有机碳

3.1.2土壤有机碳不同测定方法的比较和选用

关于土壤有机碳的测定，有关文献中介绍很多，根据目的要求和实验室条件可选用不同方法。

经典测定的方法有干烧法（高温电炉灼烧）或湿烧法（重铬酸钾氧化），放出的CO2，一般用苏打石灰吸收称重，或用标准氢氧化钡溶液吸收，再用标准酸滴定。

用上述方法测定土壤有机碳时，也包括土壤中各元素态碳及无机碳酸盐。因此，在测定石灰性土壤有机碳时，必须先除去CaCO3。除去CaCO3的方法，可以在测定前用亚硫酸处理去除之，或另外测定无机碳和总碳的含量，从全碳结果中减去无机碳。

干烧法和湿烧法测定CO2的方法均能使土壤有机碳全部分解，不受还原物质的影响，可获得准确的结果，可以作为标准方法校核时用。由于测定时须要一些特殊的仪器设备，而且很费时间，所以一般实验室都不用此法。

近年来高温电炉灼烧和气相色谱装置相结合制成碳氮自动分析仪，已应用于土壤分析中，但由于仪器的限制，所以未能被广泛采用。

目前，各国在土壤有机质研究领域中使用得比较普遍的是容量分析法。虽然各种容量法所用的氧化剂及其浓度或具体条件有差异，但其基本原理是相同的。使用最普遍的是在过量的硫酸存在下，用氧化剂重铬酸钾（或铬酸）氧化有机碳，剩余的氧化剂用标准硫酸亚铁溶液回滴，从消耗的氧剂量来计算有机碳量。这种方法，土壤中的碳酸盐无干扰作用，而且方法操作简便、快速、适用于大量样品的分析。

采用这一方法进行测定时，有的直接利用浓硫酸和重铬酸钾（2:1）溶液迅速混和时所产生的热（温度在120℃左右）来氧化有机碳，称为稀释热法（水合热法）。也有用外加热（170～180℃）来促进有机质的氧化。前者操作方便，但对有机质的氧化程度较低，只有77%，而且受室温变化的影响较大，而后者操作较麻烦，但有机碳的氧化较完全，可达90%～95%，不受室温变化的影响。

此外，还可用比色法测定土壤有机质所还原的重铬酸钾的量来计算，即利用土壤溶液中重铬酸钾被还原后产生的绿色铬离子（Cr3+）或剩余的重铬酸钾橙色的变化，作为土壤有机碳的速测法。

以上方法主要是通过测定氧化剂的消耗量来计算出土壤有机碳的含量，所以土壤中存在氯化物、亚铁及二氧化锰，它们在铬酸溶液中能发生氧化还原反应，导致有机碳的不正确结果。土壤中Fe2+或Cl-的存在将导致正误差，而活性的MnO

2存在将产生负误差。但大多数土壤中活性的MnO

2

的量是很少的，因为仅新鲜沉

淀的MnO

2，奖参加氧化还原反应，即使锰含量较高的土壤，存在的MnO

2

中很少

部分能与Cr

2O

7

2-发生氧化还原作用，所以，对绝大多数土壤中MnO

2

的干扰，不致

产生严重的误差。

测定土壤有机质含量除上述方法外，还可用直接灼烧法，即在350～400℃下灼烧，从灼烧后失去的重量计算有机质含量。灼烧失重，包括有机质和化合水的重量，因此本法主要用于砂性土壤。

3.1.3有机碳的校正系数

经典的干烧法或湿烧法，均为彻底氧化的方法。因为土壤中所有的有机碳均氧化为CO2，而不需要一个校正系数。而上述外加热重铬酸盐法，不能完全氧化

土壤中的有机化合物，需要用一个校正系数去校正未反应的有机碳，Schollenberger法的校正系数为1.15。Tyurin（1931）法的校正系数不加Ag2SO4时为1.1，加Ag2SO4时为1.04。

表3-3 不同研究者用Walkley and Black方法测定了一些表土，

有机碳未回收的校正系数

从表3-3可以看出，Walkley and Black的稀释热法（水合热法）有机碳回收率有很大变化（44%～92%），所以适合于各种土壤校正系数变化范围为 1.09～2.27。对各类土壤合适平均校正系数的变化范围为1. 19～1.33。因此，应用1.3校正系数（有机碳平均回收率为77%）在一定范围土壤上看来是最合适的，但应用于各类土壤将会带来误差。

3.1.4 有机质含量的计算

土壤中有机质含量可以用土壤中一般的有机碳比例（即换算因数）乘以有机碳百分数而求得。其换算因数随土壤有机质的含碳率而定。各地土壤有机质组成不同，含碳量亦不一致，因此根据含碳量计算有机质含量时，如果都用同一换算因数，势必造成一些误差。

Van Bemmelen因数为1.724，是假定土壤有机质含碳58%计算的。然而许多研究指出，对许多土壤此因数太低，因此低估了有机质的含量。Broadbent（1953）概括了许多早期工作，确定换算因数为1.9和2.5，将分别选用于表土和底土。其它工作者发现（Ponomareva＆Platnikova,1967），1.9～2.0的换算因数对于表层矿物土壤是令人满意的。

尽管这样，我国目前仍沿用“Van Benmmelen因数”1.724。在国外常用有机碳而不用有机质含量表示。