土壤测定理化性质方法

土壤农化分析常用指标测定方法土壤有机质测定一、原理170~180℃条件下，用一定浓度的K2Cr2O7-H2SO4溶液（过量）氧化土壤有机质，剩余的K2Cr2O7用FeSO4滴定，由消耗的K2Cr2O7量计算出有机碳量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质含量。其反应式如下：K2Cr2O7与有机碳反应K2Cr2O7+8H2SO4+3C→2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2O过量的K2Cr2O7与FeSO4的滴定反应K2Cr2O7+4FeSO4+7H2SO4→K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H2O二、试剂1、0.4mol/L（61K2Cr2O7-浓H2SO4）标准溶液：称取经130℃烘干的K2Cr2O7（AR）39.2245g溶于水中，加热溶解后加入1000mL浓H2SO4定容至2000mL。2、0.2mol/LFeSO4溶液：称取FeSO4（AR）56g溶于水中，加浓硫酸5mL，稀释至1L。3、石英砂：粉末状。三、实验步骤称取0.25mm风干土0.5×××~1.0×××g于干燥试管中。加入少量水润湿样品，准确沿避缓慢加入10.0mLK2Cr2O7-H2SO4混合液，摇分散土样，加入小漏斗，放入铁丝笼中。将铁丝笼放入已开启185~190℃油浴锅中（使温度在170~180℃）沸腾准确5分钟；取出稍冷，擦净试管外壁油污（同时做空白实验）；冷却后把溶液全部转移到200~250mL三角瓶中（最后体积控制在60~70mL），加入指示剂3滴，用已知浓度的FeSO4滴定。四、结果计算有机质100724.11.1100.3%30WcVV式中：V0——滴定空白所用的FeSO4溶液的体积（mL）；V——滴定样品所用的FeSO4溶液的体积（mL）；c——0.2mol/LFeSO4溶液准确浓度；3.0——1/4碳原子的摩尔质量（g/mol）；10-3——将mL换算为L；1.1——氧化校正系数；1.724——土壤有机碳换算成土壤有机质的平均换算系数。土壤全氮测定一、原理样品在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮时，各种含氮有机化合物，经过复杂的高温分解，转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。碱性条件下蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以标准酸溶液滴定，求出全氮的含量。二、试剂1、浓硫酸（CP）2、10mol/LNaOH：称取400gNaOH（AR）溶于水中定容至1L。3、2%H3BO3-指示剂溶液：20gH3BO3溶于1L水中，每升H3BO3溶液中加入甲基红-溴甲酚绿混合指示剂5mL并用稀酸或稀碱调节至微紫红色，宜现配，不宜久置。4、混合加速剂：K2SO4：CuSO4：Se=100：10：1即100gK2SO4（CP）、10gCuSO4（CP）和1gSe粉混合研磨，通过80目筛充分混匀（注意戴口罩），消煮时每毫升硫酸加0.37g混合加速剂。5、0.02mol/L（21H2SO4）标准液：吸取H2SO42.83mL，加水稀释至5000mL，然后用0.0100mol/L硼砂标定。三、步骤1、消煮称取0.15mm风干土样1.××××g送入干燥的消煮管底部，加入加速剂2g和浓硫酸5mL，摇匀。将消煮管放置电炉上用低温加热10~15min，管内反应缓和时可加强火力使消煮的土液保持微沸，加热的部位不超过瓶中的液面，以防瓶壁温度过高而使铵盐受热分解。消煮的温度以硫酸蒸气在瓶颈上部1/3处冷凝回流为宜。待消煮液和土粒全部变为灰白稍带绿色后，再继续消煮1h。消煮完毕，待消煮液稍冷，加入2/3的水，冷却后定容。2、蒸馏检查装置是否漏气，并通过水的馏出液将管道洗干净。吸取10mL消煮液加入蒸馏器中，于出口处放置一装有5mL2%H3BO3-指示剂溶液的三角瓶，从蒸馏器的另一入口加入20mL10mol/L的NaOH，开始蒸馏，至馏出液为60~70mL时可停止蒸馏。3、滴定用0.02mol/L（21H2SO4）酸标准液滴定馏出液由蓝绿色至刚变为紫红色，记录所用的酸标准液体积（mL）。四、结果计算土壤全氮N（g/kg）=334221010100.14mSOHcVV式中：V——滴定样品时所用的酸标准液的体积（mL）；V0——滴定空白时所用的酸标准液的体积（mL）；c——0.02mol/L（21H2SO4）酸标准液的浓度；14.0——氮原子的摩尔质量（g/mol）；10-3——将mL换算成L；m——烘干土的质量（g）。土壤碱解氮测定一、原理在扩散皿中，用1.07mol/LNaOH水解土壤，使易水解态氮（潜在有效氮）碱解转化为NH3，NH3扩散后为2%H3BO3所吸收。2%H3BO3吸收液中的NH3再用标准酸滴定，由此算出土壤中碱解氮的含量。二、试剂1、1.07mol/LNaOH溶液：称取42.8gNaOH溶于水中，定容至1L。2、0.02mol/L（21H2SO4）酸标准液。3、2%H3BO3：20gH3BO3溶于1L水中，每升H3BO3溶液中加入甲基红-溴甲酚绿混合指示剂5mL并用稀酸或稀碱调节至微紫红色。4、碱性胶液：取阿拉伯胶40.0g和水50mL在烧杯中热温至70~80℃搅拌促溶，约1h后放冷。加入甘油20mL和饱和K2CO3水溶液20mL，搅拌、放冷。离心除去泡沫和不溶物，清液贮于具塞玻璃瓶中备用。5、FeSO4·7H2O粉末：将FeSO4·7H2O（CP）磨细，装入密闭瓶中，存于阴凉处。6、AgSO4饱和溶液。三、步骤称取1mm风干土样2.00g及FeSO4·7H2O粉末0.20g，置于洁净的扩散皿外室，轻轻转扩散皿，使土样与FeSO4·7H2O粉末均匀地铺平。在扩散皿外室加入0.1mL饱和AgSO4溶液。在扩散皿内室加入2%H3BO32mL，然后在扩散皿外室边缘涂抹碱性胶，盖上毛玻璃，旋转数次，使皿边缘与毛玻璃完全粘合。再渐渐转开毛玻璃一边，使扩散皿外室露出一条狭缝，迅速加入1.07mol/LNaOH溶液10mL，立即盖严，轻轻旋转扩散皿，让碱液盖住左右土壤。再用橡皮筋固定，随后小心平放在40±1℃恒温箱中，碱解扩散24±0.5h后取出。内室吸收液中的NH3用0.01mol/L（21H2SO4）酸标准液滴定。四、结果计算碱解氮N（mg/kg）=30100.14mVVc式中：c——0.01mol/L（21H2SO4）酸标准液的浓度（mol/L）；V——样品滴定时用去0.01mol/L（21H2SO4）酸标准液的体积（mL）；V0——空白试验滴定时用去0.01mol/L（21H2SO4）酸标准液的体积（mL）；14.0——氮原子的摩尔质量（g/mol）；103——将L换算成mL；m——烘干土的质量（g）。两次平行测定允许的误差为5mg/kg。土壤有效硫测定一、原理酸性土壤用磷酸盐（石灰性土用氯化钙）浸提，浸出液中少量有机质用过氧化氢去除后，硫酸根用比浊法测定。二、试剂1、磷酸盐浸提剂：称取Ca（H2PO4）2·H2O（CP）2.04g溶于水中，稀释至1L。2、30%H2O2。3、HCl1：4溶液。4、氯化钡晶粒，≤0.25mm。5、100μg/LS标液：称取K2SO4（AR）0.5436g溶于水，定容至1L。三、步骤1、浸提称取风干土10.00g于100mL三角瓶中，加浸提剂50mL，振荡1h，干过滤。2、比浊吸取滤液25mL于100mL三角瓶中，在电热板或沙浴上加热，用过氧化氢3~5滴氧化有机物。待有机物分解完全后继续煮沸，除尽过氧化氢。加入（1：4）盐酸1mL，用水洗入25mL容量瓶中，加入阿拉伯胶溶液2mL，用水定容。倒入100mL烧杯中，加氯化钡晶粒1g，用电磁搅拌器搅拌1min。5~30min内用3cm比色槽440nm波长比浊，同时做空白对照。3、工作曲线将硫标准液稀释至ρ（S）=10μg/mL。吸取0.00，1.00，3.00，5.00，8.00，10.00，12.00mL分别放入25mL容量瓶中，加入1mL盐酸和2mL阿拉伯胶溶液，用水定容。得到0.00，0.40，1.20，2.00，3.20，1.00，4.80μg/mLS标准系列溶液。转入100mL烧杯，加入1g氯化钡晶粒，电磁搅拌器搅拌1min后在5~30min内440nm比浊。四、结果计算土壤有效硫S（mg/kg）=mtsV式中：ρ——测定液中硫的质量浓度（μg/mL）；V——测定时定容体积（mL）；ts——分取倍数；m——烘干土质量（g）。允许相对偏差≤10%。土壤全磷测定一、原理用高氯酸分解样品，因为它既是一种强酸，又是一种强氧化剂，能氧化有机质，分解矿物质，而且高氯酸的脱水作用很强，有助于胶状硅的脱水，并能与Fe3+络合，在磷的比色测定中抑制了硅和铁的干扰。硫酸的存在提高消化液的温度，同时防止消化过程中溶液蒸干，以利消化作用的顺利进行。本法用于一般土壤样品分解率达97%~98%，但对红壤性土壤样品分解率只有95%左右。溶液中的磷测定采用钼锑抗比色法。二、试剂1、NaOH。2、无水乙醇。3、100g/L碳酸钠溶液：10g无水碳酸钠溶于水后，定容至100mL。4、50mL/L硫酸溶液：吸取5mL浓硫酸稀释定容至100mL。5、3mol/L硫酸溶液：量取160mL浓硫酸稀释定容至1000mL。6、硫酸钼锑贮备液：量取153mL浓硫酸，缓缓加入400mL水中，不断搅拌，冷却。加入10g钼酸铵搅拌溶解完全，然后加入0.5g酒石酸锑钾搅拌溶解。定容至1000mL，贮存于棕色瓶中。7、钼锑抗显色剂：称取1.5g抗坏血酸溶于100mL钼锑贮备液中，现配现用。8、磷标准贮备液：准确称取经105℃烘干2h的磷酸二氢钾（GR）0.4390g，用水溶解后，加入5mL浓硫酸，然后加水定容至1000mL，该溶液含磷100mg/L。三、步骤1、待测液的制备准确称取0.15mm土样0.5×××~1.××××g，置于50mL消煮管中，以少量水润湿后，加浓硫酸8mL，摇匀后，再加70%~72%HClO410滴，摇匀，管口加一小漏斗，置于电炉上消煮（至溶液开始转白后继续消煮）20min。全部消煮时间为40~60min，同时做空白。将冷却的消煮液加30~40mL水转移至100mL容量瓶中，冷却后定容。2、测定吸取澄清液或滤液5mL至50mL容量瓶中，加水稀释至30mL，加2，4-二硝基酚指示剂2滴，滴加4mol/LNaOH溶液直至溶液变为黄色，再加1NH2SO41滴，使溶液黄色刚好褪去。然后加钼锑抗显色剂5mL，加水定容至50mL，摇匀。30min后700nm波长进行比色。3、标准曲线准确吸取5μg/mL，P标准溶液0、1、2、3、4、6、8、10mL，分别放入50mL容量瓶中，加水至约30mL，再加空白试验定容后的消煮液5mL，加入2，4-二硝基酚指示剂2滴调节酸度，然后加入钼锑抗显色剂5mL，最后用水定容至50mL。30min后700nm比色。各瓶比色液磷的浓度分别为0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg/mLP。四、结果计算土壤全磷P（g/kg）＝31210VVmV式中：ρ——待测液中磷的质量浓度（μg／mL）；V——样品制备液的体积（mL）；m——烘干土质量（g）；V1——吸取滤液体积（mL）；V2——待测液体积（50mL）；10-3——将μg数换算成每kg土壤中含磷的g数的乘数。酸性土壤有效磷测定一、原理酸性土壤中磷的形态主要为各种磷酸铁铝化合物，用酸性氟化铵浸提，则形成氟铝化铵和氟铁化铵的络合物，磷酸根离子被释放提取到溶液中来，反应如下：3NH4F+3HF+AlPO4→H3PO4+（NH4）3AlF63NH4F+3HF+FePO4→H3PO4+（NH4）3FeF6同时，浸提液本身所带的酸性也能溶解土壤中一部分比较活泼的磷酸钙累化合物，并防止在浸提过程中的磷酸钙的次生沉淀反应。被浸提出来的磷酸，在一定酸度下与钼酸铵作用生成磷钼杂多酸，当用抗坏血酸还原时，可生成蓝色的磷钼蓝，溶液蓝色深浅与磷的含量成正比关系。二、试剂1、0.5mol/L盐酸溶液：20.2mL浓盐酸用蒸馏水稀释至500mL。2、1mol/L氟化铵溶液：溶解NH4F