1、 土壤學實驗講義（修訂版）吳彩霞 王靜 李旭東蘭州大學草地農業科技學院2012年10月目 錄實驗一、土壤分析樣品采集與制備實驗二、土壤全氮的測定凱氏定氮法實驗三、土壤速效鉀的測定實驗四、土壤有效磷的測定實驗五、土壤有機質的測定實驗六、土壤酸度的測定實驗一 土壤分析樣品采集與制備一、實驗目的和說明為開展土壤科學實驗，合理用土和改土，除了野外調查和鑒定土壤基礎性狀外，還須進行必要的室內常規分析測定。而要獲得可靠的科學分析數據，必須從正確地進行土壤樣品(簡稱土樣)的采集和制備做起。一般土樣分析誤差來自采樣、分樣和分析三個方面，而采樣誤差往往大于分析誤差，如果采樣缺乏代表性即使室內分析人員的測定技術如

2、何熟練和任何高度精密的分析儀器，測定數據相當準確，也難于如實反映客觀實際情況。故土樣采集和制備是一項十分細致而重要的工作。二、實驗方法步驟 (一)土樣采集分析某一土壤或土層，只能抽取其中有代表性的少部份土壤，這就是土樣。采樣的基本要求是使土樣具有代表性，即能代表所研究的土壤總體。根據不同的研究目的，可有不同的采樣方法。1.土壤剖面樣品 土壤剖面樣品是為研究土壤的基本理化性質和發生分類。應按土壤類型，選擇有代表性的地點挖掘剖面，根據土壤發生層次由下而上的采集土樣，一般在各層的典型部位采集厚約l0厘米的土壤，但耕作層必須要全層柱狀連續采樣，每層采一公斤；放入干凈的布袋或塑料袋內，袋內外均應附有標簽

3、，標簽上注明采樣地點、剖面號碼、土層和深度。圖1 土壤剖面坑示意圖2. 土壤混合樣品混合土樣多用于耕層土壤的化學分析，一般根據不同的土壤類型和土壤肥力狀況，按地塊分別采集混合土樣。一般要求是：(1)采樣點應避免田邊、路旁、溝側、糞底盤以及一些特殊的地形部位。 (2)采樣面積一般在2050畝的地塊采集一個混合樣可根據實際情況酌情增加樣品數。 (3)采樣深度依不同分析要求而定，一般土壤表層取0-10cm，取樣點不少于5點。可用土鉆或鐵鏟取樣，特殊的微量元素分析，如鐵元素需改用竹片或塑料工具取樣，以防污染。 (4)每點取樣深度和數量應相當，集中放入一土袋中，最后充分混勻碾碎，用四分法取對角二組，其余

4、淘汰掉。取樣數量約1公斤左右為宜。(5)采樣線路通常采用對角線、棋盤式和蛇形取樣法。(6)裝好袋后，栓好內外標簽。標簽上注明采樣地點、深度、采集人和日期，帶回室內風干處理(二)土壤樣品制備樣品制備過程中的要求：(1)樣品處理過程中不能發生任何物理和化學變化，以免造成分析誤差。(2)樣品要均一化，使測定結果能代表整個樣品和田間狀態。(3)樣品制備過程包括：風干一分選一去雜一磨碎一過篩混勻一裝瓶一保存一登記。風干一將取回的土樣放在通風、干燥和無陽光直射的地方，或攤放在油布、牛皮紙、塑料布上，盡可能鋪平并把大土塊捏碎，以便風干快些。分選一若取的土樣太多，可在土樣均勻攤開后，用“四分法”去掉一部分，留

5、下1000克左右供分析用。去雜、磨細和過篩一將風干后土樣先用臺稱稱出總重量，然后將土樣倒在橡皮墊上，碾碎土塊，并盡可能挑出樣品中的石礫、新生體、侵入體、植物根等雜質，分別放入表面皿或其它容器中；將土樣鋪平，用木棒輕輕輾壓，將輾碎的土壤用帶有篩底和篩蓋的0.25mm篩孔的土篩過篩，并蓋好蓋、防止細土飛揚。不能篩過的部分，再行去雜，余下的土壤鋪開再次碾壓過篩，直至所有的土壤全部過篩，只剩下石礫為止。(樣品通過多大篩孔、應依不同分析要求而定)。混勻裝瓶一將篩過的土壤全部倒在干凈的紙上，充分混勻后裝入5001000ml磨口瓶中保存。每個樣品瓶上應貼兩個標簽，大標簽貼在瓶蓋上。書寫標簽用HB鉛筆或圓珠筆

6、填寫，并在外面涂上一薄層石臘，以供長期保存。樣品保存和登記一大量樣品必須編號，建立樣品總帳，放在干燥的地方，按一定順序排列保存。樣品登記總帳時，應記好剖面號數、采樣詳細地點、采樣人、處理日期以及石礫、新生體含量等詳細記載，以便隨時查尋。作業題1在采集土樣過程中，為什么要強調代表性，它與室內分析數據可靠性有何關系?2.土壤樣品制備包括哪些過程?你認為哪一個過程最重要?實驗二、土壤全氮的測定凱氏定氮法一、目的1、掌握土壤中全氮含量測定的方法。2、了解測定土壤全氮的原理二、原理土壤中的氮大部分以有機態（蛋白質、氨基酸、腐殖質、酰胺等）存在，無機態（NH4+ 、 NO3 - 、NO2 - ）含量極少，

7、全氮量的多少決定于土壤腐殖質的含量。土壤中含氮有機化合物在還原性催化劑的作用下，用濃硫酸消化分解，使其中所含的氮轉化為氨，并與硫酸結合為硫酸銨。NH2-CH2-COOH+3H2SO4NH3+2CO2+3SO2+4H2O2NH3+ H2SO4(N H4) 2 SO42CuSO4+CCu2SO4+ CO2+SO2Cu2SO4+ 2H2SO42CuSO4+SO2+2H2OSe+ H2SO4H2SeO3+2SO2+2H2OH2SeO3SeO2+ H2OC+ SeO2Se+CO2加入硫酸鉀是為了提高硫酸的沸點，加快反應速度。上述反應如此循環，直至樣品消化完全。注意：加熱的溫度不能過高，時間不能過久，否則

8、會使氨受到損失。(N H4) 2 SO4+ H2SeO3(N H4) 2 SeO3+H2SO4(N H4) 2 SeO39 H2O+2 NH3+3Se+N2給消化液加入過量的氫氧化鈉溶液，使銨鹽分解蒸餾出氨，吸收在硼酸溶液中，最后以甲基紅-溴甲酚綠為指示劑，用標準鹽酸滴定至粉紅色為終點，根據標準鹽酸的用量，求出分析樣品中的含氮全量。三、試劑：1、混合催化劑：稱取硫酸鉀100g、五水硫酸銅10g、硒粉1g。均勻混合后研細。貯于瓶中。2、比重1.84濃硫酸。3、40%氫氧化鈉：稱400g氫氧化鈉于燒杯中，加蒸餾水600ml，攪拌使之全部溶解。4、2%硼酸溶液：稱20g硼酸溶于1000ml水中，再加

9、入2.5ml混合指示劑。（按體積比100:0.25加入混合指示劑）5、混合指示劑：稱取溴甲酚綠0.5g和甲基紅0.1克,溶解在100ml95%的乙醇中,用稀氫氧化鈉或鹽酸調節使之呈淡紫色，此溶液pH應為4.5。6、0.01N的鹽酸標準溶液：取比重1.19的濃鹽酸0.84ml，用蒸餾水稀釋至1000ml，用基準物質標定之。五、操作步驟1、消煮：在分析天平上準確稱取通過60號篩的風干土0.5000g左右，移入干燥的消化管中，加入1.5g的還原性混合催化劑。用注射器加入5ml濃硫酸，放到通風柜內的消煮器上消煮1.5h左右。直至內容物呈清徹的淡藍色為止。2、蒸餾：消煮完畢后冷卻。 將三角瓶置于冷凝管的

10、承接管下，管口淹沒在硼酸溶液中（三角瓶用2%的硼酸20ml作吸收劑），然后打開冷凝器中的水流，進行蒸餾。在整個蒸餾過程中注意冷凝管中水不要中斷，當接受液變籃后蒸餾5min,將冷凝管下端離開硼酸液面，再用蒸餾水沖凈管外。3、滴定：用0.001當量的鹽酸標準溶液滴定至紅色為止。記錄所消耗的鹽酸標準溶液的體積。4、空白：除不加試樣外其余步驟完全相同。六、計算：土壤含氮量（%）=(V-V0)*N*0.014*100/WV-滴定試樣時消耗的鹽酸標準溶液體積，ml。V0 -滴定空白時消耗的鹽酸標準溶液體積，ml。N-鹽酸標準溶液的當量濃度。W-土壤樣品重，g。 0.014-氮的毫克當量。注：鹽酸溶液的標定

11、間接標定法：（1）基準物質的稱取與溶解：將分析純的鄰苯二甲酸氫鉀于100-105的烘箱內烘1h,用差減法準確稱取0.1g左右，共取三份，分別置250ml三角瓶中，加水50ml溶解。 （2）0.02N的NaOH溶液的配制，稱取分析純的NaOH0.4g，溶于50ml水中，待標。（3）NaOH溶液的標定：給裝有鄰苯二甲酸氫鉀的三角瓶中滴兩滴酚酞指示劑，用NaOH溶液滴定至微紅色，半分鐘顏色不消失即到終點。根據NaOH的用量計算其準確的當量濃度，平行標定的精密度應在0.2%以內。NNaOH=W*1000/(E*VNaOH)NNaOH _氫氧化鈉溶液的當量濃度；W_基準物質的重量（g）；E_基準物質的克

12、當量（g）；VNaOH _消耗氫氧化鈉溶液的體積（ml）。（4）HCl溶液的標定：準確取被標定的鹽酸溶液25ml，共3份，置于250ml三角瓶中，加酚酞指示劑兩滴，用NaOH溶液滴定至微紅色，半分鐘不褪色即可。根據氫氧化鈉的用量計算鹽酸溶液的準確當量濃度，精密度應在0.2%以內。NHCl= NNaOH * VNaOH /VHCl直接標定法：（1）基準物質的稱取與溶解：用差減法準確稱取0.1g左右的優級純硼砂（四硼酸鈉：Na2B4O7·10H2O,分子量：381.37；注意：硼砂的結晶水很容易風化損失，所以稱前不宜烘烤），共三份，分別置250ml三角瓶中，加水50ml溶解。（2）HCl

13、溶液的標定：給盛硼砂溶液的三角瓶中加甲基紅溴甲酚綠混合指示劑兩滴，用鹽酸溶液滴定到淡紫紅色即到終點，根據鹽酸消耗的體積按間接法步驟（3）計算其準確的當量濃度。實驗三、土壤速效鉀的測定一、實驗目的意義植物一般直接從土壤中吸收水溶性鉀，但交換性鉀可以很快和水溶性鉀達到平衡，因此土壤速效鉀包括水溶性鉀和交換性鉀。土壤重的交換性鉀是指由于靜電引力兒吸附在土壤膠體表面并能被加到土壤中鹽溶液的陽離子在短時間內代換的那部分鉀。在測定土壤交換性鉀的過程當中，如果不把水溶性鉀減去，所得的結果就是速效加了。速效鉀是最能直接反映土壤供鉀能力的指標，尤其對季作物而言，速效鉀和作物吸收鉀量之間往往有比較好的相關性。由于

14、交換性鉀的意義十分明確，因此，凡是能通過交換作用代換這部分鉀的試劑，都可用來作為提取劑。如NaNO3、NaOAc、CaCl2、BaCl2、NH4NO3和NH4CH3COOH等，但用不同浸提劑所得結果不一致。最常用的提取劑是中性的乙酸銨c(NH4CH3COOH)=1mol/L，用NH4+作為K+的代換離子有其它離子不能取代的優越性，因為NH4+與K+的半徑相似，水化能也相似，這樣NH4+能有效取代土壤礦物表面的交換性鉀，同時NH4+進入礦物層間，能有效地引起層間收縮，不會使礦物層間的非交換性鉀釋放出來。因此NH4+將土壤顆粒表面的交換性鉀和礦物層間的非交換性鉀區分出來，不會因提取時間和淋洗次數的

15、增加而顯著增加鉀提取量，所以用NH4+作提取劑測得的交換性鉀結果比較穩定，重現性好，而且NH4CH3COOH提取劑對火焰光度計測鉀沒有干擾。在一些沒有火焰光度計的實驗室，速效鉀可用硝酸鈉溶液c(NaNO3)=1mol/L提取四苯硼鈉比濁法測定，用NaNO3提取是因為NH4+在化學方法測定中對K+的測定有干擾。但結果和乙酸銨提取法不一樣。二、方法原理：當中性乙酸銨溶液與土壤樣品混合后，溶液中的NH4+與土壤顆粒表面的K+進行交換，取代下來的K+和水溶性K+一起進入溶液，提取液中的鉀可直接用火焰光度計測定。三、試劑：1.乙酸銨溶液c(NH4CH3COOH)=1.0mol/L：稱取77.08gNH4

16、CH3COOH溶于近1L水中，用稀HOAc或氨水調至pH=7.0，然后定溶。2.鉀標準溶液c(KCl)=100mg/L：稱取0.1907gKCl（在110下烘2h）溶于水中，定溶至1L，即為鉀標準溶液。3.鉀標準系列溶液：吸取100mg/L的K標準液5ml、10ml、20ml、40ml、50ml分別放入100ml容量瓶中，用乙酸銨溶液定溶，即得到：5 mglL-1、10 mglL-1、20 mglL-1、40 mglL-1、50mglL-1的鉀標準系列溶液。四、操作步驟：1.稱取風干土樣（顆粒小于2mm）5.00g于200ml塑料瓶中，加乙酸銨溶液50.0ml，蓋緊瓶塞，在往復式振蕩機上振蕩1

17、5min，振蕩時最好恒溫，但對溫度的要求不太嚴格，一般在20-25即可。然后懸浮液用干燥濾紙過濾，其濾液可直接用火焰光度計測定鉀。2.同時測定鉀標準系列溶液，在方格紙上以鉀ppm數為橫坐標，檢流計讀數為縱坐標，繪成標準曲線，然后用待測液的讀數在曲線上查出其ppm數。五、結果計算： K (mgkg-1)=×V×ts/m式中：K速效鉀的質量分數，mgkg-1； 儀器直接測得或從工作曲線上查得的測定液的K濃度，mgkg-1； V加入浸提液定溶體積，ml； Ts分取倍數，原待測液總體積和吸取的待測液體積之比，以原液直接測定時，比值為1； m樣品質量，g；注釋：（1） 1mol/L

18、NH4Ac法測定結果的評價標準是：(mgkg-1K)3030-6060-10160供鉀水平極低中高極高作業：土壤中速效鉀包括那幾種形態？評價你所測定的土壤其速效K含量的水平。實驗四、土壤有效磷的測定（0.5mol/LNaHCO3浸提鉬銻抗比色法）一、實驗目的及說明 土壤中有效磷的含量，隨土壤類型、氣候、施肥水平、灌溉、耕作栽培措施等條件的不同而異。通過土壤有效磷的測定，有助于了解近期內土壤供應磷的情況，為合理施用磷肥及提高磷肥利用率提供依據。土壤速效磷的測定中，浸提劑的選擇主要是根據土壤的類型和性質決定。浸提劑是否適用，必須通過田間試驗來驗證。浸提劑的種類很多，近20年各國漸趨于使用少數幾種浸

19、提劑，以利于測定結果的比較和交流。我國目前使用最廣泛的浸提劑是0.5molL-NaHCO3溶液(Olsen法)，測定結果與作物反應有良好的相關性注1，適用于石灰性土壤、中性土壤及酸性水稻土。此外還使用0.03molL-NH4F一0.025molL-HCl溶液(BrayI法)為浸提劑，適用于酸性土壤和中性土壤。同一土壤用不同的方法測得的有效磷含量可以有很大差異，即使用同一浸提劑，而浸提時的土液比、溫度、時間、振蕩方式和強度等條件的變化，對測定結果也會產生很大的影響。所以有效磷含量只是一個相對的指標。只有用同一方法，在嚴格控制的相同條件下，測得的結果才有相對比較的意義。在報告有效磷測定的結果時，必

20、須同時說明所使用的測定方法。二、方法原理石灰性土壤中磷主要以CaP(磷酸鈣鹽)的形態存在。中性土壤中CaP、A1一P(磷酸鋁鹽)、FeP(磷酸鐵鹽)都占有一定的比例。0.5mo1L-NaHCO3、(pH8.5)可以抑制Ca2+的活性，使某些活性更大的與Ca結合的P浸提出來；同時，也可使比較活性的FeP和A1一P起水解作用而被浸出。在浸體液中由于Ca、Fe、Al濃度較低，不會產生磷的再沉淀。須用靈敏的鉬藍比色法測定。在一定酸度和三價銻離子存在下，磷酸與鉬酸銨形成銻磷鉬混合雜多酸，由于銻磷鉬雜多酸在20-60時易為抗壞血酸還原為磷鉬藍，使顯色速度加快。磷含量高顏色則深，因而可用比色法測定磷的含量。

21、當土樣含有機質較多時，會使浸出液顏色變深而影響吸光度，或在顯色出現渾濁而干擾測定，此時可在浸提振蕩前，向土壤懸液中加入活性碳脫色，振蕩浸提并脫色，或在分光光度計660nm波長處測定以消除干擾。三、試劑配制(1)0.5mo1L-NaHCO3 (pH8.5)浸提劑 42.0g NaHCO3(分析純)溶于約800ml水中，稀釋至1L，用濃NaOH調節至pH8.5(用pH計測定)，貯于聚乙稀瓶或玻璃瓶中，用塞塞緊。該溶液久置因失去C02而使pH升高，所以如貯存期超過20天，在使用前必須檢查并校準pH值。(2)無磷的活性碳粉和濾紙 須做空白試驗，證明無磷存在。如含磷較多，須先用2molL-HCl浸泡過夜

22、，用水沖洗多次后再用0.5mo1L-NaHCO3浸泡過夜，在布氏漏斗上抽濾，用水沖洗幾次，最后用蒸餾水淋洗三次，烘干備用。如含磷較少，則直接用0.5mo1L-NaHCO3處理。(3)鉬銻貯存液：208.3ml分析純濃硫酸，邊攪拌邊緩緩加入到400ml蒸餾水中,冷卻。另稱取分析純鉬酸銨20克溶于約60的300ml蒸餾水中,冷卻。然后，將硫酸溶液緩緩到入鉬酸銨溶液中,不斷攪拌,再加100ml0.5%酒石酸銻鉀溶液，冷卻后，用蒸餾水稀釋至1000ml,搖勻，貯于棕色試劑瓶中。(4)鉬銻抗顯色劑：于100ml鉬銻貯存液中加入1.5g抗壞血酸，此試劑有效期24小時，宜配前使用。在室溫下有效期為24h，在

23、28冰箱中可貯存7天。(5)磷標準貯備液(Cp100mg/ L)：稱取105烘干2h的磷酸二氫鉀 (KH2PO4，分析純)0.4394g溶于200ml水中，加入5ml濃H2SO4 (分析純)，轉入1L容量瓶中，用水定容，該貯備液可長期保存。 (6)磷標準工作液(Cp=5mg/L)：將一定量的磷標準貯備液用0.5moll1NaHCO3溶液準確稀釋20倍，該標準工作液不宜久存（此溶液有效期只有半年）。三、操作步驟1.稱取通過2mm篩孔的風干土樣2.50g，置于250ml塑料瓶中，加入50ml碳酸氫鈉浸提劑，在20-25下振蕩30分鐘。2.取出后用干燥漏斗過濾于250ml干燥的三角瓶中,同時做試劑空

24、白。3.吸取浸體液10ml，于50ml容量瓶中，加5ml鉬銻抗顯色劑（小心慢加，邊加邊搖，防止產生的CO2使溶液噴出瓶口），等CO2充分放出后，用水定溶至刻度。4.在室溫高于15的條件下放置30分鐘，在分光光度計上于波長660nm處比色，以空白實驗溶液為參比溶液調零點，讀取吸光度值，在工作曲線上查出顯色液的Pmg/ml數。顏色在2h內保持穩定。 5.工作曲線的繪制：吸取磷標準溶液（5mg/L）0，1，2，3，4，5，6ml分別置于7個50ml容量瓶中，加入5ml鉬銻抗顯色劑，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。放置30分鐘，與試樣一同比色。標液的濃度分別為0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.

25、6 µg/ml 。在坐標紙上以P(µg/ml)為橫坐標，吸光度為縱坐標。繪制工作曲線。四、結果計算（P）=× V × ts / m式中：（P）土壤有效磷質量分數，mg/kg；從工作曲線上查得顯色液中磷的濃度mg/L；V顯色液體積，ml；Ts分取倍數，浸提液總體計/吸取浸體液體積；M風干土質量，g；平行測定的允許差測定值10mg/kgP時允許絕對差值0.5mg/kg；10-20mg/kgP時絕對差值為1mg/kgP；20mg/kgP時允許相對差5。注釋(1) 用0.5molL-NaHCO3浸提一鉬銻抗比色法測定結果的評價標準如下： 土壤有效P(mg/kg)

26、551010土壤有效P供應標準低(缺磷)中等(邊緣值)高(不缺磷)(2)溫度對測定結果影響較大，據北京地區土樣測定結果表明，溫度每升高1，磷的含量相對增加約2，因此統一規定，在25土l的恒溫條件下浸提。(3)振蕩機的振蕩頻率最好是約180r/min，但150250r/min的振蕩機也可使用。(4)如果土壤有效磷含量較高，應改為吸取較少量的濾出液(如土壤有效磷在30一60mg/kg之間者吸5ml，在60150mg/kg之間者吸2ml，并用0.5mol L- NaHCO3浸提劑補足至10.00ml后顯色。(5)當顯色液中磷的濃度很低時，可與標準系列顯色液一起改用2或3cm光徑比色杯測定。(6)鉬銻

27、抗比色法磷顯色液在波長為882nm處有一個最大吸收峰，在波長為710720nm處還有一個略低的吸收峰。因此最好選擇波長882nm處進行測定，此時靈敏度高，且浸出液中有機質的黃色也不干擾測定。如所用的分光光度計無882nm波長，則可選在波長為660720nm處或用紅色濾光片測定，此時浸出液中有機質的顏色干擾較大，需用活性碳粉脫色后再顯色。(7)如果吸取濾出液少于10ml,則測定結果應再乘以稀釋倍數(10/吸取濾出液體積,ml)作業題1土壤中磷的形態有哪幾種?有效磷的含義是什么?2土壤中磷素的分布特征是什么?3施用磷肥應注意什么問題? 4.用01sen法測定土壤有效磷有何優點?實驗五、土壤有機質的

28、測定有機質是土壤的重要組成部分，其含量雖少，但在土壤肥力上的作用卻很大，它不僅含有各種營養元素，而且還是微生物生命活動的能源。土壤有機質的存在對土壤中水、肥、氣、熱等各種肥力因素起著重要的調節作用，對土壤結構、耕性也有重要的影響。因此土壤有機質含量的高低是評價土壤肥力的重要指標之一注1，是經常需要分析的項目。測定土壤有機質的方法很多，有重量法、滴定法和比色法等。重量法包括古老的干燒法和濕燒法，此法對于不含碳酸鹽的土壤測定結果準確，但由于方法要求特殊的儀器設備、操作繁瑣、費時間，因此一般不作例行方法來應用。滴定法中最廣泛使用的是鉻酸氧還滴定法，該法不需要特殊的儀器設備，操作簡便，快速、測定不受土

29、壤中碳酸鹽的干擾，測定的結果也很準確。重鉻酸鉀氧化還原滴定法根據加熱的方式不同又可分為外熱源法(Schollenberger法)和稀釋熱法(WalkleyBaclk法)，前者操作不如后者簡便，但有機質的氧化比較完全(是干燒法的9095)后者操作較簡便，但有機質氧化程度較低(是干燒法的7086)，而精密度較高，測定受室溫的影響大。比色法是將被土壤還原成Cr3+的綠色或在測定中氧化劑Cr2072-橙色的變化，用比色法測定之。這種方法的測定結果準確性較差。本實驗選用鉻酸氧還滴定的兩種方法。 用鉻酸氧還滴定法測定土壤有機質，實際上測得的是“可氧化的有機碳”，所以在結果計算時要乘以一個由有機碳換算為有機

30、質的換算因數。換算因數隨土壤有機質的含碳率而定。各地土壤有機質的組成不同，含碳率亦不一致，如果都用同一換算因數，勢必會產生一些誤差，但是為了便于各地資料的相互比較和交流，統一使用一個公認的換算因數還是必要的，目前國際上仍然一致沿用古老的所謂“Van Bemmelen” 因數即1.724，這是假設土壤有機質含碳為58計算的。一、原理:在一定的溫度下，用一定量的氧化劑（標準重鉻酸鉀-硫酸溶液）來氧化土壤有機質，多余的重鉻酸鉀則用硫酸亞鐵來滴定。從消耗的氧化劑的量來計算有機碳和有機質的含量。1.氧化有機質：2K2Cr2O7+8H2SO4+3C=2Cr2(SO4)3+2K2SO4+3CO2 +H2O

31、2.返滴定：K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4= K2SO4+ Cr2(SO4)3+ 3Fe2(SO4)3+7H2O3.指示劑：鄰啡羅啉是常用的氧化還原指示劑，在滴定過程中，顏色逐漸由橙綠淡綠橙紅即到終點。二、試劑：1.0. 8N重鉻酸鉀標準溶液：稱取經過130烘3-4小時，的分析純重鉻酸鉀（K2Cr2O7）39.225克，溶解于400毫升水中，必要時可加熱溶解，冷卻后稀釋定溶到1升，搖勻備用。N硫酸亞鐵溶液：稱取化學純硫酸亞鐵（FeSO47H2O）55.6克，（或硫酸亞鐵銨78.4克），加6N硫酸30毫升溶解，加水稀釋定溶到1升，搖勻備用。3.鄰啡羅啉指示劑：稱取化學純硫酸亞鐵0.6

32、95克和分析純鄰啡啰啉1.485克溶于100毫升水中，此時試劑與硫酸亞鐵形成紅棕色絡合物，即Fe(C12H8N2)3+。4.石蠟（固體）或植物油4-5市斤5.濃硫酸（比重1.84，化學純）。三、操作步驟:1.稱樣：用分析天平準確稱取通過孔徑0.25mm篩的風干土0.5000g于20ml的硬質試管中，加入0.1g硫酸銀,用移液管加入0.8000N重鉻酸鉀標準溶液5ml，再用注射器注入5ml濃硫酸，小心搖勻。2.預先將石蠟油浴鍋升溫至185190,將試管插入鐵絲籠中，并將鐵絲籠放入上述油浴鍋中加熱，此時溫度應控制在170-180，使溶液保持沸騰5分鐘，然后取出鐵絲籠,冷卻。3.滴定：冷卻后，將試管

33、內溶物洗入250ml三角瓶中，使瓶內總體積在60-80ml左右，加鄰啡羅啉指示劑3-5滴，用0.2N硫酸亞鐵滴定，溶液由黃色經過綠色突變到紅棕色，即為終點。記錄所消耗的硫酸亞鐵體積數。4.在測定樣品的同時，必須同時做三個空白試驗，取其平均值。（可用純砂或燒土代替樣品，以免濺出溶液，其它同上）四、結果計算有機質（%）=（N× (Vo-V) × 0.003 × 1.724 × 1.1 × 100/W式中：0.003碳的毫克當量；1.724由碳換算成有機質的經驗常數；1.1校正常數；NFeSO4的當量濃度,即：N=K2Cr2O7的當量濃度×

34、加入K2Cr2O7的體積/V0;V0空白所耗的FeSO4量；mlV樣品耗的FeSO4量；ml注釋(1) 華北地區土壤有機質含量一般約為0.61.5，不同肥力等級的土壤有機質含量約為：高肥力地上等肥力地中等肥力地低肥力地薄沙地>2.01.52.01.01.50.51.00.5(2)為了消除土壤中少量C1-的干擾，可以加入少量(約1.Og) Ag2SO4，它不僅能沉淀C1-，還能促進有機質分解。據研究，當使用Ag2SO4時，氧化校正系數應為1.04，不使用時為1.1。Ag2SO4的用量不能太多，否則會生成Ag2Cr207,沉淀而影響測定結果。水稻土或長期處于漬水條件下的土壤中，由于含有Fe2

35、+和其它還原性物質會影響測定結果，產生誤差，為了消除Fe2+的干擾，必須將新采回的土壤晾干壓碎、平鋪成薄層，每天翻動12次，在空氣中暴露十天左右之后，方可進行分析。(3)為了保證有機質能被氧化完全。反應終了時K2Cr207的濃度應維持0.lmolL- (1/6 K2Cr207)以上。據此，土樣的稱量應視有機質含量而定：含有機質5左右的土樣約取0.2g;34的取樣0.3g；2的取樣0.5g;1的取樣1g左右。 (4)土樣消煮時也可以采用石臘浴或其他油浴，由于磷酸不是有機質，可避免因污染而造成的誤差；器皿用后也易洗滌。但磷酸的腐蝕性較強，必須用玻璃容器裝置磷酸。(5)必須在試管內溶液沸騰或有大氣泡生成時才開始計算時間。掌握沸騰的標準應盡量一致，繼續煮沸的5分鐘也應盡量讀記準確。(6)本實驗指導的各項實驗中用水，除冷卻水外，一律為普通蒸餾水或無離子水。作業題1土壤有機質含量不同對土壤肥力有什么影響？2如何消除在測定過程中C1-、Fe2+的干擾及氧化不完全等問題? 實驗六、土壤酸度的測定一、目的1.了解土壤的酸堿性。2.了解電位法測定土壤酸度的原理。二、原理