土壤指标测定
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1、土壤含水率---烘干法
土壤含水率是植物生长发育必不可少的因素,是干旱矿区生态修复的重要影响因子。提高土壤的含水率可以很好的改善干旱矿区植物的生长状况,提高植株的存活率。
首先,将已经编号的坩埚放入105℃的烘箱中烘干至恒重,记录质量为m0,称取待测土样2~5g,精确到0.001g,放人坩埚中,并记录待测土样的质量为m1。然后将坩埚放入烘箱中,在105℃烘干至恒重,记录烘干后铝盒和土样的质量为m2,按下面的计算公式计算土壤含水率。
土壤含水率(%)=m0+m1−m2
*100%
m2−mo
2、土壤有机质----水合热重铬酸钾氧化比色法
土壤有机质是指存在于土壤中的所含碳的有机物质,是土壤中N、P、K 等营养元素的重要来源。土壤有机质具有胶体结构,能够吸附土壤中的阳离子,增强土壤的保肥力和缓冲性能。土壤有机质中含有的胡敏酸能够刺激植物的生长,在植物根系的作用下使土壤变得疏松,改善土壤的结构和物理性质。此外,土壤有机质还含有土壤微生物生长和繁殖所需的碳源和氮源。所以,土壤有机质是反映土壤肥力高低的一个重要的指标
①准确称取1g 过0.149mm 孔径土壤筛的风干土壤样品,精确到0.001g。
②将称取的土壤样品放入200ml 的三角瓶中,用移液枪准确吸取3.0ml 去离子水加入三角瓶中,轻轻摇动三角瓶使土壤样品充分摇散。用量筒准确量取100ml 事先配置好的重铬酸钾溶液,浓度为0.8mol/L,倒入三角瓶中。然后用移液枪准确吸取10.0ml 浓硫酸溶液加入三角瓶中并不断摇动,将三角瓶置于桌面静置20min 后,用移液枪准确吸取并加入10.0ml 去离子水,充分摇匀并静置过夜;③吸取15.0ml 静置过夜后的土壤上清液,加入到50ml 具塞玻璃比色管中,加去离子水定容到刻度线处,盖紧玻璃塞,并上下颠倒摇匀;④使用10mm 玻璃比色皿,并以去离子水作参比,在可见分光光度计上,于590nm 波长处测定吸光度;⑤根据测定的吸光度从标准曲线上查出有机碳含量,然后根据计算公式,计算出土样中有机质含量;⑥绘制标准曲线。分别量取0.2、0.4、0.8、1.2、1.6 和2.0ml 有机碳标准溶液于250ml 三角瓶中,并用去离子水补至3.0ml。然后按土壤样品测定步骤操作,以有机碳含量为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线。土样有机质含量的计算公式为:
O.M=m1∗1.724∗1.32
*100%
m∗1000
式中:
O.M —土壤中有机质含量的质量分数(%)
m1 —由标准曲线查得的土壤含碳量(mg)
m —土壤样品的质量(g)
1.32 —氧化校正系数
1.724 —有机碳换算成有机质的系数
3、土壤容重---环刀法
土壤容重是土壤紧实度的敏感性指标,可以反映土壤导水性、保水性、透气
性的高低,是评价土壤质量的重要指标。
用环刀(60cm3)采取原状土样带回实验室,将土样放到105℃烘箱内烘干至恒重,待冷却后称其干重,测定3次以上,取平均值。
结果计算:ρb=S
V
式中,ρb—土壤容重,g/cm
S—环刀内干土重量,g
V —环刀容积,为60cm3
4、土壤孔隙度
土壤孔隙度是土壤透水性、透气性、紧实度的重要指标,是评价土壤质量的
重要指标,孔隙度越大,土壤越疏松,土壤的透气性、保水性越好。一般认为,干旱区土壤耕层的孔隙度要大于50%,才能保证植物的正常生长
总孔隙度=(1-容重/密度)×100%
土壤密度计算时取平均密度值 2.65 g/cm
5、土壤pH和EC
土壤的p H 值对土壤矿物质和有机质的分解以及土壤养分元素的释放、固定、迁移起着重要的作用,土壤PH 过高或者过低都不利于土壤有机质的分解和土壤养分的释放。通常情况下,土壤微生物在中性或者微碱性的环境条件下生长较好,合适的酸碱环境能更好的促进土壤微生物的氨化、硝化和固氮作用,所以对土壤改良的首要目标就是降低植物生长所需的土壤的PH 值。
取过1mm 筛的10g 风干土样放入50ml 的烧杯中,向里面加入25ml 的去离子水,震荡30min 后静置,30min 后测定上清液的PH 和EC。
土壤EC 是用来表征土壤溶液中可溶性盐的浓度,含量过高会造成一定的反渗透压,使植物根系脱水,造成植物损伤或植株根系的死亡。此外,土壤EC 值过高也会造成土壤酸化或者次生盐渍化,限制植物的生长,所以土壤EC 是评价土壤质量的一个重要指标
土壤有机碳测定-------重铬酸钾外加热法(鲍士旦. 土壤农化分析[M ] . 北京: 中国农业出版社, 1999)
一、原理
在外加热条件下(油浴温度为180℃,沸腾5min,)用一定浓度的重铬酸钾-硫酸溶液氧化土壤有机质,剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁滴定。校正系数为1.1,计算有机碳量。
二、试剂
1、0.8000mol L-1(1/6K2Cr2O7)标准溶液。称取130℃烘干的重铬酸钾(K2Cr2O7,GB642-77,分析纯),39.2245g溶于水中,定容至1L。
2、H2SO4,浓硫酸(H2SO4,GB625-77,分析纯)
3、0.2 mol L-1 Fe2SO4溶液,称取硫酸亚铁(Fe2SO4 ·7H2O,GB664-77,化学纯)56g溶于水,加浓硫酸5mL,稀释至1L。
4、指示剂2-羧基代二苯胺(邻苯氨基苯甲酸,C13H11O2N),称取0.25g试剂于小研钵中研细,然后倒在100mL小烧杯中,加入0.1 mol L-1NaOH溶液12mL,并用少量水清洗研钵残留试剂于100mL烧杯,水浴加热至溶解,冷却后稀释定容至250mL,放置澄清或过滤,用其清夜。
5、Ag2SO4,硫酸银(Ag2SO4,HG3-945-76,分析纯),研成粉末。
6、SiO2,二氧化硅(Q/HG22-562-76,分析纯),粉末状。