土壤肥料学实验-北京农学院

土壤有机质 ( %) ＝（V0-V）c ×0.003 ×1.724 ×1.10 ×100 M
式中：
V0 — 空白实验消耗的亚硫酸铁标准液体积(ml)； V — 测定实验消耗的亚硫酸铁标准液体积(ml)；
c
— 硫酸亚铁标准液浓度(mol/L);
M — 烘干土样质量(g);
0.003 — 1/4碳原子的毫摩尔质量数;
中，用滤纸过滤到1L量筒内，用水洗涤滤纸，并加水至1升。将此溶液转移到3升大 烧杯中，另取1升比重为1.84的浓H2SO4(三级),缓慢地倒入K2Cr2O7水溶液内，不断 搅动。为避免溶液急剧升温，每加100mlH2SO4后稍停片刻；并把大烧杯放在盛有冷 水的塑料盆内冷却，待溶液的温度降到不烫手时在加另一份H2SO4,直到全部加完为 止。
土壤中含有氯化物、新采回的水稻土或长期处于渍水条件下的 土壤会影响分析结果的准确性。
必须在试管内溶液表面开始沸腾才开始计算时间。掌握沸腾的 标准尽量一致，然后继续消煮5min，消煮时间对分析结果有较 大的影响，故应尽量记时准确。
消煮好的溶液颜色，一般应是黄色或黄中稍带绿色，如果以绿 色为主，则说明重铬酸钾用量不足。在滴定时若消耗硫酸亚铁 量小于空白用量的1/3，有氧化不完全的可能，应弃去重做。
0.2 mol/L FeSO4 称取80 (NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(三级)溶解于600-800ml水中，
加浓H2SO4（三级）20ml，搅拌均匀，并静置片刻后用滤纸滤到1L的量筒内，在用 水洗涤滤纸并加水至1L。
0.1 mol/L K2Cr2O7标准溶液 称取130℃烘干2-3小时的K2Cr2O7(一级）
土壤酸碱度的等级
5.0 ＜ pH
……………………... 强酸性
5.0 ≤pH＜6.5 …………………….. 酸 性
6.5 ≤ pH ＜ 7.5 …………………….. 中 性
7.5 ≤ pH ＜ 8.5 …………………….. 碱 性
8.5 ＜ pH
.…………………….. 强碱性
来自《中国土壤》
➢实验方法
➢结果计算
土壤含水量(%) ＝
W3－ (W5 － W4) (W5 － W4)
×100
土壤容重 (g/cm3) ＝ (W2 －W1)(1-土壤含水量%) V
土壤总孔隙度(%)
＝
1－
土壤容重 土壤比重
×100
W1: 大铝盒重量；W2：大铝盒+环刀中土样重量； W3：从环刀中取小量土样重量；W4：小铝盒重量； W5：小铝盒重量+测试烘干土重量；V： 环刀体积； 土壤比重：按平均2.65(g/cm3)计算。
土壤肥料学
实验四、土壤pH值的测定
主 讲： 刘 杰 电 话：010-80794486 邮 箱：Jieliu_soil@126.com
➢目的、意义
土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一， 是土壤形成过程和熟化培肥过程的一个指标； 它对土壤中养分存在的形态和有效性，对土壤 的理化性质、微生物活动以及植物生长发育都 有很大的影响。通过本次实验，掌握实验室pH 测定方法，进一步加深对土壤pH的了解。
➢实验方法
蜡封法
土壤容重 测定方法
水银排除法 填砂发 γ-射线法 环刀法
➢实验原理
利用一定容积的环刀切割未搅动的自然状态的
土样，使土样充满其中，称量后计算单位体积的 烘干土重量。
➢实验仪器
环刀及手柄，铁铲，铝盒，天平， 削土小刀，量筒，玻璃棒。
➢实验步骤
1 在田间选取有代表性的地点，铲去表层约5cm的浮土；将环 刀刀刃朝下，用环刀手柄垂直平稳的将环刀压入土中，至手柄 盖与土面持平；用铁铲取出环刀，去除环刀外多余土；并用小 刀将环刀上下口处土削齐；环刀上下口加盖，带回室内。 2 将环刀中的土样无损失地全部转移一已知重量的大铝盒(W1) 中，称重(W2)。 3 从大铝盒中取一定质量的土样(W3)，放入一已知重量的小铝 盒中(W4)，加95%酒精侵透全部土样，点燃；待稍冷却后，再 加入同量的酒精燃烧，如此反复几次即可达到恒重；称重(W5)； 计算土壤含水量。
（1mol的K2Cr2O7可氧化3/2 mol的C,滴定1mol K2Cr2O7，可消耗 6mol FeSO4，则消耗1mol FeSO4即氧化了3/2/6C=1/4C=3g/mol）。
1.724 — 由有机碳换算有机质的系数；
1.10 — 氧化矫正系数。
注意事项
含有机质高于5%者，称取土样0.1 g，含有机质为2%~3%者，称 土样0.3g，少于2%者称取0.5g以上。
➢测试样品
60目风干土样
➢实验步骤
1 在分析天平上准确称取60目的风干土样0.0500~0.5000g。 用长条蜡光纸把称取的样品全部倒入干的硬质试管底部； 并取小许石英砂放入另一支硬质试管中；用移液管分别缓 慢精确加入0.4mol/L重铬酸钾-硫酸溶液10ml,摇匀，然后 在试管口加一小漏斗。
2 预先将油浴锅加热至185~190℃，带上手套将试管放入油浴 锅的铝架中加热，放入后温度应控制在170~180℃，待试管 中液体沸腾时开始计时，煮沸5分钟，取出试管，稍冷， 擦净试管外部油液。
pH测定方法
比色法 电位法
➢源自文库验原理
用pH计测定土壤悬浊液pH时，常用玻璃电极 为指示电极，甘汞电极为参比电极。当pH玻璃电极 和甘汞电极插入土壤悬浊液时，构成一电池反应， 两者之间产生一个电位差；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的氢离 子活度；氢离子活度的负对数即为pH，可在pH 计 上直接读出pH值。
4.9040g，先用少量水溶解，然后无损失地移入1000ml容量瓶，加水定容，即为 0.1000mol K2Cr2O7标准溶液。
邻菲罗啉指示剂 称取此指示剂1.49g，溶于含有0.7g FeSO4·7H2O的100ml水溶
液中。
➢仪器
分析天平；25ml 酸式滴定管；10ml 移液管； 250ml 三角瓶；硬质试管；油浴锅；石蜡； 铝架，温度计；电炉。
土壤肥料学
实验一、土壤吸湿水含量测定
主 讲： 刘 杰 电 话：010-80794486 邮 箱：Jieliu_soil@126.com
土壤三相组成示意图
有机质 12%
液相 土壤溶液 25%
矿 固物 相质
土 粒
气相 土壤空气 25%
38%
土壤水
吸附水 （束缚水）
数量法 毛管水
吸湿水 膜状水
土壤水
重力水
➢注意事项
铝盒的盒子和盖子上都要写上编号。
铝盒和土样在烘干时要保证恒重。
从烘箱转移到干燥器的过程中小心烫伤，小心铝 盒翻倒。
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土壤肥料学
实验二、土壤有机质含量测定
主 讲： 刘 杰 电 话：010-80794486 邮 箱：Jieliu_soil@126.com
土壤三相组成示意图
有机质 12%
土壤肥料学
实验三、土壤容重的测定 及孔隙度的计算
主 讲： 刘 杰 电 话：010-80794486 邮 箱：Jieliu_soil@126.com
土壤三相组成示意图
有机质 12%
液相 土壤溶液 25%
矿 固物 相质
土 粒
气相 土壤空气 25%
38%
➢实验目的
土壤容重是土壤松紧状况的反应，而 土壤松紧状况与土壤一系列的理化性质、 生物学性质及耕性紧密相关，因此测定容 重，计算孔隙度大小，可作为判断土壤肥 力高低的一项指标。
液相 土壤溶液 25%
矿 固物 相质
土 粒
气相 土壤空气 25%
38%
➢土壤有机质(soil organic matter)
定义：
土壤有机质是存在于土壤中的所有 含碳的有机物质。
包括：
土壤中的各种动、植物残体 微生物体 微生物体分解和合成的各种有机物
➢实验目的
土壤有机质是土壤重要组成部分，不仅 能为作物提供所需的各种营养元素，同时对 土壤结构的形成和改善土壤物理性状有决定 作用。因此，土壤有机质的测定，对于了解 土壤肥力状况有其重要的意义；并通过本实 验，加深对土壤有机质性质的了解。
烘干法测定土壤吸湿水示意图
土粒
土粒
土粒
➢实验步骤
1. 将干净带盖的铝合编号；敞盖置入105--110℃恒温 干燥箱烘干半小时；然后用坩埚钳取出，放置干燥 器内，冷却至室温（约15分钟）；称至恒重（W1）。
2. 用钥勺将风干土样拌匀，舀取4-5g，均匀的铺平在 铝盒中，称重（W2）。
3.将启开盖子的铝盒放在105—110℃的恒温干燥箱中， 盖子放在铝盒旁边或倾斜在铝盒上。烘约6小时。
4. 用坩埚钳盖上盖子，从烘箱取出，将铝盒置于干燥 器中20-30分钟，使冷却至室温，称重（W3a）。
5.重复步骤3（烘2小时）、4步骤，称重（W3b）（W3a与 W3b之差不大于0.03g）。
➢结果计算
吸湿水（%）
W2-W3 ×100 W3-W1
式中：W1-----铝盒重（g）
W2-----铝盒﹢风干土重（g） W3-----铝盒﹢烘干土重（g）（W3a与W3b平均值）
3 冷却后，将试管内容物小心仔细地全部洗入250ml三角瓶 中，使瓶内总体积在60~70ml，保持硫酸浓度在1~1.5mol/L, 此时溶液的颜色应为橙黄色或淡黄色。然后加邻菲罗啉指 示剂3~4滴，用0.2mol/L的标准硫酸亚铁溶液滴定，溶液 由黄色经过淡绿色、绿色突变为棕红色即为终点。
➢结果计算
YSI pH100
YSI pH100
YSI pH100
YSI pH100
YSI pH100
土壤肥料学
实验四、土壤pH值的测定
主 讲： 刘 杰 电 话：010-80794486 邮 箱：Jieliu_soil@126.com
➢目的、意义
土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一， 是土壤形成过程和熟化培肥过程的一个指标； 它对土壤中养分存在的形态和有效性，对土壤 的理化性质、微生物活动以及植物生长发育都 有很大的影响。通过本次实验，掌握实验室pH 测定方法，进一步加深对土壤pH的了解。
土壤酸碱度的等级
5.0 ＜ pH
➢实验仪器
YSI pH100计；玻璃棒；50ml烧瓶。
➢实验试剂
1. pH6. 86标准缓冲溶液：3.39g在 120℃烘过的磷酸二 氢钾（KH2 PO4，分析纯）和 3. 53g无水磷酸氢二钠 （Na2HPO4，分析纯），溶于水后定容至 1L。
2. pH 9.18标准缓冲溶液：3.80g硼砂（Na2B4O7·10H2O， 分析纯）溶于无二氧化碳的冷水中，定容至1L。
能量法
➢实验目的
在进行土壤理化性质的常规分析中， 一般都需要进行风干土样的最大吸湿水含 量的测定，目的是便于其他测试指标中用 烘干样品的重作为一个统一的基准进行比 较。
➢实验用品
烘箱、电子天平、铝盒、干燥器、坩 埚钳、磁盘
➢实验方法
烘干法
➢实验原理
吸湿水是土粒表面分子力所吸附的单 分子水层，这种水只有在105-110℃时才能 摆脱土粒表面分子的吸附，转变为气态， 完全从土壤中释放出来。
➢实验方法
有机质测定
重量法 比色法 容量法
干烧法 湿烧法
电热板 油浴锅
➢实验原理
在外加热条件下，经氧化剂将土壤有 机质C氧化成CO2，而氧化剂本身被还原； 在指示剂的辅助下，经还原剂滴定剩余氧 化剂；前后消耗的氧化剂量之差计算土壤 有机质含量。
＝ 170~180℃
2K2Cr2O7 + 3C + 8H2SO4
2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 3CO2 + 8H2O
＝指示剂
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4
K2SO4 + Cr2(SO4)3+ 3Fe2(SO4)3+7H2O
➢试剂
试剂：
0.4 mol/L K2Cr2O7—H2SO4溶液 称取40.0gK2Cr2O7(三级)溶于600-800ml水
3. 0.01mol·L-1氯化钙溶液：1.50g氯化（CaCl2·2H2O，化 学纯）溶于200 ml水中，定容至1L。
➢试验步骤
1，待测液的制备 称取10g通过1mm筛孔的风干土样 于 50 ml烧杯中，加人25 mL氯化钙溶液；用玻璃棒剧 烈搅动 lmin-2 min，静置30min待测； 2，校准YSI pH100 用标准缓冲溶液（pH6.86和9.18） 校准pH计：先将电极插入pH6.86的缓冲溶液，开启电 源，调节零点和温度补偿点后，见挡板调至pH挡，用 “定位”调节使数值显示为6.86；然后将电极插入 pH9.18的缓冲溶液中；重复前述校准步骤，直至仪器 显示pH值与标准缓冲液pH一致为止。 3，测定待测液 将pH计插入待测悬浊液中测定pH值， 读数。