西南林学院实验 土壤测定

1、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

2、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510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

3、，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0.51公斤。若含较多石块或侵入体时，应采样公斤以上，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，

4、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

5、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

6、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35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

7、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

8、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。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

9、，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35天即可风干。潮湿季节可适当延长。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

10、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。 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

11、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

12、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600700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1052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（7080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 风干土吸湿水的测定将称皿（或铝盒）编号连盖置于105110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510g过1mm孔筛土样平铺于称皿中，再精确称重得W2，移入加热

13、至105110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% 自然含水量的测定 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）。 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

14、红外线灯于铁架上，下面垫一石棉板。（距灯中心510cm），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46个样品，照射37分钟称重（有机质含量少的样品715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。 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0.50.8%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23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

15、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

16、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

17、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

18、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

19、分 秒0.01mm时 分 秒413243255485130422504861254025048712338245488 120372404891183623048101183522548111153422548121123322048131103221548141103121548151830215481616292548171528204818122730155481910271554820582615048215626150482255251504823542430145482454241454825532330140482651231354827502213048284821301304

20、829462113048304520128483145193012548324519125483344191204834441830120483542181204836421811548374017301154838381730115483937171154840371711048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6.08.0-2.218.5-0.426.5+2.29.09.5-2.119.0-0.327.0+2.510.010.5-2.019.5-0.127.5+2.611.0-1.920.0028.0+2.911.512.0-1.820.5+0.152

21、8.5+3.112.5-1.721.0+0.329.0+3.313.0-1.621.5+0.4529.5+3.513.5-1.522.0+0.630.0+3.714.014.5-1.422.5+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（%）

22、物理性沙粒（%）质地名称0510095粗砂土5109590细砂土10209080砂壤土20308070轻壤土30407060中壤土40506050重壤土50605040轻粘土60704030中粘土8020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

23、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。-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；-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 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。 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

24、，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。 结果计算式中：B烘干土样重（g）At时比重瓶+水的重量（g）Ct时比重瓶+水+土

25、样的重量（g） dwtt时蒸馏水比重。 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 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。 操作步骤先量取环刀的高度及内径，并计算出容积（V）。

26、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

27、实验须做三次以上重复。 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

28、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

29、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%的称0.1g,47%称0.2g,24%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0.8N K2Cr2O75ml，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180190的油浴锅中，此时油温下降至170180，保持此温度。当试管内容物开始沸腾时，计时

30、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6070ml，加入23滴邻菲罗啉指示剂，用0.2N FeSO4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0.2N FeSO4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

31、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；0.0031毫克当量碳的克数。五、试剂配制及仪器设备0.8N K2Cr2O7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FeSO47 H2O56g溶于蒸馏水中，加6N H2SO430ml,水稀释至1000ml，此溶液需用0.1N K2Cr2O7溶液在用前准确标定。0.1N K2Cr2O7标准溶液：准确称取在120130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

32、至1000ml刻度。邻菲罗啉指示剂：称取分析纯邻菲罗啉1.485g和FeSO47 H2O0.695g，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、0300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

33、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

34、酸钾硫酸消化、蒸馏测氮，主要反应式如下：NH2CH2CONH-CH2COOH4+H2SO42NH2-CH2CONH+SO2+(O)NH2-CH2CONH+3H2SO4NH3+2C02+3SO2+ 4H2O2NH2-CH2CONH+2K2Cr2O7+9H2SO4(NH4)2SO4+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+4CO2+10H2O(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3NH3+H3BO3H3BO3NH3H3BO3NH3+HCLH3BO3+NH4CL三、测定步骤准确称取通过0.25mm孔筛的土样0.10.5g放入消化管中，有机质含量大于5%时应加12g焦硫酸钾，以提高硫

35、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12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25ml 40% NaOH，通过蒸气，将盛有25ml 2%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

36、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：滴定样品时消耗HClml数； O滴定空白时消耗HClml数； 0.0141mg当量氮的克数； NHCL的当量浓度五、试剂配制及仪器设备 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400g NaOH，加水溶解并不断搅拌

37、，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134g NaOH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。 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

38、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

39、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15g（有机质含量高的样品称0.51g，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4N NaOH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10ml 2%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

40、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； 141mg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

41、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HCL 8.3ml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50gFeSO47H2O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

42、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

43、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7072%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3

44、040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

45、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105110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

46、）（P2O5）00005010.10.22915020.20.45625030.40.91245040.61.37465050.81.83285061.02.290105071.22.7481250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； V

47、2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

48、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