土壤与农作实验

1、土壤学与农作学实验实验一 土壤pH值和氧化还原电位（Eh）的测定一、土壤pH值的测定(电位法) 土壤酸碱反应与土壤肥力和作物生长发育有密切关系。土壤pH值是反映土壤酸碱性的主要指标，其测定方法有多种，现仅介绍电位测定法。 1方法原理 当pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，插入试液或土壤悬液时，便构成一电池反应，两极之间即产生电位差。由于参比电极的电位是固定的，因而该电位差的大小决定于试液中氢离子浓度(实际应为活度)。氢离子浓度的负对数即为pH。25时，溶液中每变化一个pH单位，就产生591mV的电位差，在仪器上直接以pH的读数表示。温度差异通过仪器上的补偿装置进行校正。 2试剂制备 (

2、1)pH40l标准缓冲液：称取在105烘过的苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)1 02lg，用蒸馏水溶解后稀释至l L，即为pH40l、浓度005molL的苯二甲酸氢钾溶液。 (2)pH687标准缓冲液：称取45下烘过的磷酸二氢钾339g和无水磷酸氢二钠353g(或用带12个结晶水的磷酸氢二钠于干燥器中放置两周，使成为带两个结晶水的磷酸氢二钠，再经过130烘成无水磷酸二氢钠备用)，溶解在蒸馏水中，定容至l L。 (3)pH918标准缓冲液：称取380g硼砂(Na 2B 4O7·10H 2O)溶于蒸馏水中，定容至1 L。此缓冲液容易变化，应妥善保存。 3仪器用品 仪器用品一般有pHs一2

3、9A型酸度计或雷磁25型酸度计、甘汞电极、pH玻璃电极或pH复合玻璃电极。 4操作步骤 (1)称取25g风干土样，置于50mL烧杯中，用量筒加入25mL蒸馏水，搅动1分钟，使土体充分散开，放置半小时至l小时使其澄清(此时应避免空气中有氨或挥发性酸)。 (2)按仪器使用说明书要求启动仪器预热半小时。 (3)选用标准缓冲液校正仪器刻度。校正完毕测定前，用蒸馏水冲洗电极，并用滤纸将电极上的水吸干。 (4)将pH玻璃电极的球泡插入下部悬浊液中，并在其中轻轻摇动，以除去玻璃表面的水膜，使电极电位达到平衡，随后将甘汞电极插入上部清液中，揿下读数开关，进行pH测定。性能良好的pH玻璃电极与悬液接触数分钟后，

4、即可达到稳定读数，但对于缓冲性能弱的土壤，平衡时间可能会延长。 (5)测定完毕后，用蒸馏水反复将电极冲洗干净，妥善保存。 5注意事项 (1)水土比例对试验结果有影响。据试验证明，碱性土壤宜用l:l的水土比例，酸性土壤宜用1:l或25:l的水土比例进行测定。 (2)土样不宜研得过细，宜采用过18号筛(孔径l mm)的土样进行测定。 (3)每测一个样品后，要用蒸馏水将电极冲洗干净，并用滤纸轻轻将吸附的水吸干，再进行第二个样品的测定。测定56个样品后，应该用pH标准缓冲液校正一次，并将甘汞电极放在饱和氯化钾溶液中浸泡一下，以维持顶端的氯化钾溶液充分饱和。 二、土壤氧化还原电位(Eh)的测定(电位法)

5、 测定土壤氧化还原电位，可以了解土壤中养料元素的转化、土壤的通气状况、还原程度以及某些水田土壤中有无硫化氢、亚铁、有机酸等还原物质毒害的可能性。 1方法原理 氧化还原反应实质上是电子得失的反应，通过这种反应可使化学能和电能之间得以互相转化。测定时铂电极和饱和甘汞电极构成电池，铂电极作为电路中传导电子的导体。在铂电极上所发生的反应或者是还原物质的氧化，或者是氧化物质的还原，此动态平衡方向视电流方向而定。用氧化还原电位计或酸度计，从表头读出土壤Eh值与饱和甘汞电极的电位之差，换算成土壤Eh值。 由于土壤中氧化还原平衡与酸碱度之间存在着很复杂的关系，有时测出的结果为便于比较需经pH校正。为简化起见，

6、可直接用氢体系理论值60(30时)进行校正，这对有机质不多，pH变化不大的土壤来说，误差不大。另外，也可采用Eh和pH并列的表示方法。 2仪器 pHs一29A型酸度计或氧化还原电位计、铂电极、甘汞电极。 3操作步骤 测定时铂电极接正极，甘汞电极接负极，将电极插入欲测土壤中，1分钟后读电位值。如土壤Eh值低于饱和甘汞电极电位值，指针向负偏转，仪器又没有极性开关时，可变换电极位置(即铂电极接负极，甘汞电极接正极)，从仪器上读出的电位值，是土壤电位值与饱和甘汞电极的电位差。土壤的电位值(Eh)需经计算才能得到。如以铂电极为正极，饱和甘汞电极(其电位见实表5)为负极，则E测出=Eh土壤E饱和甘汞电极

7、故Eh土壤=E饱和甘汞电极+E测出如果以铂电极为负极，甘汞电极为正极，则E测出=E饱和甘汞电极Eh土壤故Eh土壤=E饱和甘汞电极E测出4注意事项(1)Eh的测定最好在田间直接进行。如需带回室内测定时，应当用大的塑料盒或铝制饭盒采取原状土一块，并立即用胶布或石蜡密封盒口，迅速带回室内。打开盒盖后先用洁净小刀刮去表土数毫米，再立即插入电极进行测定。 (2)测定时的平均时间对结果影响很大，在田间测定时可规定电极插入后1分钟读数。在条件许可时采用先平衡的办法，把电极预先插入要测的土壤中，30分钟后或更长时间后再进行测定。测定条件也应在结果报告中注明。 (3)对不同的土壤，不同土层，或同一土层中不同部位

8、进行系列比较测定时，应估计Eh的变异范围，如变动不大，可用同一支电极测定。对还原性很强的土壤，即使Eh变异不大，也最好不用同一支电极测定，此时可以用几支电极测定或将电极处理后再用。铂电极有滞后现象，当测过Eh较高土壤的电极用水洗净后再测Eh较低的土壤时，结果偏高。相反测过Eh较低的土壤的电极再测Eh较高的土壤时，结果又偏低，而且后一种情况的影响似乎更大。 (4)在田间测定，如使用输入高阻抗的pH计时，两电极间距从小于l cm至3cm以上，所测Eh值没有多少变化，但距离增大时，将增加线路中的电阻。 (5)测定时需重复5次左右，耕作土壤表层需重复79次，取平均值。 (6)甘汞电极在050范围内，每

9、增加10，电位值约降低67 mV。 (7)在测定干燥的土壤时，电极与土体难以紧密接触，这时可以用一些蒸馏水使之湿润，稍停后再行测定。 (8)铂电极在使用前需经清洗处理，脱去电极表面的氧化膜。具体方法是：配制02mol/L盐酸01 mol/L氯化钠的溶液，加热至微沸，然后放入少量固体亚硝酸钠(100mL溶液加入02 g即可)，稍搅动后浸入电极。继续微沸30分钟。加热过程中，溶液体积应保持一定，一般一次即可。如果电极用久，表面很脏，则在上述脱膜液处理前，可先用合成洗涤剂或洗液进行处理。实表5 饱和甘汞电极在不同温度时的电位温度（0C）Eh(mv)温度（0C）Eh(mv)02602424452572

10、624310254282421225230240142513523716250402341824845231202475022722246实验二 土壤可溶性盐分及地下水水质的测定 一、土壤可溶性盐的测定 土壤可溶性盐过多是盐碱土的重要属性之一，是限制作物正常生长的一个障碍因子。通过测定土壤可溶性盐的含量和组成，可以了解土壤盐渍化的程度、类型和变化规律，为制定改良利用盐碱土的措施提供必要的依据。 土壤盐分分析项目除了盐分总含量外，还需分析CO32-、HCO3-、Cl-、SO2-4和Ca2+、Mg2+、K+、Na+等离子的含量。现仅介绍上述分析项目的最常用的分析方法。 (一)土壤浸出液(待测液)的

11、制备 将土样与水按一定比例混合(一般水土比例是5：l，即1 g土加5 ml水)，经一定时间的振荡后，土壤中的可溶性盐分便被溶解于水中，然后进行过滤，其滤液即待测液。具体步骤为： (1)称取通过l mm筛孔的土样100g置于三角瓶中，加蒸馏水500mL，盖好瓶盖，在振荡机上振荡3分钟(无振荡机时可用手摇动3分钟)。 (2)振荡后立即过滤到一洁净的三角瓶内。最初的滤液常出现混浊，应重新过滤，直至滤液清亮为止。滤完后盖紧瓶塞备用(放置时间最好不超过l天，以免影响碳酸根、重碳酸根及钙、镁等的测定)。 (3)被测的土壤质地粘重或碱化度高时，可采用巴氏滤管抽气过滤。如果抽气过滤条件不具备，也可在土壤浸提时

12、加入4的动物胶溶液68 mL，以使土粒凝聚，加速沉淀，缩短过滤时间。 (二)全盐量的测定 全盐量即土壤可溶性盐分的总量。其测定方法很多，一般多采用重量法和电导法。 1重量法 吸取一定量的土壤待测液，经蒸干以后的残渣用双氧水除去有机质，再烘干称重，即可求得可溶性盐分的总量。 (1)仪器用品与试剂：1)烧杯、三角瓶、漏斗、振荡机、移液管、烘箱、分析天平、水浴锅、瓷蒸发皿等。 2)双氧水(H2O2)、4动物胶溶液。 (2)操作步骤： 1)用移液管吸取土水比为l:5的澄清的土壤浸出液3050mL(根据盐分多少取样，一般应使盐分含量在00202g之间)，放入100mL已知重量的瓷蒸发皿中，在水浴上蒸干(

13、也可用沙浴)。 2)在蒸干的残渣上加入1015的H2O2溶液l3 mL，摇动蒸发皿，使与残渣充分接触后，继续蒸干至残渣呈灰白色为止(有时因土壤浸出液中有铁存在而出现氧化铁的黄色，应注意区别)。3)将蒸干的蒸发皿放入100105的烘箱中烘l2小时称重，再烘干称重，直至恒重(前后两次重量相差不大于23 mg)。W2-W1W (3)结果计算： 土壤全盐量(烘干残渣) (gkg)=×1000式中 W2蒸发皿与残渣重(g)； Wl空蒸发皿重(g)；W吸取土壤浸出液体积相当于土样的重(g) (W=吸取浸出液的体积×浸出液水土比)。 2电导法 (1)方法原理：可溶性盐分是一种强电解质，它

14、能在水溶液中形成带电离子，使溶液具有良好的导电性。浸出液的导电能力(即电导度)大小与土壤中可溶性盐分的含量呈正相关。利用电导仪测定土壤可溶性盐分含量，既快速简便又比较准确，尤其适用于含盐量较低的土壤，但也易受其它因素的干扰，其中受温度影响特别明显。据测定，大多数离子在温度每增加l时，电导度约增加2。因此，通常都把溶液的电导度换算成25时的电导度。其电阻或电导的温度校正值，见实表8。 (2)试剂及仪器： 1)002molL氯化钾标准溶液：称分析纯的氯化钾149 1 g(105110下烘46小时)，溶于蒸馏水中，定容到l L。 2)仪器：DDS11型电导仪或TYl型袖珍电导仪和其它型号的电导仪，以

15、及电导电极、060的温度计。 (3)操作步骤(以DDS一11型电导仪为例)： 1)将电导电极的引线接到仪器相应的接线柱上，接好电源，打开电源开关。 2)将电导电极插入待测液中(待测液必须清亮，以防有悬着物时溶液的电阻增加，电导值减小，影响结果的准确性，若测悬着液时，应先使其澄清，在测定时不再搅拌)，按仪器操作法进行读数并记录电导数。 3)测量并记录待测液的温度。 4)取出电极，用蒸馏水冲洗干净，用滤纸吸干，测定结束。 (4)结果计算： 电导率(y)=电导度(G)×温度校正值×电导电极常数() 再根据该溶液的电导率，在实图9中相应的电导曲线上，直接查出土壤盐分的含量(也可将电

16、导率代入相应的方程式计算出含盐量)。由于图中的电导曲线和方程是按不同类型盐土的盐分组成而绘制和推导的，因此，在实际应用中必须首先了解待测土壤的盐分组成。举例：在测定某氯化物硫酸盐盐土样品时，测知待测液的温度为15，电导值是 1.20×10一3S西(门子)，电导电极常数是0.63，则溶液的电导率(y)计算如下：25时电导度(G)=电导度(G)×温度校正值 =120×10-3S×1247 =1496×10-3S25时电导率(y)=25时电导度(G)×电极常数() =1496×10-3S×063 =0942×1

17、0-3S 由y可从实图9中的关系曲线上查出(也可代入实图9的方程式3算出)可溶盐的总量是267 gkg。结果计算中使用的电导电极常数()，一般用002molL氯化钾标准溶液测定(实表9)。2.765×10-3S4.382×10-3S电导电极常数= =0.63式中y0.02mol/L氯化钾标准溶液的电导率;G0.02mol/L氯化钾标准溶液25的电导度。电导法中有关公式推导及其它内容可参看土壤理化分析(中国科学院南京土壤研究所编，1978年1月出版)及其它有关书籍。 (三)碳酸根、重碳酸根离子的测定(双指示剂滴定法) (1)方法原理：土壤水浸出液的碱度主要决定于碱金属和碱土金

18、属的碳酸盐及重碳酸盐含量。溶液中同时存在碳酸根(CO32-)和重碳酸根(HCO3-)时，可用变色范围不同的指示剂指示滴定终点。如用双指示剂滴定法的具体反应为： Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl(pH8.2为酚酞终点) NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O(pH3.8为甲基橙终点) 当式反应完成时，酚酞指示剂使溶液由红色变为无色，pH为8.2，只滴定了碳酸根的一半，继续滴定至式反应完成时，甲基橙指示剂使溶液由橙黄变成桔红(如果是含有机质较多的苏打盐土，则会带黄棕色)。此时溶液pH为3.8。 (2)试剂及仪器： 1)05酚酞指示剂：称取05g酚酞溶于50mL95酒精溶液中，再稀释

19、至100mL。 2)01 %甲基橙指示剂：称取01g甲基橙溶于100mL蒸馏水中。 3)002molL盐酸：用移液管吸取盐酸(比重119)166mL，注入盛有200mL蒸馏水的烧杯中，然后洗入1000mL量瓶中，定容至刻度。 4)仪器用品：三角瓶、试剂瓶、移液管、滴定管(酸式)、滴定管架。 (3)操作步骤： 1)吸取待测液(土水比为l:5)20mL放入三角瓶中，加酚酞指示剂34滴后，溶液呈现红色，用标准盐酸溶液滴至红色消失，记录盐酸的消耗量V1。若加入酚酞指示剂后不显红色，则表示无CO32-存在。 2)向溶液中再加甲基橙34滴，继续用盐酸溶液滴定至由黄色变为橙红色(黄色中微带红色)为止，记录盐

20、酸的消耗量V2(可保留此溶液进行氯离子的测定)。 (4)结果计算：mmol(CO32-)100g土=×100CO32-=mmol(CO32-)100g土×003mmol(HCO3-)100g土=×100 HCO3-=mmol(HCO3-)100g土×006l式中 V1以酚酞作指示剂，用盐酸滴定至红色消失时所消耗的盐酸mL数。但此时仅是由CO32-变成为HCO3-，反应只进行了一半(见反应式)，故计算时应是2Vl；V2以甲基橙作指示剂滴定到达终点时所消耗的盐酸体积(mL)；C盐酸的浓度(molL)；W吸取待测液的mL数相当的土样重(g)；003每mmolL

21、碳酸根的g数；006l每l mmolL重碳酸根的g数；100换算成100g土中的mmolL或。 (四)氯离子的测定 (1)方法原理：根据铬酸银和氯化银的溶解度不同而分别沉淀的原理，以铬酸钾作指示剂，用硝酸银滴定时，银离子首先与氯离子生成氯化银的白色沉淀。当待测液中的全部氯离子与银离子生成氯化银沉淀后，多余的硝酸银才能与铬酸钾作用生成棕红色的铬酸银沉淀。由此可知，当溶液中一出现棕红色沉淀时，即说明氯化银已沉淀完全，此时即达滴定终点。根据硝酸银的用量便可算出待测液中氯离子的含量。其反应式如下： NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl(白) 当待测液中的氯离子被银离子沉淀完全后，多余的硝酸银才能与

22、铬酸钾作用生成棕红色的铬酸银沉淀： K 2C rO4+2AgNO32KNO3+Ag2C rO4(红) 由消耗的硝酸银用量，即可计算出氯离子的含量。 (2)试剂及仪器用品： 1)5铬酸钾：称取K2 C rO45g溶于少量水中，再稀释至100mL。 2)003molL硝酸银：准确称取经105110烘干AgNO 3(AR)5097 g溶于少量水中，移入容量瓶定容至1000mL，摇匀，保存于暗色瓶中。 3)仪器用品：三角瓶、烧杯、移液管、容量瓶、试剂瓶、滴定管(酸式、棕色)、滴定管架等。 ， (3)操作步骤： 1)用移液管吸取待测液(土水比为l:5)20mL，放入洁净的三角瓶中，加入碳酸氢钠0205g

23、左右，使溶液呈中性或微碱性(因在酸性环境中指示剂的铬酸根离子容易与氢离子发生反应而降低铬酸根离子的浓度，影响铬酸银沉淀的生成；在强碱性溶液中银离子又会与氢氧根离子反应生成银的沉淀，影响分析结果)2）加入铬酸钾指示剂45滴，用硝酸银标准溶液滴定至溶液出现红色(且不再消失)为止，记下硝酸银用量。 (4)结果计算： mmol(Cl-)100g土=×100 Cl-=mmol(Cl-)l00g土×0.0355 式中V滴定时硝酸银的用量(mL)；c硝酸银溶液的浓度(molL)；W吸取待测液的mL数相当的土样重(g)； 00355每1mmol氯离子的g数； 100换算成100g土中mmo

24、l或。(五)硫酸根离子的测定(EDTA容量法) (1)方法原理：先用过量的氯化钡将待测液中的硫酸根全部沉淀，多余的钡在pH10时加钙镁混合指示剂，用EDTA(即乙二胺四乙酸二钠盐溶液)滴定(为使终点明显，可添加一定量的镁)。另作一空白试验求得加入钡、镁所消耗的EDTA用量，从中减去沉淀硫酸根后剩余钡、镁所消耗的EDTA用量，即得消耗于硫酸根的用量，从而求出硫酸根的含量。用EDTA法测定待测液中SO42-的含量范围大致为5200mgkg(即0.00050.02g100g)，如果待测液中SO42-含量过大，则应减少土壤浸提液或水样的用量。 (2)试剂： 1)001 molL的EDTA溶液：称取ED

25、TA二钠盐3723g溶于蒸馏水中，定容至lL，必要时其浓度可用标准钙或镁溶液标定。 2)pHl0的缓冲液：称取氯化铵3375g溶于水中，再加浓氢氧化铵(比重0.90，含NH3 25)285mL混合，然后加水稀释至500mL。 3)l:3的盐酸溶液。 4)001molL钡、镁混合液：称氯化钡(BaCl2·2H2O)122g和氯化镁(MgCl2·6H2O)102g溶于水，稀释至500mL，摇匀。此溶液中钡、镁浓度各为0.02N(即为001molL)，每毫升约可沉淀硫酸根l mg。 5)钙、镁混合指示剂：称氯化钠100g，酸性铬蓝K05g和萘酚绿Blg共同放在玛瑙研钵中研细研匀，

26、贮于暗色瓶，密封保存备用。 (3)操作步骤： 1)吸取待测液(土水比为l:5)25 mL放于三角瓶中，加入1:3盐酸0.5 mL，加热煮沸以除去CO2，然后慢慢加入过量25100的钡镁混合溶液(操作方法是先准确加入10mL混合液，如出现BaSO4沉淀较多，应酌情再成倍地增加混合液。一般非硫酸盐盐土的耕层土样加10mL即已足够)，继续微沸5分钟，然后使其充分冷却(最好放置两小时以上)，以使沉淀完全，沉淀颗粒粗大，降低其溶解度。 2)加pHl0缓冲溶液35mL，摇匀，再加钙、镁混合指示剂0·2g左右，摇匀后呈红色。 3)用EDTA滴定至由红色变成蓝色(如终点不清晰，可再稍加一些指示剂)，

27、记录EDTA的消耗量Vl。 4)吸取蒸馏水25mL放于三角瓶中，作空白试验，即同样加l:3盐酸05mL，钡、镁混合液l0mL，pHl0缓冲液3.5mL，钙、镁混合指示剂约02g，然后用E DTA滴至溶液由红变蓝，记录EDTA消耗量为V2。 (4)结果计算： mmol(SO42-)100g土=×100 SO42-=mmol( SO42-)l00g土×0048式中 V2空白试验所消耗的EDTA量(mL)； V1待测液消耗的EDTA量(mL)； V3同体积待测液中原钙、镁所消耗的EDTAmL数(见后面实验钙、镁测定的结果。如测定钙、镁时所用EDTA的浓度与此实验用的浓度不同时，则

28、应换算)；CEEDTA溶液的浓度(molL)；W吸取待测液的毫升数相当的土样重(g)； 100换算成l00g土的mmol或； 0048每mmol硫酸根的g数。 (六)钙、镁离子的测定(EDTA容量法) (1)方法原理：利用EDTA与钙、镁离子的络合能力和指示剂与钙、镁离子络合能力不同的原理，在待测液中(pH调至10左右)先加入指示剂，于是待测液中的钙、镁离子便与指示剂形成一种红色的络合物，但当用EDTA溶液进行滴定时，因为EDTA与钙、镁离子的络合能力，远大于指示剂与钙、镁离子的络合能力，所以，原先与指示剂络合的钙、镁离子便开始被EDTA所夺取，这时溶液中的红色络合物就逐渐减少，而指示剂本身的

29、蓝色则逐渐增加，直至钙、镁离子全部被EDTA所夺取络合时，溶液便完全显现出指示剂本身的蓝色，此即达滴定终点。由EDTA的用量，便可求得待测液中钙、镁离子的含量。 (2)试剂及仪器用品： 1)l:l盐酸溶液。 2)pHl0氢氧化铵一氯化铵缓冲溶液：称取NH4Cl 3375g溶于150mL蒸馏水中，再加浓NH4OH(比重090)285mL混合，然后加水稀释至500mL。 3)001 molL的EDTA标准溶液：称取EDTA二钠盐3723g溶于蒸馏水中，定容至l L(必要时可用钙或镁的标准溶液进行标定)。 4)钙、镁混合指示剂：称取无水硫酸钾(K2SO4)50g，放于玛瑙研钵中研细，再称酸性铬蓝K0

30、5g，萘酚绿Blg也放于玛瑙研钵中，进行研磨并混合均匀，贮于暗色瓶中备用(不用时最好放在干燥器中保存)。 5)2molL氢氧化钠溶液：称取分析纯NaOH80g溶于蒸馏水中，并稀释至l L，贮于塑料瓶中保存。 6)仪器用品：移液管、三角瓶、试剂瓶、滴瓶、滴定管(酸式)、滴定管架。 (3)操作步骤： 1)吸取待测液25mL放入三角瓶中，加l:l盐酸2滴，摇匀，加热煮沸2分钟左右，以排除CO2。 2)在溶液冷却后，加缓冲溶液35mL(此时溶液pHl0)，再加入钙、镁混合指示剂02g左右，用EDTA滴定至溶液由红色变为蓝色，记录EDTA的消耗量(V1)。 3)吸取待测液25 mL。，放入三角瓶中，加2

31、 molL的氢氧化钠2 mL，使溶液pH>12，再加入钙、镁混合指示剂02g左右，用EDTA滴定至溶液由红色变为蓝色，记录EDTA消耗量(V2)。 4)结果计算： mmol(Ca2+)100g土=×100Ca2+=mmol(Ca2+)100g土×0.020mmol(Mg2+)100g土=×100 Mg2+=mmol(Mg2+)100g土×0.0122式中 V1滴定钙、镁总量所消耗的EDTA量(mL)；V2滴定钙所消耗的EDTA量(mL)；CEEDTA溶液的浓度，molL;W吸取待测液的mL数相当的土样重(g)；0.020每mmol钙的g数； 001

32、22每mmo1镁的g数； 100换算成100g土中的mmol或。 (七)钾、钠离子的计算 由于待测液中阴离子与阳离子的mmol数必然相等，故可利用已知阴离子的总量，减去已知钙、镁离子的含量，即可得出钾、钠离子的含量。通常土壤可溶性钾、钠含量中，绝大部分为钠离子。钾离子的含量很少，大都不超过钾、钠离子总量的10%。所以，由mmol100g土数换算成重量时，可全部以钠的mmol来进行计算，其误差并不显著，计算公式如下：mmol(Na+K+)/100g土=(Cl-+SO42-+HCO3-+CO32-)100g土mmol(Ca2+Mg2+)100g土(Na+K+)%=mmol(Na+K+)100g土&

33、#215;0.023式中，0.023每1mmol钠离子g数.二、地下水水质测定土壤盐碱化与地下水水质（主要指地下水矿化度）有密切关系。地下水位高且矿化度也高时，将会加剧土壤的盐碱化，所以有必要进行地下水的水质分析。地下水水质分析的项目和方法，基本上与土壤可溶性盐分的分析相同，所不同的有以下几点。其分析记录表见实表10。1、水样的采集与保存1水样的采集与保存水样的采集首先应具有代表性，并要求在采集和保存过程中不改变原有的化学成分和物理性质，不使受污染。一般应注意：（1）水样样瓶必须用洁净、无色并具有磨口瓶塞的硬质玻璃细口瓶。若采集的水样中含有较多的碱金属或碱土金属时，会对玻璃有侵蚀作用，应用塑料

34、瓶，或在玻璃瓶内壁涂一层熔化的石蜡，以防其对水样的污染。取样前应先用水样洗涤样瓶23次，然后装水入样瓶内(不要完全装满，要留出510mL空间，以免温度升高时顶开瓶塞)。(2)在具有抽水设备的水井中取样时，应先抽水数分钟，使水管中停滞的水和杂质完全抽出后再取样。取地下水时应在地下水位稳定以后，立即记录地面与地下水面的距离，并在水面以下20cm左右处取样。(3)取样时应详细记录取水时间、地点、取水深度、水温、色、味、嗅等。水样采集后，应立即盖紧瓶塞，尽快进行分析测定，以免放置时间过久引起水中某些成分改变而影响分析结果的准确性。如不能及时分析测定，则应仔细检查水样的密封情况，放置阴凉处，或在水样中滴

35、几滴防腐剂(如甲醛等)，以防微生物活动，避免水质变化。2测定结果的表示方法 (1)盐类溶于水中以后呈离子状态，故测得的结果也都是离子的含量，其单位多用离子的mgL或mmolL表示。例如：mmol(CO32-)L=×1000CO32-mgL=mmol(CO32-)L×30×1000 (2)总矿化度：即总含盐量，指盐类溶于水中后所形成的各种阴、阳离子的总和，多用mgL和gL表示。 (3)总碱度：地下水中碳酸根、重碳酸根及氢氧根三种阴离子含量的总和。单位多用mmolL或mgL表示。 (4)硬度：指存在于水中的钙离子和镁离子的总量，一般定1 L水中含有0.0lmmol钙、

36、镁离子时硬度为l。将钙、镁换算成与其总量相对应的碳酸钙(mgL)表示时，即l度相当于lL水中含有lmg的碳酸钙。 水样计算中的各种符号与土样分析测定中所用符号相同。实验三土壤铵态氮的测定一 2mol·L-1KCl浸提靛酚蓝比色法1、方法原理： 用2mol·L-1KCL溶液浸提土壤，把吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来。土壤浸出液中的铵态氮在强碱性介质中与次氯酸盐和苯酚作用，生成水溶性染料靛酚蓝，溶液的颜色很稳定。在含氮00505mg·L-1的范围内，吸光度与铵态氮含量成正比，可用比色法测定。2、试剂： (1)2mol·L-1KCl溶液。称

37、取1491g氯化钾(KCl，化学纯)溶于水中，稀释至lL。 (2)苯酚溶液。称取苯酚(C6H5OH，化学纯)10g和硝基铁氰化钠（Na2Fe(CN)5NO2H2O100mg稀释至1L。此试剂不稳定，须贮于棕色瓶中，在4冰箱中保存。 (3)次氯酸钠碱性溶液。称取氢氧化钠(化学纯)10g、磷酸氢二钠(Na2HPO4·7H2O，化学纯)706g、磷酸钠(Na3PO4·12H2O，化学纯)318g和525g·L-1次氯酸钠(NaOCl，化学纯，即含5有效氯的漂白粉溶液)10mL溶于水中，稀释至1L，贮于棕色瓶中，在4冰箱中保存。 (4)掩蔽剂。将400g·L-1

38、的酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O，化学纯)与100g·L-1的EDTA二钠盐溶液等体积混合。每100mL混合液中加入10mol·L-1氢氧化钠溶液05mL。 (5)250g·mL-1铵态氮(NH4+N)标准溶液。称取干燥的硫酸铵(NH4)2SO4，分析纯04717g溶于水中，洗入容量瓶后定容至1L，制备成含铵态氮(N)100g·mL-1的贮存溶液；使用前将其加水稀释40倍，即配制成含铵态氮(N)25g·mL-1的标准溶液备用。3、仪器与设备：往复式振荡机、分光光度计。4、分析步骤： (1)浸提。称取相当于2000g干土的新鲜

39、土样(若是风干土，过10号筛)准确到00lg，置于200mL三角瓶中，加入氯化钾溶液100mL，塞紧塞子，在振荡机上振荡1h。取出静置，待土壤氯化钾悬浊液澄清后，吸取一定量上层清液进行分析。如果不能在24h内进行分析，用滤纸过滤悬浊液，将滤液储存在冰箱中备用。(2)比色。吸取土壤浸出液2mL10mL(含NH4+N2g25g)放人50mL容量瓶中，用氯化钾溶液补充至10mL，然后加入苯酚溶液5mL和次氯酸钠碱性溶液5mL，摇匀。在20左右的室温下放置1h后(注1)，加掩蔽剂1mL以溶解可能产生的沉淀物，然后用水定容至刻度。用lcm比色槽在625nm波长处(或红色滤光片)进行比色，读取吸光度。(3

40、)工作曲线。分别吸取000，200，400，600，800，10OOmLNH4+N标准液于50mL容量瓶中，各加10mL氯化钾溶液，同(2)步骤进行比色测定。5、结果计算 土壤中NH4+(N)含量(mg·kg-1)= 式中：显色液铵态氮的质量浓度(g·mL-1)；V显色液的体积(mL)； ts分取倍数；m样品质量(g)。注1 显色后在200C左右放置1h，再加入掩蔽剂。过早加入会使显色反应很慢，蓝色偏弱；加入过晚，则生成的氢氧化物沉淀可能老化而不易溶解。二 2mol.L-1KCL浸提奈氏比色法（Nessler）1、方法原理：用2mol.L-1KCL溶液浸提土壤，把吸附在土壤

41、胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来。土壤浸出液中的铵态氮在强碱条件下（pH=11），与奈氏试剂作用生成橘黄色配合物，其反应如下：2KI+HgI2KOHK2HgI4（奈氏试剂）K2HgI4+3KOH+NH3 Hg2O（NH4I）（橘黄色）+7KI+H2O此显色反应在pH=11时显色完全（从pH=411之间随pH升高而颜色加深），其橘黄色的深浅在显色液NH4+-N的浓度在0.23mg·L-1时符合比耳定律。分析过程中Ca2+、Mg2+离子的干扰，可加酒石酸钠配合掩蔽。2、主要仪器：往复式振荡机、分光光度计3、试剂（1）2mol·L-1KCL溶液。称取149.1g氯化钾(K

42、Cl、化学纯)溶于水中，稀释至1L。（2）奈氏试剂。溶解HgI245.0g和KI35.0g于少量水中,将此溶液洗入1000mL容量瓶中,加入KOH112g,加水至800mL,摇匀,冷却后定容.放置数日后,过滤或将上清液虹吸入棕色瓶中备用。(3)100g·L-1酒石酸钠溶液。(4)100g·mL-1N(NH4+-N)标准溶液 。称取烘干NH4Cl(分析纯)0.3817g溶于水中,定容为1000mL,此为100g.mL-1N(NH4+-N)贮备液。用时吸上述溶液50mL,稀释至500mL,即为10g·mL-1N(NH4+-N)工作液.4、操作步骤：(1)浸提 。 称取

43、相当于20.00g干土的新鲜土样(若是风干土,过10号筛)准确到0.01g,置于200mL三角瓶中,加入氯化钾溶液100mL,塞紧塞子,在振荡机上振荡1小时。取出静置,用滤纸过滤。(2)比色 。 吸取土壤浸出液15mL,置于50mL容量瓶中,加100g.L-1酒石酸钠溶液2mL,充分摇匀,加水至40mL,摇匀,加奈氏试剂2.5mL,用水定容后充分摇匀。30分钟后用分光光度计比色,波长为420nm。在样品测定同时需做空白试验,以校正试剂误差。标准曲线的制作。 分别吸取10g·mL-1N(NH4+-N)标准液0、5、10、15、20、25mL置于6个50mL容量瓶中，显色步骤同上样品测定

44、。此标准系列浓度分别为0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0g·mL-1N(NH4+-N)，在420nm波长处比色。以空白液显色后，调节仪器零点。5、结果计算：土壤中(NH4+-N)含量（mg·kg-1）=:显色液铵态氮的质量浓度（g·mL-1）；V：显色液的体积（mL）;ts:分取倍数；m：样品质量（g）。实验四 土壤速效磷的测定一 方法原理(0.5mol·L-1 NaHCO3法)：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有效磷。一般用碳酸盐的碱溶液。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

45、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-、CO32-等阴离子，有利于吸附态磷的置换，因此NaHCO3不仅适用石灰性土壤，也适应于中性和酸性土壤中速效磷的提取。待测液中的磷用钼锑抗试剂显色，进行比色测定。二主要仪器：往复式振荡机、分光光度计或比色计。三试剂： (1)05mol·L-1NaHCO3浸提液。溶解NaHCO3420g于800mL水中，以05mol·L-1NaOH溶液调节浸提液的pH至85。此溶液曝于空气中可因失去CO2而使pH增高，可于液面加一层矿物油保存之

46、。此溶液贮存于塑料瓶中比在玻璃中容易保存，若贮存超过1个月，应检查pH值是否改变。(2)无磷活性炭。活性炭常含有磷，应做空白试验，检验有无磷存在。如含磷较多，须先用2mol·L-1HCl浸泡过夜，用蒸馏水冲洗多次后再用05mol·L-1NaHCO3浸泡过夜，在平瓷漏斗上抽气过滤，每次用少量蒸馏水淋洗多次，并检查到无磷为止。如含磷较少，则直接用NaHCO3处理即可。(3)钼锑抗试剂。A.5g·L-1酒石酸氧锑钾溶液:取酒石酸氧锑钾K(SbO)C4H4O60.5g,溶解于100mL水中。B.钼酸铵一硫酸溶液:称取钼酸铵(NH4)6Mo7O24.4H2O10g,溶于45

47、0mL水中,缓慢地加入153mL浓H3SO4,边加边搅。再将上述A溶液加入到B溶液中,最后加水至1L.充分摇匀,贮于棕色瓶中,此为钼锑混合液.临用前(当天)称取左旋抗坏血酸(C6H8O5,化学纯)1.5g,溶于100mL钼锑混合液中,混匀,此即钼锑抗试剂。有效期24小时,如藏于冰箱中则有效期较长.此试剂中H2SO4为5.5mol·L-1(H+),钼酸铵为10g.L-1,酒石酸氧锑钾为0.5g.L-1,抗坏血酸为15g·L-1。(4)磷标准溶液。准确称取在105烘箱中烘干的KH2PO4(分析纯)0.2195g,溶解在400mL水中,加浓H2SO45mL(加H2SO4防长霉菌,

48、可使溶液长期保存),转入1L容量瓶中,加水至刻度.此溶液为50g·mL-1P标准溶液。吸取上述磷标准溶液25mL,稀释至250mL,即为5g·mL-1P标准溶液(此溶液不宜久存)。四操作步骤 ： 称取通过20目筛子的风干土样25g(精确到0001g)于150mL三角瓶(或大试管)中，加入O5mo1·L-1NaHC03溶液50mL，再加一勺无磷活性炭(注1)，塞紧瓶塞，在振荡机上振荡30min(注2)，立即用无磷滤纸过滤，滤液承接于100mL三角瓶中，吸取滤液10mL(含磷量高时吸取2550mL，同时应补加05mol·L-1NaHCO3溶液至10mL)于1

49、50mL三角瓶中(注3)，再用滴定管准确加入蒸馏水35mL，然后用移液管加入钼锑抗试剂5mL(注4)，摇匀，放置30min后，用880nm或700nm波长进行比色。以空白液的吸收值为0，读出待测液的吸收值(A)。标准曲线绘制：分别准确吸取5g·mL-1P磷标准溶液0、10、20、30、40、50mL于150mL三角瓶中，再加入05mol·L-1NaHCO310mL，准确加水使各瓶的总体积达到45mL，摇匀；最后加入钼锑抗试剂5mL，混匀显色。同待测液一样进行比色，绘成标准曲线。最后溶液中磷的浓度分别为0、01、02、03、04、05g·mL-1P。五结果计算：土壤

50、中有效磷(P)含量(mg·kg-1)=×1000式中:-从工作曲线上查得P的质量浓度(g·mL-1);V- 显色时定容体积(mL);ts-为分取倍数(即浸提液总体积与显色对吸取浸提液体积之比);m-风干土质量(g);K-将风干土换算成烘干质量的系数;1000-将g换算成mg;1000-换算成每kg含P量.土壤速效磷g·kg-1P 等级<5 低510 中>10 高六注释： 注1活性炭对PO43-有明显的吸附作用，当溶液中同时存在大量的HCO3-离子饱和了活性炭颗粒表面，抑制了活性炭对PO43-的吸附作用。 注2本法浸提温度对测定结果影

51、响很大。有关资料曾用不同方式校正该法浸提温度对测定结果的影响，但这些方法都是在某些地区和某一条件下所得的结果，对于各地区不同土壤和条件下不能完全适用，因此必须严格控制浸提时的温度条件。一般要在室温(2025)下进行，具体分析时，前后各批样品应在这个范围内选择一个固定的温度，以便对各批结果进行相对比较。最好在恒温振荡机上进行提取。显色温度(20左右)较易控制。 注3由于取05molL-1NaHCO3浸提滤液10mL于50mL容量瓶中，加水和钼锑抗试剂后，即产生大量的C02气体，由于容量瓶口小，C02气体不易逸出，在摇匀过程中，常造成试液外溢，造成测定误差。为了克服这个缺点，可以准确加入提取液、水

52、和钼锑抗试剂(共计50mL)于三角瓶中，混匀，显色。 注4全磷钼锑抗法，其显色溶液的酸的浓度为055mol·L-1(12H2SO4)，钼酸铵浓度为1g·L-1。在ALPage，Methods of Soil Analysis.part 2，1982(419422页)Olsen法中先用H2S04中和NaHC03提取液至pH5，再加钼锑抗试剂使最后显色溶液的酸的浓度为042mol·L-1(12H2SO4)，钼酸铵浓度为096g·L-1。经我们试验，用本法测定磷的含量，其结果是很理想的。为了统一应用全磷测定中的钼锑抗试剂，同时考虑到Olsen法是属于例行方法，

53、可以省去中和步骤，这样最后显色液酸的浓度约为O45mol·L-1(12H2SO4)，钼酸铵浓度为10g·L-1，这样仍在合适的显色的酸的浓度范围。实验五 土壤速效钾的测定NH4OAC浸提，火焰光度法一方法原理 以NH4OAc作为浸提剂与土壤胶体上阳离子起交换作用如下：NH4OAc浸出液常用火焰光度计直接测定。为了抵消NH4OAc的干扰影响，标准钾溶液也需要用1mol·L-1NH4OAc配制。火焰光度法的基本原理：当样品溶液喷成雾状以气液溶胶形式进人火焰后，溶剂蒸发掉而留下气固溶胶，气固溶胶中的固体颗粒在火焰中被熔化、蒸发为气体分子，继续加热即又分解为中性原子(基态

54、)，更进一步供给处于基态原子以足够能量，即可使基态原子的一个外层电子移至更高的能级(激发态)，当这种电子回到低能级时，即有特定波长的光发射出来，成为该元素的特征之一。例如，钾原子线波长是7664nm、7698nm；钠原子线波长是589nm。用单色器或干涉型滤光片把元素所发射的特定波长的光从其余辐射谱线中分离出来，直接照射到光电池或光电管上，把光能变为光电流，再由检流计量出电流的强度。用火焰光度法进行定量分析时，若激发的条件(可燃气体和压缩空气的供给速度，样品溶液的流速，溶液中其它物质的含量等)保持一定，则光电流的强度与被测元素的浓度成正比。即可用下式表示之，即I=acb，由于用火焰作为激发光源

55、时较为稳定，式中a是个常数，当浓度很低时，自吸收现象可忽略不计，此时b=l，于是谱线强度与试样中欲测元素的浓度成正比关系：I=ac把测得的强度与一种标准或一系列标准的强度比较，即可直接确定待测元素的浓度而计算出未知溶液含钾量(有关仪器的构造及仪器使用方法详见仪器说明书)二主要仪器：火焰光度计、往返式振荡机。三试剂：(1)lmol·L-1中性NH4OAc(pH7)溶液。称取化学纯CH3COONH47709g加水稀释，定容至近1L。用HOAc或NH4OH调至pH70，然后稀释至1L。具体方法如下：取出1mol·L-1 NH4OAc溶液50mL，用溴百里酚蓝作指示剂，以1:1NH4OH或稀HOAc调至绿色即为pH70(也可以在酸度计上调节)。根据50mL所用NH4OH或HOAc的毫升数，算出所配溶液大概需要量，最后调至pH7O。(2)钾的标准溶液的配制(注1)。称取KCl(二级，110烘干2h)01907g溶于lmol·L-1 NH4OAc溶液中，定容至1L，即为含100g·mL-1 K的NH4OAc溶液。同时分别准确吸取此100g·mL-1K标准液0、25、50、100、150、200、400mL放人100mL容量瓶中，用1mol&#