土壤农化分析实验.ppt

土壤农化分析 理论部分：10学时 实验操作：22学时 授课教师：曾路生 实验一 土壤样品的采集与处理 1.实验目的 （1）掌握土壤样品的采集方法 （2）掌握土壤样品的制备方法 2.土样采集： 要求：具有代表性； 时间：早春（播种前），晚秋（收获后） 工具：铁锹，土钻，土壤刀等； 方法：剖面样：自然土壤按发生层（由下向上），耕地， 每20cm一层（由下向上），盐碱地：0-5cm,5-10cm,10- 20cm 20-40cm,.; 耕层混合样：样点数量，10亩：5点；10-40亩：5-15点 ；40亩15-20点；丘陵山区：5-10亩一点；平原地区：30- 50亩一点。布点方式：对角线法，棋盘法，曲线法（W形，8 字形，S形）。 土重：1kg; (用四分法去土)； 装袋：土壤袋内外都有标签，注明：编号，时间，地点， 植被，深度，采集人等。 3.土样处理 （1）仪器工具： 土壤筛（mm、2mm、0.25mm） 木盘 木 锤 牛皮纸 镊子 研钵 广口瓶 塑料袋 （2）步骤： 土样风干 去除杂质 压碎磨细 过筛 （mm） 装瓶加标签。 混匀方格法取过mm筛的土样50克 瓷或玛瑙研钵 研细过0.25 mm筛 装瓶加标签。 土样分析： 过筛（mm）测定土壤速效养分（N, P, K, 微量元素 ）；pH ；盐分（电导率）；八大离子（阳：K+, Na+, Ca2+,Mg2+ ； 阴：CO32-,HCO3-,Cl-,SO42-） 过筛（0.25mm）测定土壤有机质 4.实验数据：土样重=？ 1mm= ? 1mm=? 0.25mm=? 5.注意事项： 不能到路边或沟边取土； 不能到阳光下晒土或烘箱烘干； 不能用铁锤或石块砸碎土壤团块。 思考题： （1）如何才能使采集的土样具有代表性 （2）新鲜土样取回后为何要进行土样处理？ （3）如何风干土样？要求的环境条件有哪些？ （4）各种采样工具的优缺点有哪些？ （5）耕作土壤混合样品采集有哪些要求？ 实验二 土壤水分测定 (烘箱法) 1.实验目的 （）掌握烘干法测定土壤水含量的方法； （）学会烘箱、电子天平、干燥器等仪器的正确 使用方法。 2.原理 风干土壤样品的吸湿水在1052的烘箱中可 被烘干，从而可求出土壤失水重量占烘干后土重的 百分数。在此温度下，自由水和吸湿水都被烘干， 然而土壤有机质不能被分解。 3.试剂和仪器设备 铝盒 烘箱（鼓风） 电子天平（万分之一） 干燥器（里面有干燥剂） 4.实验步骤 铝盒 编号 开盖 1052烘 小时 干燥器内冷却至室温 称量 取土样约克平铺在铝盒底部 盖好 称 量 1052烘箱中开盖烘8-10小时 冷 却称量 计算 5.实验数据及其处理 吸湿水含量（）（湿土重烘干土重）烘 干土重 6.注意事项： （1）要在干燥器中冷却 （2）干燥剂处于有效状态（绿色） 思考题： （1）测土壤水分时，烘箱温度应为多少度左右？ 温度太高或太低为何不行？ （2）烘干土壤为何要在干燥器中冷却？当干燥剂 处于无效时应如何处理？ (3) 计算土壤水分时，分母为何要用烘干土壤？ 实验三 土壤有机质的测定 （重铬酸钾容量法） 1.实验目的 （1）了解氧化还原滴定法测有机碳的方法原理 （2）掌握外加热法测定土壤有机质的操作方法 2.原理 在加热的条件下，用过量的重铬酸钾硫酸 溶液来氧化土壤有机质中的碳，剩余的重铬酸钾 用硫酸亚铁标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾 量计算出有机碳量，再乘以常数1.724，即为土壤 有机质。 3.试剂和仪器设备 0.136mol/L重铬酸钾硫酸溶液 0.2mol/L硫酸亚铁标准溶液 邻啡罗啉指示剂 电子天平 油浴锅 滴定台 滴定 管 三角瓶 小漏斗 移液管 洗瓶 硬 质试管 电炉 4.实验步骤 110000天平称0.25mm土样0.3g (0.1000 0.5000)与长条形蜡质纸上，放入干净干燥的硬 质试管中 用移液管准确加入0.136mol/L重铬 酸钾硫酸溶液10ml（加入ml时摇动） 管 口加一曲管小漏斗 用铁丝笼装好试管，放入 已升温为185190的油浴锅中，维持油浴170 180 液体沸腾有气泡时准确计时5分钟 取下冷却（擦净外部油液） 转入250毫升三 角瓶中 用水洗净试管内部及小漏斗（控制体 积6070ml） 加邻啡罗啉指示剂23滴，用 标准的0.2mol/L硫酸亚铁溶液滴定，颜色由棕色 蓝绿色 转红色为终点。同时做空白实验 两个以上（不加土，或用石英砂，其余同上）。 5.实验数据及其处理 有机质g/kg(V0-V) N0.0031.7241.1/样 品重1000 V0 ：空白滴定耗FeSO4毫升数 V：土样 滴定耗FeSO4毫升数 N：FeSO4浓度 6.注意事项： （1）称土量视有机质而定； (2) 加热后试管内沸腾后计时5分钟 （3）注意消煮后试管内应为棕色； （4）滴定时观察颜色变化，防过量。 （5）硫酸亚铁用量须大于空白的1/3。 思考题： （1）消煮液呈现绿色说明什么？如何处理？ （2）滴定时如何判断到了终点？ (3) 滴定时硫酸亚铁的用量为什么不能小于空白 用量的三分之一？ （4）为什么硫酸亚铁溶液最好用新鲜配制的？ 实验四 土壤碱解氮的测定 （碱解扩散法） 1.实验目的 (1) 理解碱解扩散法测定土壤有效氮的方 法原理； (2) 学会扩散皿（康维皿）等仪器的正确使 用； (3)掌握氢氧化钠水解扩散、硼酸吸收法测定 土壤有效氮的操作方法。 2.原理 在密封的扩散皿中，用1.8mol/L氢氧化钠溶液 水解土壤样品，在恒温条件下使有效氮碱解转化为 氨气状态，并不断地扩散逸出，由硼酸吸收，再用 标准盐酸滴定，计算出土壤水解性氮的含量。 3.试剂和仪器设备 1.8 mol/L氢氧化钠溶液 2硼酸溶液 定氮混合指示剂 硫酸亚铁粉末 特制胶水 0.01mol/L盐酸标准溶液 1/100天平 扩散皿 移液管 注射器 恒温培养箱 橡皮筋 玻璃棒 半微量滴定管 4.实验步骤 1/100天平称1mm风干土2.00克和1.0克硫酸 亚铁粉剂 放入干净干燥扩散皿外室 在桌面上轻轻旋转使土样铺平 向扩散皿内 室加2毫升2硼酸及指示剂2滴 外室边缘涂 上碱性甘油 盖毛玻璃 转动密合 慢慢推盖，使外室露出 从缺口加1.8mol/L 氢氧化钠10毫升 水平转动使之均匀 橡皮筋固定 40恒温扩散24小时，以 0.01mol/L盐酸标准溶液滴定，兰绿变淡紫红为终 点。同时进行空白试验。 5.实验数据及其处理 水解性氮（mg/kg）N（VV0）14样品重 1000 N：标准盐酸浓度 V：滴定土壤耗盐酸数 V0：滴定空白耗盐酸数 6.注意事项： （1）加NaOH及胶水时，不能污染内室； （2）外缘涂胶水后盖严，以防漏气； （3）滴定管内如有气泡，须排除； （4）观察临近终点时颜色变化，防过量。 思考题： （1）测定旱地土壤时，为何要加硫酸亚铁粉剂？ （2）恒温箱温度是多少度？为何要用水浴恒温箱？ （3）土样中，加NaOH溶液起何作用？ (4) 什么是空白实验？为何要做空白实验？ （5）扩散皿内室液体在培养前是什么颜色？ 恒温24小时后颜色如何变化？ 滴定终点时是何颜色？ 如果在培养前室内为蓝色，说明什么问题？ 如果恒温24小时后颜色仍为微红色,又说明什么 问题？ 实验五 土壤有效磷的测定 （NaCO3-钼锑抗比色法，Olsen法） 1.实验目的 (1)理解碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法测定土 壤有效磷的原理； (2) 学会振荡仪、比色仪等仪器的正确使用 ； (3)掌握Olsen法测定土壤有效磷的主要操作 步骤。 2.原理 石灰性土壤由于大量游离碳酸钙存在，不能用 酸溶液来提取速效磷，可用碳酸盐的碱溶液。由于 碳酸根的同离子效应，碳酸盐的碱溶液降低碳酸钙 的溶解度，也就降低了溶液中钙的浓度，这样就有 利于磷酸钙盐的提取。同时由于碳酸盐的碱溶液也 降低了铝和铁离子的活性，有利于磷酸铝和磷酸铁 的提取。此外，碳酸氢钠碱溶液中存在着OH-、HCO3 - 、CO 3 2-等阴离子有利于吸附态磷的交换，因此， 碳酸氢钠不仅适用于石灰性土壤，也适用于中性和 酸性土壤中速效磷的提取。 待测液用钼锑抗混合显色剂在常温下进行还原 ，使黄色的锑磷钼杂多酸还原成为磷钼蓝进行比色 测定。 3.试剂和仪器设备 0.5mol/L pH8.5 碳酸氢钠溶液 无磷活性炭 硫酸钼锑贮备液 抗坏血酸 磷标准液 1/100天平 振荡机 分光光度计 250ml三角瓶 100ml三角瓶 漏斗 50ml容量瓶 移液管 滤纸 角匙 4.实验步骤 1/100天平称1mm风干土2.5克 放入干 净干燥的250ml三角瓶，加无磷活性炭1勺 准确加入0.5mol/L pH8.5 碳酸氢钠溶液50毫升 加盖振荡30分钟 无磷滤纸干过滤 吸取滤液10ml于50ml容量瓶中 沿瓶壁慢 慢加入硫酸钼锑抗混合显色液5ml，充分摇匀，排 除二氧化碳后定容 摇匀 放置30分钟 后，660nm光度仪比色测定。 标准曲线的制备：取50ml容量瓶6个，分别加入 0.5mol/L碳酸氢钠溶液10ml，5mg/L磷标准液0，1 ，2，3，4，5ml ,标准系列的浓度分别为0, 0.1 ，0.2，0.3，0.4，0.5mg/L，测光密度作标准曲 线。 5.实验数据及其处理 土壤速效磷P（mg/kg ）比色液mg/L 定容体积分取倍数称样重 6. 注意事项： （1）活性碳须无磷无氯反应； （2）滤纸用无磷的； （3）钼锑抗混合剂要现配现用，加入要准确 （4）温度一般25左右，太低影响显色。（ 5）光度仪要预热30分钟后使用。 思考题： （1）影响土壤有效磷浸提的因素有哪些？ （2）用0.5mol/L 碳酸氢钠作提取剂有何优点 ？ （3）钼锑抗混合剂有何作用？为何要现配现 用？如何配制？ （4）显色时如室温偏低，对结果有何影响？ 应如何处理？ 实验六 土壤速效钾的测定 （火焰光度计法） 1.实验目的 (1)理解醋酸铵浸提、火焰光度法测钾的方 法原理； ( (2)掌握土壤有效钾测定的关键操作要点； (3)学会火焰光度计的正确使用方法。 2.原理 以中性1mol/L醋酸铵溶液为浸提剂，铵根离 子与土壤胶体表面的钾离子进行交换，连同水溶 液中的钾离子一起进入溶液，浸出液中的钾可用 火焰光度计法直接测定。 3.试剂和仪器设备 中性1mol/L醋酸铵溶液 钾标准液 1/100天平 振荡机 火焰光度计 三角瓶（ 250ml 、100ml） 漏斗 50ml容量瓶 移液管 滤纸 4.实验步骤 1/100天平称1mm风干土5克 放 入250ml三角瓶 加50ml1mol/L醋酸铵 振荡30分钟 干过滤，火焰光度计上测定 。 标准曲线的制备：吸取100mg/L钾标准液0， 5，10，20，30ml 放入50ml容量瓶中，用醋酸 铵溶液定容，浓度为0，10，20，40，60mg/L， 在火焰光度计上读数，并绘制标准曲线。 5.实验数据及其处理 土壤速效钾K（mg/kg）待测液 mg/L加入浸提剂毫升数风干土重 6. 注意事项： (1) 注意液土比（10:1） （2）醋酸铵溶液定容 (3) 预热火焰光度计20分钟以上 思考题： (1) 以中性1mol/L NH4ACO作浸提剂测定 土壤速效钾的优点是什么？ (2) 火焰光度计测定钾素的原理是什么？ 实验七 土壤pH值的测定 （pH计法，电位测定法） 1.实验目的 (1)掌握土壤pH值的测定原理、方法 和基本步骤； (2)学会pH计的基本操作及注意事项 。 2.原理 用水浸提液或土壤悬液测定pH值时，应用 指示电极（玻璃电极）和另一参比电极（甘汞 电极）测定电位差。由于参比电极电极的电位 是固定的，因而该电位差的大小取决于试液中 的氢离子活度，在酸度计上可直接读出pH值。 3.试剂和仪器设备 pH4.01、6.87、9.18标准缓冲溶液 蒸馏水 磁力搅拌器 pH计 4.实验步骤 1/100天平称1mm风干土10克，放入 50ml烧杯中，加入蒸馏水25ml 磁力搅拌 器搅拌1分钟，使土体充分散开 放置半 小时 用酸度计测定。 5.实验数据及其处理 pH = ？ 6. 注意事