土壤中矿质元素测定方法

土壤准备
物理分析：将混匀的土壤放在牛皮纸上，用木块碾碎，放在有底盖的 18号筛（孔径1mm ）中，使之通过筛子，留在筛子上的土块再倒到牛皮纸上重新研磨。

如此反复多次，直到全部通过为止。

不得抛弃或遗漏，但石砾切勿压碎。

仪器、试剂
1.主要仪器：开氏瓶（150ml）、弯颈小漏斗、分析天平、电炉、普通定氮蒸馏装置。

2.试剂：
（1）浓硫酸（化学纯，比重 1.84）。

（2）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。

⑶40%氢氧化钠（NaOH）溶液。

称取工业用氢氧化钠（NaOH）400g,加水溶解不断搅拌，再稀释定容至 1000ml 贮于塑料瓶中。

（4）2%硼酸溶液。

称取20g硼酸加入热蒸馏水（60 C）溶解，冷却后稀释定容至1000ml，最后用稀盐酸（HCl）或稀氢氧化钠（NaOH）调节pH至4.5（定氮混合指示剂显葡萄酒红色）。

⑸定氮混合指示剂。

称取0.1g甲基红和0.5g溴甲酚绿指示剂放入玛瑙研钵中，加入100ml95% 酒精研磨溶解，此液应用稀盐酸（HCl）或氢氧化钠（NaOH）调节pH至4.5。

（6）0.02mol/L盐酸标准溶液。

取浓盐酸（HCl）（比重1.19）1.67ml，用蒸馏水稀释定容至
1000ml，然后用标准碱液或硼砂标定。

（7）钠氏试剂（定性检查用）。

称氢氧化钾（KOH）134g 溶于 460ml 蒸馏水中；称取碘化钾（KI）20g 溶于50ml蒸馏水中，加碘化汞（HgI）使溶液至饱和状态（大约32g左右）。

然后将以上两种溶液混合即成。

1—4.2 土壤水解性氮的测定（碱解扩散法）土壤水解性氮，包括矿质态氮和有机态氮中比较易
于分解的部分。

其测定结果与作物氮素吸收有较好的相关性。

测定土壤中水解性氮的变化动态，
能及时了解土壤肥力，指导施肥。

测定原理
在密封的扩散皿中，用1.8mol/L氢氧化钠（NaOH）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（H3BO3）吸收，再用标准盐酸滴定，计算出土壤
水解性氮的含量。

旱地土壤硝态氮含量较高，需加硫酸亚铁使之还原成铵态氮。

由于硫酸亚铁本身会中和部分氢氧化钠，故需提高碱的浓度（1.8mol/L，使碱保持1.2mol/L的浓度）。

水稻土壤中硝态氮含量极微，可以省去加硫酸亚铁，直接用 1.2mol/L 氢氧化钠水解。

操作步骤
1.称取通过18号筛（孔径1mm）风干样品2g（精确到0.001g）和1g硫酸亚铁粉剂，均匀铺在扩散皿外室内，水平地轻轻旋转扩散皿，使样品铺平。

（水稻土样品则不必加硫酸亚铁。

）
2.用吸管吸取2%硼酸溶液2ml，加入扩散皿内室，并滴加1滴定氮混合指示剂，然后在皿的外室边缘涂上特制胶水，盖上毛玻璃，并旋转数次，以便毛玻璃与皿边完全粘合，再慢慢转开毛玻璃的一边，使扩散皿露出一条狭缝，迅速用移液管加入 10ml1.8mol/L 氢氧化钠于皿的外室（水稻土样品则加入 10ml1.2mol/L 氢氧化钠），立即用毛玻璃盖严。

3.水平轻轻旋转扩散皿，使碱溶液与土壤充分混合均匀，用橡皮筋固定，贴上标签，随后放入
40C恒温箱中。

24小时后取出，再以0.01mol/LHCl标准溶液用微量滴定管滴定内室所吸收的氮量，溶液由蓝色滴至微红色为终点，记下盐酸用量毫升数 V。

同时要做空白试验，滴定所用盐酸量为 V0。

结果计算
水解性氮(mg/100g 土)= N x (V-V o) x 14/样品重 x 100
式中：
N —标准盐酸的摩尔浓度；
V —滴定样品时所用去的盐酸的毫升数；
V o—空白试验所消耗的标准盐酸的毫升数；
14—一个氮原子的摩尔质量 mg/mol；
100—换算成每百克样品中氮的毫克数。

注意事项
(1)滴定前首先要检查滴定管的下端是否充有气泡。

若有，首先要把气泡排出。

(2)滴定时，标准酸要逐滴加入，在接近终点时，用玻璃棒从滴定管尖端沾取少量标准酸滴入扩
散皿内。

(3)特制胶水一定不能沾污到内室，否则测定结果将会偏高。

(4)扩散皿在抹有特制胶水后必须盖严，以防漏气。

主要仪器
扩散皿、微量滴定管、1/1000分析天平、恒温箱、玻璃棒毛玻璃、皮筋、吸管(2ml和10ml)，腊光纸、角匙、瓷盘。

试剂
(1)1.8mol/L氢氧化钠溶液。

称取化学纯氢氧化钠 72g,用蒸馏水溶解后冷却定容到1000ml。

(2)1.2mol/L氢氧化钠溶液。

称取化学纯氢氧化钠 48g,用蒸馏水溶解定容到1000ml。

(3)2%硼酸溶液。

称取20g硼酸，用热蒸馏水(约60C)溶解，冷却后稀释至1000ml，用稀盐酸或稀氢氧化钠调节 pH 至 4.5(定氮混合指示剂显葡萄酒红色 )。

(4)0.01mol/L 盐酸标准溶液。

先配制 1.0mol/L 盐酸溶液，然后稀释 100倍，用标准碱标定。

(5)定氮混合指示剂。

与土壤全氮的测定配法相同。

⑹特制胶水。

阿拉伯胶(称取10g粉状阿拉伯胶，溶于15ml蒸馏水中)10份、甘油10份，饱和碳酸钾 5份混合即成 (最好放置在盛有浓硫酸的干燥器中以除去氨 )。

(7)硫酸亚铁 (粉状)。

将分析纯硫酸亚铁磨细保存于阴凉干燥处。

仪器、试剂
1—5.2 土壤中速效磷的测定(碳酸氢钠法)
1.主要仪器：
分析天平、小漏斗、大漏斗、三角瓶(50ml和100ml)、容量瓶(50ml和100ml)、移液管(5ml和
10ml)、电炉、分光光度计。

2.试剂：
(1)0.5mol/L碳酸氢钠浸提液。

称取化学纯碳酸氢钠42.0g溶于800ml水中，以0.5mol/L氢氧化钠调节pH至8.5，洗入1000ml容量瓶中，定容至刻度，贮存于试剂瓶中。

此溶液贮存于塑料瓶中
比在玻璃瓶中容易保存，若贮存超过1个月，应检查pH值是否改变。

(2)无磷活性炭。

活性碳常常含有磷，应做空白试验，检查有无磷存在。

如含磷较多，须先用
2mol/L 盐酸浸泡过夜，用蒸馏水冲洗多次后，再用 0.5mol/L 碳酸氢钠浸泡过夜，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，则直接用碳酸氢钠处理即
⑶磷（P）标准溶液。

准确称取45°C烘干4—8小时的分析纯磷酸二氢钾0.2197g于小烧杯中用蒸
馏水溶解后全部洗入 1000ml 容量瓶中，用蒸馏水定容，充分摇匀，此溶液即为含 50mg/L 的磷基准溶液。

吸取50ml此溶液稀释至500ml，即为5mg/L的磷标准溶液（此溶液不能长期保存）。

比色时按标准曲线系列配制。

（4）硫酸钼锑贮存液。

取蒸馏水约 400ml，放入1000ml烧杯中，将烧杯浸在冷水中，然后缓缓
注入分析纯浓硫酸208.3ml,并不断搅拌，冷却至室温。

另称取分析纯钼酸铵20g溶于约60C的200ml 蒸馏水中，冷却。

然后将硫酸溶液徐徐倒入钼酸铵溶液中，不断搅拌，再加入100ml0.5%酒石酸锑
钾溶液，用蒸馏水稀释至1000ml，摇匀贮于试剂瓶中。

（5）二硝基酚。

称取0.25g二硝基酚溶于100ml蒸馏水中。

（6）钼锑抗混合色剂。

在100ml钼锑贮存液中，加入1.5g左旋（旋光度+21—+22° ）抗坏血酸，此试剂有效期 24小时，宜用前配制。

了解土壤中速效磷供应状况，对于施肥有着直接的指导意义。

土壤速效磷的测定方法很多，由于提取剂的不同所得的结果也不一致。

提取剂的选择主要根据各种土壤性质而定，一般情况下，石灰性土壤和中性土壤采用碳酸氢钠来提取，酸性土壤采用酸性氟化铵或氢氧化钠—草酸钠法来提取。

方法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-、HCO-3、CO2-3 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。

操作步骤：
1.称取通过18号筛（孔径为1mm）的风干土样5g（精确到0.01g）于200ml三角瓶中，准确加入
0.5mol/L碳酸氢钠溶液100ml,再加一小角勺无磷活性碳，塞紧瓶塞，在振荡机上振荡30分钟（振荡机速率为每分钟150—180次），立即用无磷滤纸干过滤，滤液承接于100ml三角瓶中。

最初7〜8ml 滤液弃去。

2.吸取滤液10ml（含磷量高时吸取2.5— 5ml;同时应补加0.5mol/L碳酸氢钠溶液至10ml）于50ml 量瓶中，加硫酸钼锑抗混合显色剂 5ml充分摇匀，排出二氧化碳后加水定容至刻度，再充分摇匀。

3.30分钟后，在分光光度计上比色（波长660nm）,比色时须同时做空白测定。

4.磷标准曲线绘制：分别吸取 5mg/L 磷标准溶液 0、1、2、3、4、5ml 于 50ml 容量瓶中，每一
容量瓶即为 0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/L 磷，再逐个加入 0.5mol/L 碳酸氢钠 10ml 和硫酸一钼
锑抗混合显色剂5ml，然后同待测液一样进行比色。

绘制标准曲线。

结果计算
土壤速效Pmg/kg=比色液mg/L x定容体积/W x分取倍数
式中：
比色液mg/L—从工作曲线上查得的比色液磷的 mg/L数；
W—称取土样重量（g）。

分取倍数— 100/10
土壤速效磷 (P)mg/kg 等级
v 5 低
5—10 中
> 10 咼
注意事项
1.活性碳一定要洗至无磷无氯反应。

2.钼锑抗混合剂的加入量要十分准确，特别是钼酸量的大小，直接影响着显色的深浅和稳定性。

标准溶液和待测液的比色酸度应保持基本一致，它的加入量应随比色时定容体积的大小按比例增减。

3.温度的大小影响着测定结果。

提取时要求温度在25°C左右。

室温太低时，可将容量瓶放入40 —50C的烘箱或热水中保温20分钟，稍冷后方可比色
仪器药品
1.主要仪器：往复振荡机、电子天平(1/100)、分光光度计、三角瓶(250ml和100ml)、烧杯
(100ml)、移液管(10ml、50ml)、容量瓶(50ml)、吸耳球、漏斗(60ml)、滤纸、坐标纸、擦镜纸、小滴管。

1—6.1 土壤速效钾的测定(醋酸铵—火焰光度计法) 钾是作物生长发育过程中所必需的营养元素之一。

土壤中的钾素主要呈无机形态存在，根据钾的存在形态和作物吸收能力，可把土壤中的钾素分为四部分：土壤矿物态钾，此为难溶性钾；非交换态钾，为缓效性钾；交换性钾；水溶性钾。

后两种为速效性钾，可以被当季作物吸收利用，是反映钾肥肥效咼低的标志之一。

因此，了解钾素在土壤中的含量，对指导合理施用钾肥具有重要的意义。

方法原理：以中性1mol/LNH4OAc溶液为浸提剂，NH+4与土壤胶体表面的K+进行交换，连同水溶性的K+—起进入溶液，浸出液中的钾可用火焰光度计法直接测定。

主要仪器：1/1000天平、振荡机、火焰光度计、三角瓶(250ml,100ml)、漏斗(60ml)、滤纸、坐标纸、角匙、吸耳球、移液管 (50ml)
试剂：
(1)中性1.0mol/LNH4OAc溶液，称77.08gNH4OAc溶于近1升水中，用稀HOAc或NH4OH调节至
pH7.0,用水定容至1升。

(2)K标准溶液称取0.1907克KCl溶于1mol/LNH 4OAc溶液中，完全溶解后用1mol/LNH 4OAc 溶液定容至1 升,即为含100mg/LK的NMOAc溶液。

用时分别吸取此100mg/LK标准液0, 2, 5, 10， 20，
40ml 放入 100ml 容量瓶中，用 1mol/LNH4OAc 定容，即得 0， 2， 5， 10， 20， 40mg/LK 标准系列溶液。

操作步骤：称取风干土样(1mm孔径)5. xx g于150ml三角瓶中，加1mol/LNH 4OAc溶液
50.0ml(土液比为1： 10)，用橡皮塞塞紧，在20—25C下振荡30分钟用干滤纸过滤，滤液与钾标准系列溶液一起在火焰光度计上进行测定，在方格纸上绘制成曲线，根据待测液的读数值查出相对应的mg/L 数，并计算出土壤中速效钾的含量。

结果计算
土壤速效钾(K)mg/kg=待测液mg/L x加入浸提剂毫升数/风干土重。

1—8.1 待测液的制备
方法原理土壤样品和水按一定的水土比例混合，经过一定时间振荡后，将土壤中可溶性盐分提取到溶液中，然后将水土混合液进行过滤，滤液可做为土壤可溶盐分测定的待测液。

主要仪器往复式电动振荡机；离心机；真空泵； 1/100 扭力天平；巴氏漏斗；广口塑料瓶
(1000ml)。

操作步骤称取通过 1mm 筛孔的风干土样 100.0g 放入 1000ml 广口塑料瓶浸提瓶中，加入去 CO2水
500ml，用橡皮塞塞紧瓶口，在振荡机上振荡 3分钟，立即用抽滤管(或漏斗)过滤，最初约 10ml 滤液弃去。

如滤液浑浊，则应重新过滤，直到获得清亮的浸出液。

清液存于干净的玻璃瓶或塑料瓶中，不能久放。

电导、 pH、CO2-3、HCO-3 离子等项测定，应立即进行，其它离子的测定最好都能在当天做完。

如不用抽滤，也可用离心分离，分离出的溶液也必须清晰透明。

1—8.6 钙和镁离子的测定
方法原理 EDTA 能与多种金属阳离子在不同的 pH 条件下形成稳定的络合物，而且反应与金属阳离子的价数无关。

用 EDTA 滴定钙、镁时，应首先调节待测液的适宜酸度，然后加钙、镁指示剂进行滴定。

在 pH10 并有大量铵盐存在时，将指示剂加入待测液后，首先与钙、镁离子形成红色络合物，使溶液呈红色或紫红色。

当用 EDTA 进行滴定时，由于 EDTA 对钙、镁离子的络合能力远比指示剂强，因此，在滴定过程中，原先为指示剂所络合的钙、镁离子即开始为 EDTA 所夺取，当溶液由红色变为兰色时，即达到滴定终点。

钙、镁离子全部被 EDTA 络合。

在pH12，无铵盐存在时，待测液中镁将沉淀为氢氧化镁。

故可用EDTA单独滴定钙，仍用酸
性铬蓝K—萘酚绿B作指示剂，终点由红色变为兰色。

试剂(1)0.01mol/LEDTA标准溶液：称取3.720克EDTA二钠盐溶解于无二氧化碳的蒸馏水中，微热溶解，冷却后定容到 1 升，再用标准钙标定。

(2)氨缓冲液：称取氯化铵 33.75克，溶于 150毫升无二氧化碳蒸馏水中，加浓氢氧化铵 (比重0.90)285毫升混合，然后加水稀释至 500毫升，此溶液 pH 为 10。

(3)K— B指示剂：先称取50克无水硫酸钾放在玛瑙研钵中研细，然后分别称取0.5克酸性铬蓝K，1克萘酚绿B，放于玛瑙研钵中，继续进行研磨，混合均匀。

(4)铬黑T指示剂：0.5克铬黑T与100克烘干的NaCI共研至极细，贮于棕色瓶中。

(5)钙指示剂：0.5克钙指示剂(C21H14O7N2S)与50克NaCI研细混匀，贮于棕色瓶中。

(6)2mol/LNaOH溶液：0.8克NaOH溶于100ml无二氧化碳水中。

操作步骤
1Ca2++Mg2+合量的测定：吸取待测液25.00ml于150ml三角瓶中，加pH10氨缓冲液2ml，摇匀后加K — B指示剂或铬黑T指示剂1小勺(约0.1克)，用EDTA标准溶液滴定至由酒红色突变为纯蓝色为终点。

记录 EDTA 溶液的用量为 V1。

2Ca2+的测定：另吸取土壤浸出液 25ml于三角瓶中，加1： 1HCl1滴，充分摇动煮沸1分钟赶出CO2,冷却后，力卩2mol/LNaOH2ml，摇匀，用EDTA标准溶液滴定，接近终点时须逐滴加入，充分摇动，直至溶液由酒红色突变为纯蓝色，记录 EDTA 溶液的体积为 V2。

结果计算
2+
土壤钙，mmol1/2Ca /kg=2 x V2/W x 100
2+ 2+ 2+
Ca2+,%=Ca2+,mmol1/2Ca2+/kgx 0.0200
2+
土壤镁， mmol1/2Mg2+/kg=2M(V1-V2)/Wx100
2+ 2+ 2+
Mg2+,%=Mg2+,mmol1/2Mg2+/kgx0.0122
式中：V i和V2—滴定(Ca2++Mg2+)和Ca2+时所消耗的EDTA标准液ml数；
M — EDTA的摩尔浓度，折合为1/2Ca2+或1/2Mg2+摩尔浓度时须乘2;
W—与吸取浸出液相当的样品重(g)
2+ 2+
0.0200 和 0.0122— Ca 和 Mg 摩尔质量，mg/mmol。

1—9.3 土壤中铜、锌、锰、铁的测定
米用原子吸收分光光度法测定土壤中 Cu、Zn、Mn、Fe，方法迅速、准确，并且可以米用一次处理样品，使用统一工作曲线，测定 Cu、Zn、Mn、Fe四个元素。

方法原理原子吸收分光光度法测定 Cu、Zn、Mn、Fe的灵敏度很高，使用乙炔一空气火焰时，在每种元素的共振线测定，无干扰现象。

浸出液或消化液可直接上机测定。

主要仪器恒温振荡机；高温电炉；原子吸收分光光度计。

试剂
(1)硝酸、盐酸、氢氟酸优级纯试剂。

(2)高氯酸、优级纯试剂稀释为60%。

(3)(3)DTPA浸提剂1.967gDTPA溶于14.92g三乙醇胺和少量水中；再将1.47gCaC b • 2出0 溶于水
后，一并转入1升容量瓶中，加水至约950ml，用6mol/LHCI调pH至7.30,最后加水至刻度。

(4)铜标准贮备液(100mg/L):称取0.1000g纯金属铜溶解于20ml1:1HNO3；移入1升容量瓶中，加水
定容至刻度。

⑸锌标准贮备液(500mg/L):称取0.5000g纯金属锌，用20ml1:1HCl溶解，移入1L容量瓶中，加水
定容至刻度。

⑹锰标准贮备液(1000mg/L):称取1.000g纯金属锰，用20ml1:1HNO3溶解，移入1L容量瓶中，加水
定容至刻度。

⑺铁标准贮备液(1000mg/L):称取1.000g纯金属铁，溶解于20ml1:1HCl中，加热助溶，移入 1L容
量瓶中加水定容至刻度。

操作步骤
(1)土壤全量Cu、Zn、Mn、Fe的测定：称取通过0.25mm筛孔的土样1.xxxg，放入铂坩埚，加浓HNO317ml,60%HCIO45ml，在电炉上小火加热，至溶液约剩 5ml后取下冷却。

加HF5ml，继续消煮，蒸发至干，再加 HF3ml 消煮至冒微量白烟为止。

若消化不完全，可再加 HF 消煮。

用 1: 2HCl 溶解，然后用热水洗入100ml容量瓶中，定容后过滤；用原子吸收分光光度计分别测定 Cu、Zn、 Mn、Fe，记录测定数据。

⑵土壤有效Cu、Zn、Mn、Fe测定：称取通过0.5mm筛孔的土样5.xxxg于125ml三角瓶中，加入
0.05mol/LDTPA溶液25ml，振荡1h后过滤于三角瓶中，用原子吸收分光光度计分别测定 Cu、 Zn、Mn、Fe，记录测定数据。

同时用标准贮备液稀释为所要求的系列标准溶液，分别测定并绘制统一曲线图。

Cu、Zn、Mn或Femg/kg=§得样品在曲线上浓度 mg/L/样品重(g)x取用倍数。