的量要准确。应在显色后的规定时间进行比色。因而做还原剂的钼兰法，颜色在5-15分钟内最为稳定。比色时如颜色太深，仪器不能读出，则应增加分取倍数，即减少吸取滤液的ml数。调节pH时不能用H2SO4，应用HCl和NH4OH，否则SO4-2可使钼兰颜色加深。酸性氟化铵对人体有害，不能用嘴接触，同时对玻璃器皿有腐蚀作用；应用塑料瓶盛装或用内壁涂蜡的玻璃盛装。对含磷量较高的样品（消光值>0.8），则使仪器产生误差，此时应测消光片，以减少相对误差，同时采用大光径比色皿。对含量较低的样品（消光值<0.2），则应采用小光径比色皿。实验十三土壤全钾的测定一、目的意义钾素是植物生长所需要的养分之一，近年来，随着复种指数的增加和单位面积产量的提高。在我国某些地区，施用钾肥已成为夺取高产的措施之一。钾在土壤中以各种矿物及盐类的状态存在，其中绝大部分不能被植物吸收利用。植物只能吸收土壤中的水溶性钾。为了判断土壤肥力，测定土壤钾素的含量是有重要意义的。二、方法原理 样品的分解有碳酸钠碱熔法，氢氟酸-高氯酸法，碳酸钙-氯化铵法，这些方法各有优缺点。如碳酸钠碱法制备的待测液可用于全磷，全钾的测定和其它元素的测定，但需用铂钳锅，受到条件限制。若单独测定全钾则无此必要，氢氟酸-高氯酸法亦需用铂钳锅，但目前已经可用塑料钳锅代替，所制备的待测液也可同时测定多种元素，而且溶液中杂质较少，有昨于各种元素的分析，但结果偏低，同时对钳锅的腐蚀性大。氢氧化钠碱熔法提取完全，可采用银、镍、铁钳锅，是适用于一般实验室的较好方法。同时所制备的同一待测液可以测定全磷和全钾。本实验着重介绍氢氧化钠碱熔-火焰光度计测定法。用NaOH熔融土壤，增加盐基成分，促进硅铝酸盐的分解，以利于各种元素的溶解。面成为含K+的碱性待测液。将此待测液置于火焰光度计上，用压缩空气使火焰喷成雾状，与乙炔或其它可燃气体混合燃烧，溶液中的钾离子则发射特定波长的光，用滤光片分离选择后，由光电流将火焰发出的光能变成光电流，再由检流计量出光电流的强度。光电流的强度与溶液的含钾量成正相关。再从同样条件下测定的标准液所作的曲线上查出相对应的浓度而计算出未知溶液含钾量。三、操作步骤称取通过0.25mm孔筛的风干土样或烘干样品0.3000g，于银钳锅底部（切勿粘在壁上）。用95%酒精稍湿润样品，加2g固体氢氧化钠于钳锅的土壤面上，铺平。暂时放于大干燥器中，以防止吸水潮解。同时做空白试验。将钳锅加盖留一缝隙，放在高温电炉内，由低温升至720℃并保持15分钟，取出冷却。加10ml左右蒸馏水，在电炉上加热至80℃左右，熔块熔解后，再煮沸5分钟，然后将钳锅内的溶液用漏斗转入50ml容量瓶中，用5ml左右蒸馏水，2ml9N硫酸和少量蒸馏水依次洗涤钳锅并倒入容量瓶中。向容量瓶中加5滴1∶1盐酸溶液及5ml9N硫酸溶液。摇动冷却至室温，再加水稀释至刻度，摇匀后静置澄清，或用干燥纸过滤于干的容器中。吸取5ml滤液于25ml容量瓶中，定容后在火焰光度计上比色。同时比色-系列相应的标准氧化钾溶液，绘制成标准曲线。在方格上以氧化钾PPM数为横坐标，检流计读数为纵坐标，绘出曲线，然后用待测液的读数在曲线上查出相应的PPM数。四、结果计算式中：PPM—从标准曲线上查得氧化钾的PPM数；     106—将微克换算成克数；     100—换算成百分数。五、试剂与主要仪器固体氢氧化钠95%酒精9N硫酸溶液：用量筒取250ml浓硫酸缓缓地加入100ml蒸馏水中1∶1盐酸氧化钾标准液：准确称取经105℃烘干4-6小时的分析纯（或优级纯）氯化钾1.5830g溶于蒸馏水中定容至1000ml，摇匀，即为1000PPM氧化钾基准液。将此溶液再稀释成500PPM或100PPM，然后再配制5、10、20、30、50、70PPM氧化钾标准溶液系列各250ml，分别贮于塑料瓶中备用。由于采用不同试剂的待测液进行比色，其中加入了不同量的各种试剂，给火焰光度法带来了一定的干扰，为了消除这种干扰，可相应地配制氧化钾的标准溶液，在标准溶液中加入制备待测时所用试剂的相应数量，从而消除试剂的干扰作用。仪器火焰光度计、量瓶、塑料瓶、银钳锅(30ml)、高温电炉（或四孔电炉、洒精灯）。注意事项： 用氢氧化钠熔融样品时，一般要由低温开始，待逐渐脱水后才能高温加热，可避免溅跳现象。有时为了成批地连续熔样，可以先将装有样品和氢氧化钠的钳锅的电炉上低温脱水，再放入720℃高温电炉中。如果用四孔电炉或酒精灯熔样时，发生氢氧化钠脱水时的激烈溅跳（溅到钳锅上部或钳锅盖上常常会使这部分样品熔融不完全，为了克服这一缺点，也可先把2g固体氢氧化钠放在钳锅中先行脱水，熔解后称入样品再熔样）。银钳锅的熔点较低，960℃就会熔化，当高温电炉的温度与温度自动控制器的指示温度不符时，可用纯氯化钠在800℃时的标准熔点来校正炉温。银离子对测定钾有干扰，故必须加数滴1∶1盐酸使成氯化银沉淀，氯化银不溶于硫酸中。氢氧化钠熔块不能用沸水提取，否则会造成激烈的沸腾，使溶液溅失，只有在80℃左右待其溶解后再煮沸几分钟，这样提取更加完全。实验十四土壤速效钾的测定一、目的意义钾是植物的重要营养元素之一，它虽不参加植物的组成，但却对植物代谢的调节起着重要作用，钾在土壤中以各种矿物及盐类的状态存在，大部分不能为植物吸收利用，只有速效性钾（包括水溶性钾和交换性钾）才能为植物吸收利用。因此，测定土壤中速效性钾的含量对于判断土壤中钾素供应状况具有重要的意义。二、方法原理钾的常规测定方法是火焰光度法或者四苯硼钠比浊法。火焰光度法快速简便，结果较好，避免了其它化学方法存在的NH+4干扰。本实验着重介绍此法。以NH4AC作为浸提剂，则NH+4与土壤胶体上的阳离子进行交换，而代换到浸提液中的钾的含量可用火焰光度计直接测得。H+   NH4+  Mg++   NH4+土壤胶体 +nNH4Ac 土壤胶体NH4+ Ca++   NH4+K+   NH4+NH4++(n-6)NH4Ac+HAc+KAc+Ca(Ac)2+Mg(Ac)2三、测定方法称取通过1mm孔筛的风干土样5g（精确到0.01g）置于150ml三角瓶中，放入50ml1N的中性醋酸铵溶液，塞紧橡皮塞，振荡20分钟后立即过滤。将清亮的滤液盛于小三角瓶中，在火焰光度计上进行比色，从标准曲线查出相应的PPM数。标准曲线的绘制：用100PPM钾标准溶液分别配制成1、3、5、10、15、20、30、50PPM钾标准系列溶液，为了消除NH4AC的干扰，标准钾溶液需用1NNH4AC溶液定容，然后在火焰光度计上进行测定，读取相应读数为纵坐标，以钾标准系列溶液PPM数作横坐标，在半对数纸上绘制成标准曲线。四、结果计算  式中：PPM—从标准曲线上查得的钾的PPM数；     1000—将微克换算成毫克；     100—换算成每百克土钾的毫克数。五、试剂配制1NNH4AC溶液：称取化学纯CH3COONH477.08g加水溶解，定容至1000ml。取出50ml，用溴百里酚兰作指示剂，以1∶1NH4OH和稀醋酸调到PH7.0（颜色变绿色）。根据50ml所用的氢氧化铵和醋酸的ml数，算出所配制的溶液大概需要量，即可调至PH7.0。0.1%溴百里酚兰指示剂：称取0.15g溴百里酚兰溶于100ml无水乙醇中，此时pH应为6.2-7.6，颜色由黄至兰。钾标准溶液：准确称取经105℃烘干处理4-6小时的分析纯KCL1.9068g溶于水中，定容至1000ml，即为含钾1000PPM的钾标准液。注意事项：加入NH4AC后的样品，不宜放置过久，否则可能有一部分矿物钾转入溶液中，使测定结果偏高。用醋酸铵溶液配制的钾系列标准溶液，易生霉变质，影响测定结果，尤其在夏天，因此不能配制太多。实验十五土壤交换性酸的测定一、目的意义土壤交换性氢离子和铝离子的含量多少，是划分微酸性土壤（红壤与灰化土等）的重要依据，也说明土壤胶体破坏程度，标志着土壤发育及土壤发育程度及土壤养分贫瘠程度。测定土壤交换性酸（交换性氢离子和铝离子）的生产实践意义很大，作物常因过量的酸及铝而受害，当土壤和土壤溶液相互作用时，由于铝离子被交换而大量存在时，可引起植物根系的营养条件变坏，而使植物生长和微生物活动受损。同时植物交换性氢离子对植物生长也有影响，故测定土壤交换性酸对土壤肥力的评价有很大意义。同时要根据测定的数据来施用石灰或有机肥料，改良土壤，增加土壤肥力。二、方法原理测定土壤交换性酸，通常采用平衡提取法和淋洗法。平衡提取法测得的结果，须乘1.75的校正系数，即使这样，也只有部分样品基本符合实际情况，大部分的结果偏低。而用淋洗法，相对误差仅在5%以下，且适用于所有的酸性土壤，故介绍此法。用中性盐溶液（通常采用1N氯化钾溶液）淋洗浸提土壤时，处于土壤胶体表面的AL+++或H+被浸提液的阳离子(K+)交换进入溶液： 此时不但交换性氢离子使溶液产生酸性，而且被交换到溶液中的铝离子所形成的AICL3 发生水解，也会产生酸性：AlCl3+3H2O→Al(OH)33HCl用标准碱液直接滴定此溶液，所得结果为交换性酸总量（包括交换性H+和交换性AL+++）。如在浸提液中加入过量的氟化钠，使交换性铝离子形成络合离子（AIF6-3）AlCl3+6NaF→Na3AlF63NaCl因此，先取一份浸提液不加NaF而只用NaOH标准滴定，测出交换性酸总量。再另取一份浸提液，加入NaF溶液，使AL+++沉淀后，再用NaOH滴定，所得结果即为H+所引起的酸度。此二者之差即为AI+++所引起的酸度。三、操作步骤称取通过0.25mm筛孔的风干土样10g（精确到0.01g）放在已铺好滤纸的玻璃漏斗上。用1NKCL溶液少量多次地淋洗土样，承接在250ml容量瓶中，每次加入kcl溶液必须待漏斗中的溶液滤干或接近滤干时再倒入，滤液接近容量瓶刻度时，停止淋洗，定容后摇匀。吸取滤液100ml于250ml三角瓶内，煮沸5分钟，以驱赶二氧化碳，加2-3滴酚酞指示剂，趁热用0.01NNaOH溶液滴定到浅红色为止。根据NaOH用量（V）计算出交换性酸总量。另取滤液100ml于250ml三角瓶内，煮沸5分钟，以驱赶二氧化碳，加入0.6ml3.5%氟化钠溶液，待溶液冷却后，加入2-3滴酚酞，再用标准液滴定至淡红色。根据NaOH用量（V2）计算出交换性氢离子。取少量浸提液于试管中。加数滴1∶3盐酸酸化，再滴加2-3滴1%硫氰化铵，检验有无铁存在。如发现有红色出现，则说明有铁离子存在，会影响交换性氢离子及交换性铝离子的结果的正确性，应用比色法测定铁后，从结果中扣除。四、结果计算式中：V1—滴定交换性氢、铝总量时消耗的NaOH毫升；     V2—滴定交换性氢时消耗的NaOH毫升；     N—标准NaOH当量浓度；     100—换算成每百克土中的毫克当量数。交换性铝离子（毫克当量/100g）=交换性酸-交换性氢离子。五、试剂配制及仪器1NKCL溶液：称取化学纯KCL74.55g溶于蒸馏水后，稀释至1升，用稀盐酸或NaOH调节pH至5.5-6。0.01NNaOH溶液：称取NaOH约0.4g，溶解后稀释到1000ml（此须用基准邻苯二甲酸氢钾溶液标定）。3.5%NaF溶液：称取化学纯NaF3.5g，溶于100ml蒸馏水中，其pH应为8.3（酚酞指示剂显红色），此溶液贮于塑料瓶或涂石蜡的试剂瓶中。0.5%酚酞指示剂：称0.5g酚酞，用95%酒精100ml溶解。1∶3盐酸溶液（体积比）。1%硫氰化铵水溶液。仪器天平、三角瓶（内涂石蜡）、量筒、移液管、碱式半微量滴定管、漏斗、滤纸、电炉。注意事项：NaF的用量不能是固定的0.6ml，应根据计算来使用。因3.5%NaF约为0.85M ，0.6ml的NaF则为0.51毫克分子。只能络合到1/6×0.51=0.08毫克分子铝离子，即0.255毫克当量铝离子，这对于交换性铝离子含量在6.3毫克当量/100g土以上的样品就不够了。所以应根据下式来估计NaF的用量。式中：V—滴定交换性酸总量时所用数；     N—NaOH当量浓度。根据大量数据证明，本法测得数值仅表示吸附于土壤无机胶体的交换性氢、铝、它只是潜在酸的一部分，不包括可水解的酸度。若此数值与交换性盐基相加，往往低于阳离子交换量。特别是对于某些有机质较高的土壤则相差更大，用水解性总酸度加交换性盐基，才能接近阳离子交换量的数值。实验十六土壤水解性总酸度的测定一、目的意义对土壤酸度很敏感的植物，要根据土壤水解性酸的数值来计算石灰施用量。同时这个数据也可用来确定给一定的土壤施用磷矿粉（或磷灰石粉）来代替过磷酸钙作为磷质基肥的可能性。具有相当酸度的土壤要施用石灰，则具有弱酸性的土壤上施用磷矿粉也是很适合的，故测定水解性总酸度是很重要的。二、方法原理采用醋酸钠水解-中和滴定法。当使用弱酸强碱盐浸提土壤时（常用醋酸钠溶液），得到的交换性酸度比中性盐浸提时更强。由于醋酸钠水解。NaAc+H2O→HAc+NaOH形成的HAc几乎不解离，而NaOH解离成Na+和OH+，Na+从土壤胶体上代换出H+这样作用的结果，所产生的滤液中含有醋酸，滴定滤液中醋酸的总量即代表水解性酸度的数量。三、操作步骤称取通过1mm筛孔的风干土样1-5g（精确到0.01g）放在铺好滤纸的漏斗中。用1NNaAc溶液淋洗到250ml容量瓶中，淋洗至近刻度，定容摇匀。吸取滤液100ml于250ml三角瓶中，加酚酞指示剂2滴，再用0.02NNaOH标准溶液滴定至微红色。四、结果计算式中：V—消耗标准毫升数     N—标准当量浓度     100—换算成每百克样品中的毫克当量数 石灰(CaO)施用量(斤/亩)=水解性酸(毫克当量/100g土)式中：0.028—每毫克当量的克数；     3/4—中和水解性酸总量的3/2；     —按每亩6寸表土重为斤，换算成斤/亩；     50/100—测定结果与田间情况的差异。五、试剂、仪器1NNaAc溶液：称取化学纯醋酸钠(NaAc·3H2O)136.1g，溶于蒸馏水中，稀释至1升，该溶液的pH值应为8.2（使酚酞指示剂刚显微红色），可用1NNaOH和1NHAc进行调节。0.02NNaOH标准溶液：称取约50gNaOH溶于100ml蒸馏水中，配成饱和溶液（约12N）。用装有洗耳球的吸管吸取饱和溶液的清液4ml于250ml容量瓶中，再用无二氧化碳的蒸馏水定容至刻度，此溶液浓度约0.2N。将0.2NNaOH溶液稀释10倍即为0.02NNaOH溶液，再用基准邻苯二甲酸氢钾溶液标定。0.5%酚酞指示剂：称0.5g取酚酞，溶于100ml95%酒精中。仪器：天平、称量瓶、三角瓶、漏斗、吸液管、滴定管、滤纸等。注意事项：滤液滴定时不能加热，因HAc加热会强烈分解，其中醋酸被蒸发而呈较强的碱性，引起测定误差。实验十七土壤阳离子交换量的测定一、目的意义阳离子交换量的大不，可以作为评价土壤保水保肥能力的指标，是改良土壤和合理施肥的重要依据之一，也是高产稳产农田肥力的重要指标。二、方法原理有醋酸铵法，EDTA—铵盐快速法，醋酸法-氯化铵法，同位素法，醋酸钙法等，本实验仅介绍目前国内外普遍应用的醋酸铵法。但此法在洗去多余盐溶液时，容易洗过头或洗不彻底，使结果偏低或偏高，故常用于例行分析。对研究工作则不太适宜，适用于中性和酸性土壤。EDTA—铵盐快速法适用于石灰法、中性和酸性土壤，此法除所用的交换剂为乙二铵四乙酸与醋酸铵的混合液而不同于醋酸铵法外。其余操作方法及计算均相同。醋酸铵-氯化铵法及醋酸钙法适用于石灰性土壤。土壤吸收性复合体上的钾、钠、镁、铝、氢等阳离子，被提取液中的铵离子进行当量交换，使土壤成为NH4+饱和土，用95%酒精洗去多余的醋酸铵后，用定氮蒸馏的方法进行测氨，即可计算出土壤阳离子交换量。三、操作步骤称取通过0.25mm筛孔的风干土2g（精确到0.01g），（如还要测定盐基含量则称5g），放入100ml离心管中，沿管壁加入少量1NNH4Ac溶液，用皮头玻璃棒搅拌样品，使成为均匀的泥浆状，再加NH4Ac溶液使总体积达到约60ml，充分搅拌使土壤分散，然后用NH4Ac溶液洗净皮头玻棒与管壁上粘附的土粒。将离心管成对地在粗天平上平衡，对称地放入离心机中，离心3-5分钟（转速3000转/分），弃去管中清液。如此连续处理3-4次直到提取液中无钙离子反应为止。（如要测交换性盐基时则须收集清液）。 将载土的离心管口向下，用自来水冲洗外部，然后再用不含铵离子的95%酒精如前搅拌样品，以洗去过量的NH4Ac，洗至无铵离子反应为止。用自来水冲洗管外壁后，在管内放入少量自来水，用皮头玻棒搅成糊状，并洗入250ml开氏瓶中，洗入体积控制在80-100ml左右，加1ml液体石蜡及10ml12%MgO悬浊液，然后在定氮器上进行蒸馏（蒸馏方法见土壤全氮量的测定），最后用HCL标准溶液滴定。同时做空白实验。四、结果计算 阳离子交换量(毫克当量/100g土)=式中：V—滴定待测液所消耗HCL毫升数；     V0—滴定空白所消耗HCL毫升数；     N—HCL的当量浓度；     100—换算成每百克样品中的毫克当量数。五、试剂与仪器1NNH4Ac溶液：称取化学纯NH4Ac77.09加水溶解，定容至1升，取出50ml溶液，用溴百里酚兰作指示剂，以1∶1NH4OH或稀HAc调至绿色，即为pH7.0（也可在酸度计上调节）。根据50ml所用的NH4OH或HAc的升数，将溶液最后调至PH7.0。95%酒精：工业用，必须无铵离子。2%硼酸溶液：称取20g硼酸用热蒸馏水（约60℃）溶解，冷却后稀释至1000ml，最后用稀HCL或稀NaOH调节pH至4.5。12%MgO悬浊液：称取12g经500-600℃灼烧过的MgO，放入100ml蒸馏水中（摇动后使用）。0.1%溴百里酚兰指示剂，称取溴百里酚兰溶于100ml无水酒精中（pH6.2-7.6，颜色由黄-兰）。0.05N盐酸标准溶液，取浓HCl4.7ml，用水稀释至1升，用硼砂标准溶液标定。K-B指示剂定氮混合指示剂pH10缓冲液纳氏试剂液体石蜡仪器电动离心机（转速3000-4000转/分）、离心管（100ml）皮头玻棒、天平、滴管、量筒、开氏瓶、蒸馏器等。注意事项：检查Ca++的方法：取最后一次浸出液5ml放在试管中，加pH10缓冲液1ml，加少许K-B指示剂，如溶液呈兰色，表示无Ca++；如呈紫红色，表示有Ca++，还要用NH4Ac继续浸提。检查NH4+的方法：取酒精清液1滴放在白瓷比色板的孔穴中，立即加1滴纳氏试剂。如无黄色，表示无NH4+。实验十八土壤交换性盐基总量的测定及盐基饱和度的计算一、目的意义土壤胶体的表面吸附着多种阳离子。通过交换性盐基总量，土壤阳离子交换量及土壤水解酸的测定，可以计算土壤盐基饱和度，为土壤改良利用和土壤分类提供重要依据。二、方法原理中性和酸性土壤用HCl交换-中和滴定法、石灰性土壤用A.N.彼尔法。本实验仅介绍HCl交换-中和滴定法。 用一定量已知浓度的HCl处理土壤，交换土壤盐基：剩余的酸，用标准浓度的碱液滴定，根据所加入的HCl总量及剩余的HCl量之差，可知交换所耗之HCl量，再求出交换性盐基总量。三、操作步骤用天平称取20g过1mm筛孔的风干土于250ml干燥三角瓶中。用吸管（或滴定管）注入100ml0.1NHCl溶液，充分摇动30分钟。用滤纸过滤于干燥的烧杯中，如有浑浊现象应重新过滤，至滤液澄清为止。吸取滤液25ml置于干燥的三角瓶中，加热煮沸3分钟，以除去CO2。加酚酞指示剂2-3滴，加85%H2PO4ml或NaF0.1g趁热用0.1NNaOH标准液滴定，至溶液出现粉红色维持1分钟不消失为止。四、结果计算     式中：N1和V1—HCl溶液的当量浓度和用量（ml） N2和V2—NaOH标准溶液的当量浓度和用量（ml）         W—风干土重量（g）；         100—换算成100干土中的含量。五、试剂与仪器0.1NHCl；0.1NNaOH；酚酞、85%H3PO4、三角瓶、滤纸、漏斗、烧杯、吸管、滴定管、玻棒等。注意事项：确定土壤与HCl浸提液的比例，须根据不同土类而定，一般在盐基交换量大于15me/100g土时，土壤与溶液的比例应为1:10，若<15me/100g土时为1:5即可。所用HCl浸提液的浓度须控制在0.09-0.11N范围内，过小或过大均易引起结果的偏离或偏低。加热煮沸的目的是为了消除CO2在滴定时的干扰，滴定必须趁热迅速进行。对于含铁、铝较多的土壤和B层，当用NaOH中和时，常生成氢氧化物的胶体，影响终点的观察，可稍待沉淀下沉后继续滴定。实验十九土壤养分诊断速测方法 土壤养分诊断速测是多年来国内外应用得较为广泛的一种分析方法，也是当前科教兴农进行群众性科学种田的一种手段。所谓速测法，是把有效养分常规的分析方法加以简化，如减少浸提液体积、缩短浸提时间、简化浸提和测定步骤、改用目测比色等，使操作快速简便，测定结果有一定的精度，容易被群众掌握，因速测采用比较简捷的浸提方法，使某些养分不能完全提取出来，测得的养分数量一般低于常规分析。另外，由于速测法的测定手段比较简单，因而测出数据的精度均低于常规分析。一、速测的误差来源在土壤速测过程中，一般地说，采样误差常比操作误差、试剂误差、仪器误差等为大，所以一定要根据速测的目的要求，注意采集具有较大代表性或典型性的样品。如果采样不当，那么即使测定得准确，也是没有意义的，甚至还可能作出错误的判断，造成生产上的损失。要正确掌握速测的基本操作，遵守规定的操作步骤，改变试剂用量和加入的次序必须慎重，以免产生差错。一般情况下，每个样品只须称取一份进行浸提，然后取二份浸出液作重复测定，重复测定的比色结果相关一个色阶等级，就应重做一次。如果样品含量高，比色时超过标准色阶的最高等级，可以用浸提剂将浸出液适当稀释后重做，在计算结果时乘上稀释倍数，但不要随意改变样品与浸提剂的比率。二、试剂和仪器速测用的试剂，标准溶液选用“分析纯”试剂配制，其他试剂可用“化学纯”试剂配制。各种水溶液须用蒸馏水或无离子水配制；浸提样品用的水通常用无离子水，但也可以用无被测成分的天然水代替。为了检查试剂，滤纸和用水的质量是否合格，须在测定样品前先做“空白试验”，即用各试剂和用水按同一测定步骤做一遍，如含有被测成分（即显色强度超过标准色卡的最低等级）即须逐一检查改正。试剂一般都要存放在阴凉干燥处，注意瓶盖严密。有的试剂如氯化亚锡、钼酸铵、硝酸试粉、四苯硼钠等容易变质，尤须注意保藏。速测中试剂的用量常用滴数计量，因此，使用滴管时必须保持垂直位置、不要倾斜，以免液滴的大小不同；所用皮头滴管和滴瓶滴管也要事先校准，要求纯水每20±1滴相当于1毫升。校准方法：先用滴管注纯水于10毫升量筒至1.0毫升刻度处，然后逐滴计数，准确加水至3.0或4.0毫升刻度处（即加水2毫升或3毫升），计算相当于每毫升的水滴数。如果每毫升多于21滴或少于19滴，应以酒精灯烧软捏小或扩大管孔或另选其它。比色时要选用色调一致的白瓷比色盘或内径相同的比色管，尽量减少比色误差。三、保持整洁注意安全速测用的仪器、试剂要随时收置原处，仪器还应按规定洗涤干净。瓶盖、管塞和各试剂所用的滴管切勿错配弄乱，以防相互污染。具有腐蚀、剧毒性及易燃的试剂、如硫酸、奈氏液、酒精等，要特别注意安全。四、速测结果的表示方式速测结果都按干土或风干样品为计算基础。有效氨（N）、磷（P）、钾（K）的含量都用元素表示。有些地区和单位也有用磷酸（P2O5）和氧化钾（K2O）表示的。彼此的换算关系如下：P×2.29=P2O5    P2O5×0.436=P K×1.205=K2O K2O×0.830=K样品中含量高的成分（如水分、有机质等）用百分数（%）表示；含量低的（如速效养分），则用百万分数（ppm）或每亩的公斤数（公斤/亩）表示。计算测定结果时，要注意所取样品与浸提剂的比率，例如，测定土壤硝态氨时，称取相当于干土2g的新鲜土样、加浸提剂使土液比为1:5，浸出液的比色读数为4ppm，则土壤硝态氨含量为4×5即20ppm。 由于每亩地的耕层（深度20厘米），土壤（以干土计，比重1:1）的重量为公斤，土壤养分含量ppm数换算成每亩的公斤数时应乘以150,000/1000,000即0.15。在上例中，土壤硝态氮含量（公斤/亩）=20×0.15=3。Ⅰ.土壤含水量的测定进行土壤含水量的速测有两个目的，一是为了了解田间土壤的实际含量状况；以便及时进行灌排，或联系作物的长相、长势及耕作栽培措施，总结丰产的水分条件；或联系苗情症状，为诊断提供依据。二是为了对干湿程度相差悬殊的不同土样进行养分的互比速测时，可以统一以干土为标准，计算出速测所需的湿土称样量。土壤中水分含量的速测方法有多种，本法采用酒精烧失法。一、测定步骤先称空铝盒重，后在盒中称新鲜土样5-10g精确至0.1g（称样要快、避免水分蒸发），滴加酒精（1号）使土样湿透，并有少许余液。用火柴点燃（避免火柴头落入土样中）。在火焰正旺时切忌搅动土样，待火焰将要熄灭时，用玻棒轻轻拨动土样以助其燃烧完全，待火焰完全熄灭后，再滴加酒精至土样湿润，重新点燃，直到土样呈松散粒状为止（约烧2-3次）。冷却后称重。二、结果计算土壤水分含量(%)=速测养分时，根据土壤含水量、计算相当一定数量干土的湿土重，计算方法如下：测得某土壤的水分为20%，速测养分时要求称取2g干土，这时应称取的湿土重=2+（2×20%）=2.4g。注意事项：为了较准确地反映待测土壤的实际含水量，要尽量缩短采样和第一次称样之时的相隔时间、装土样的容器要密闭，防止土壤水分蒸发。在燃烧过程中，要注意掌握好搅动样品的时间，切忌火焰正旺时，搅动样品。Ⅱ.土壤有机质的测定土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源。它还含有刺激植物生长的腐殖质类等物质。由于腐殖类物质具有胶体特性，因而对土壤良好结构的形成、土壤理化性质的改善和微生物的活动起着良好的作用。因此，除低洼地土壤外，一般来说，土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标。土壤有机质用重铬酸钾-硫酸溶液氧化时、橙红色的重铬酸根离子被还原成绿色的铬离子。土壤有机质含量很低时，剩余的重铬酸钾较多，溶液近于橙黄色，有机质含量高时，剩余的重铬钾就少，而生成的铬离子多，溶液就近于绿色。观察反应后溶液的颜色，就可以判断土壤有机质的含量。这一反应过程要在温度较高时才能迅速完成，因此，本法是浓硫酸与水反应时自然发生的热来加温溶液的。一、测定步骤称取相当于0.5克干土的自然土样，放入大试管中，用刻度吸管加入2.5毫升重铬酸钾溶液，摇匀，然后加入5.0毫升浓硫酸，立即摇动1分钟，使溶液混匀，注意切勿使溶液溅出，静置30分钟后，用皮头滴管吸取上层清液5滴，放在白瓷比色盘中，加水2滴稀释，搅匀，与标准色卡比色，记录比色读数。二、试剂配制1N重铬酸钾水溶液（2号）：称取重铬酸钾49.04克溶于水中，稀释至1000毫升。浓硫酸（3号）：比重1.84。5%葡萄糖溶液（4号）：称取葡萄糖（化学纯）5.00克，溶于水中，稀释至100毫升，此溶液容易变质，不宜存放过久。注意事项： 水稻土、沼泽土和长期渍水的土壤常含有较多的亚铁化合物和其它还原性物质，也能还原重铬酸钾致使测定结果偏高。因此，这类土壤不能采用自然湿土测定，必须充分风干后再进行测定。土壤有机质和葡萄糖两者含碳量不同，前者约为58%而后者约为40%。另外，后者容易被氧化，因此，把葡萄糖当作土壤有机质来制备比色卡，势必产生误差。为了使本法的结果在数值上接近常规法，就要乘上一个校正系数。校正系数因不同地区的土类特性而有差异，因此各地应选一批用常规法测过的、有机质含量不同的当地土壤样品，用本法测定一遍，根据两法结果求出适于本地区使用的校正系数。如果不乘以校正系数，所得结果虽然偏高，但仍可反映土壤有机质含量的高低。在测定过程中应特别注意浓硫酸的使用，勿使沾染衣物和皮肤。Ⅲ.土壤酸碱性（pH）的测定土壤酸碱性是影响植物生长发育的一个重要因素。各种作物对土壤酸碱性都有一个适应范围的要求，如果土壤过酸或过碱都不适宜于一般作物的生长。因此，根据土壤pH值的测定结果。可为作物的布局、土壤改良等提供依据。本法测定土壤酸碱性，采用混合指示剂比色法。利用指示剂在不同酸碱性的土壤溶液中，可呈现不同颜色的原理。当土壤酸碱性有极微的变动时，指示剂的颜色可呈现极明显的变化。一、测定步骤取土样少许，于清洁的白瓷比色盘穴中（土样约占孔穴的二分之一约0.5克）滴加混合指示剂，使土壤湿润后，再加1-2滴，使混合指示剂有少许余液，轻轻画圆摇动，使土液混合均匀，静置一分钟后，观看边缘溶液的颜色，与比色卡比色，读数。二、试剂配制混合指示剂的配制（5号）（本法专用）称取麝草兰0.025克，溴麝草兰0.4克，甲基红0.066克，酚酞0.25克，溶于500毫升酒精（化学纯）中，加500毫升蒸馏水，再加0.1N的氢氧化钠约10毫升调至黄绿色（中性）时为止。备用。注意事项：指示剂的颜色变红或变兰时，必须用稀酸或稀碱调节成黄绿色才能使用。白瓷盘一定要洗干净，呈中性，亦可用待测土样擦洗瓷穴2-3次再使用。在测定过程中，所用的试剂和用具不能与任何酸碱物质接触，如稍有沾染，就会得出错误的结果。在比色时，一定要观察边缘溶液的颜色与比色卡进行比阶。待测溶液的颜色介于比色卡上两个色阶之间时，不能取其平均值，只能取两个色阶之间的数值，例如，某土壤的PH值5.5-6.0（酸性土）。Ⅳ.土壤硝态氮的测定硝态氮是旱地土壤氮素诊断的主要形态。硝态氮的速测方法，常用的有硝酸试粉法、二苯胺法、马钱子法等，其中硝酸试粉法，其优点为显色灵敏，呈色稳定，便于携带。本法采用硝酸试粉法。硝态氮的酸性介质中，通过试粉中锌的还原作用，变成亚硝酸盐，连同土壤中可能存在的亚硝酸盐与氨基苯磺酸作用，再和α-萘胺耦合，产生樱桃红色的耦氮染料，红色愈深，硝态氮的浓度愈大。一、测定步骤称取相当于2.0克干土的自然湿土，放入15毫升左右的试管中，加入1N硫酸钠溶液10毫升使土液比为1∶5，用玻棒搅动3分钟使土液混匀，用干滤纸过滤于另一个试管（约10毫升）中。（此滤液应保存，作为测定硝态氮和速效钾时使用）。 取滤液4滴，注于比色盘穴中，加60%醋酸4滴，硝酸试粉一小耳勺（约二分之一米粒大）用玻棒搅匀，过10分钟左右与比色卡比色，记录比色读数，将读数再乘以5，即为土壤硝态氮含量。计算见附注意2。二、试剂配制1N硫酸钠（6克）：称取16克结晶硫酸钠（化学纯NaS04·10H2O）溶于100毫升蒸馏水中（配制此溶液时，不能用等当量的无水硫酸钠代替，因后者难溶，配制困难）。硝酸试粉（7号）：称取硫酸钡50克，分成4份，分别与硫酸锰5克，锌粉1克，对一氨基苯磺酸2克，α-萘胺1克，在研钵中研细摇匀。再和37.5克柠檬酸一起研磨，充分混匀，贮存于暗色瓶中防潮避光备用。注意事项：硝酸试粉新配制成时应为灰色，受潮后成粉红色即失效，应严密防潮避光。硫酸钡粉常含有少量硝酸杂质，应注意检查。本方法不适用以醋酸-醋酸钠浸提的溶液，因为醋酸-醋酸钠溶液具有缓冲性，PH值难以调正。由于土壤中硝态氮含量受土壤水分、微生物活动和作物吸收等因素的影响很大，因此，对硝态氮的诊断标准很难固定。最好在各生育期作一系列规定，根据其变化动态，联系作物生长状况和气候因素等来进行判断，色卡上所列的指标，仅供一般旱地作物施肥的参考。Ⅴ.土壤铵态氮的测定在水稻土中，往测定铵态氮作为土壤速效氮的诊断内容。在旱地土壤上了越来越多地把土壤硝态氮及铵态之和作为氮素诊断项目，即反硝态氮和铵态氮的合量作为分级依据。在碱性条件下，利用铵离子和奈氏试剂作用生成黄色络合物磺化氨基汞，黄色越深说明浸提液中的铵态氮浓度越大。在反应过程中生成的络合物浓度太大，会析出棕红色的沉淀，因此在铵含量过高的情况下，须将浸提液稀释后再进行测定比色。在测定结果上要乘以稀释倍数。一、测定步骤取土壤浸提液4滴于比色盘穴中，加5%EDTA1滴，萘氏试剂5滴，用玻棒搅匀，5分钟后与色卡比色，记录比色读数，将比色读数再乘以5，即得土壤中铵态氮的含量。计算见附注2。二、试剂配制萘氏试剂（9号）：配方Ⅰ：称取碘化钾7克，碘化汞10克，溶于10毫升蒸馏水（A液）；另取16克氢氧化钠溶于70毫升蒸馏水中，配成碱液（B液）中，边加边搅拌，最后用水稀释至100毫升，取清液贮于暗色瓶中，如溶液变为深黄色时，应重新配制。配方Ⅱ：称取5克碘化钾溶于10毫升蒸馏水中，另称取3.5克氯化高汞溶于20毫升蒸馏水中（稍微加热溶解）然后将氯化高汞液徐徐注入碘化钾溶液中，并不停地搅动，直到红色沉淀不再消失为。再加入30%氢氧化钾（或20%氢氧化钠）溶液70毫升，并不断搅动，然后再滴加氯化汞溶液至出现红色沉淀为止。静置为夜，将上部清液（因碱性强，不能用滤纸过滤）倾注入带橡皮塞的棕色瓶中贮存备用，严防氨沾染。如溶液变黄，应重新配制。注意汞试剂有毒，用后一定要洗手，切不可误入口中。2.5%乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）（10号）：5克EDTA溶解在10毫升蒸馏水中。5%氢氧化钠：5克氢氧化钠溶于100毫升蒸馏水中。5%硫酸锌：称取硫酸锌5克溶于100毫升蒸馏水中。注意事项：在强还原性的水田土壤中，有可溶性硫化物存在，加萘氏试剂后，会与萘氏试剂生成硫化汞而干扰测定，为此可取滤液数毫升，加5%硫酸锌1滴，再加5%氢氧化钠1滴，再次摇匀后可见白色沉淀，立即过滤供测定用。Ⅵ.酸性土壤中速效磷的测定 磷素是作物生长发育不可缺少的营养元素。土壤中全磷的含量高低，只能说明总储存量的情况，不能用来推断作物吸收速效磷含量的高低，因此，了解土壤中速效磷含量状况，对于施肥有着直接的指导意义。浸提液中速效磷的测定，通常用磷钼兰比色法。在一定的酸度和其他试剂合适的浓度下，磷酸盐与盐酸-钼酸铵作用生成磷钼酸，磷钼酸被氯化亚锡还原成兰色的磷钼兰络合物。在一定范围内，兰色的深度与磷的浓度成正比关系。一、测定步骤称取相当于2.0克干土的混土样，放入试管（约15毫升）中，加12毫升0.1N硫酸，用玻棒搅动2分钟，使土液充分混匀，用干滤纸过滤。取滤液10滴放在比色盘穴中，加3.6%钼液铵-6.2N盐酸溶液1滴，搅均，再加1滴1%氯化亚锡甘油溶液1滴，搅匀，5分钟后比色，记录比色读数，将比色读数再乘以6，即得土壤速效磷磷含量，计算见附注2。二、试剂配制0.1N硫酸溶液（11号）：准确量取2.3毫升浓硫酸（比重1.84），加入约200毫升蒸馏水中，冷却后定容至1000毫升。3.6%钼酸铵-6.2N盐酸溶液（12号）：称取钼酸铵3.6克，溶于20亳升蒸馏水中（可稍微加热助溶）。另取浓盐酸（比重1.19）52毫升，加水约10毫升。待两液冷却后，将钼酸铵溶液徐徐加入盐酸液中，边加边搅拌，用水定容至100亳升，充分混匀，贮于棕色瓶中备用。1%氯化亚锡甘油液（13号）：称取未变质的氯化亚锡结晶(Sncl2·2H2O)1.0克，加浓盐酸10毫升，加热促溶，再加甘油90毫升，混匀，贮于棕色瓶中，存放阴暗处，可用半年左右。注意事项：测定比色时间要严格控制好。磷的反应是兰色，因此比色时以溶液边缘部分的颜色为准。显色液对钼酸铵-盐酸溶液和氯化亚锡的浓度要求较严，必须严格掌握用量。Ⅶ.土壤速效钾的测定在土壤钾素方面，全钾含量只能说明土壤钾素的潜在肥力，因为大部分钾素存在土壤矿物结构中，作物不能吸收利用。而速效钾才是当季作物可以吸收利用的。速效钾是土壤中水溶液态钾和土壤胶体表面所吸收的代换性钾，代换性钾占速效钾总量的95%以上。土壤速效钾的含量一般与作物吸收的钾量有良好的相关性。土壤中钾的速测方法一般用亚硝酸钴钠法或四苯硼钠比浊法，四苯硼钠比浊法比较稳定、简便。在四苯硼钠比浊法中产生干扰的离子主要是铵离子和一些金属离子，可用甲醛及EDTA掩蔽之。在含钾离子的碱性溶液中，加入四苯硼钠使生成白色四苯硼钠钾沉淀。白色沉淀。白色沉淀这多少与碱性溶液中钾离子的浓度呈正相关。一、测定步骤取土样浸提液1毫升，放入直径约为1.0-1.2厘米的平底试管中，加5%EDTA液2滴，37%甲醛8滴，1N硫酸钠8滴，摇匀，然后加2%四苯硼钠液6滴摇匀后放置5分钟。将浊度管垂直贴于5号（即速测方法或报纸上字号）印刷字上，由上至下透视比浊，按下述标准读出浊度级别。再乘以10，即得土壤有效钾含量。计算见附注2。浊度级别                         钾（K）浓度                                 （公斤/亩）一、字模糊可辩                   0.40-0.75二、字不能辩而行可见             1.1三、不见字而行隐约可见           1.5四、字、行均不见                 2.4 参考指标 土壤速效钾（K）公斤/亩土壤有效钾供应水平<7.5低7.5-1.5中>15高二、试剂配制1N硫酸钠：同土壤硝态氮测定。2%四苯硼钠（14号）；称取四苯硼钠0.2克，放在小烧杯中，加蒸馏水10毫升，搅动使之溶解。加0.2N氢氧化钠1滴将PH调整至8-9。放置过液后过滤。5%乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）碱液：称取5克EDTA和2克氢氧化钠溶于100毫升蒸馏水中。37%甲醛（15号）（甲醛易取合变质，应随时注意其质量）。注意事项：比浊液中四苯硼钠的浓度必须保持在0.3%以上。比浊必须在显浊后半小时内进行。比浊时一定要将浊度管垂直贴于5号印刷字上，由上至下仔细透视字和行清晰程度确定浊度级别。测定时气温在20℃左右测定结果较好，如气温较高或低时应设计降温或升温。附注测定方法主要根据全国土壤普查、土壤诊断速测协作用拟订的方法，色卡上所定的指标，仅供参考，各地可根据地区的实际情况另行制定指标。氮、磷、钾含量的计算：硝态氮含量（公斤/亩）=比色读数×5铵态氮含量（公斤/亩）=比色读数×5速效磷含量（公斤/亩）=比色读数×6速效钾含量（公斤/亩）=比色读数×10各项参考指标见比色卡所述。