土壤肥料测定方法

实验室土壤测定方法（根据本实验室具备的仪器设备和国家标准制定）1.有机质测定------灼烧法或重铬酸钾容量法

1.1灼烧法

1.1.1测定原理：

通过测定土壤有机质中的碳经灼烧后造成的土壤失重。

1.1.2仪器试剂：

天平、烘干箱、坩埚、坩埚钳、酒精灯。

1.1.3测定方法：

将在105℃下除去吸湿水的土样称重后于350-1000℃灼烧2h，再称重。两次称重之差即是土样中有机碳的重量。

1.1.4计算：

土壤有机质%=（m1-m2）×1.724×100/m1

式中：m1-灼烧前土壤的质量，g；

m2-灼烧后土壤的质量，g；

1.724-碳换算成有机质的经验系数。

1.1.5 发展概况

1.1.6特点及适用范围

1.2重铬酸钾容量法（稀释热）

1.2.1原理：

在加热的条件下，用过量的重铬酸钾—硫酸(KCrO－HSO)溶液，来氧化42722-2+3，剩余的重铬酸钾(KCrOCr土壤有机质中的碳，O等被还原成Cr)用硫酸72722亚铁(FeSO)标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量，再乘以

常4，即为土壤有机质量。而稀释热法（水合热法）是利用浓硫酸和重铬酸1.724数．

钾迅速混合时所产生的热来氧化有机质，以代替外加热法中的油浴加热，操作更加方便。由于产生的热，温度较低，对有机质氧化程度较低，只有77%。

其反应式为：

重铬酸钾—硫酸溶液与有机质作用：

2KCrO+3C+8HSO=2KSO+2Cr(SO)+3CO↑+8HO222237424422硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾的反应：

KCrO+6FeSO＋7HSO=KSO＋Cr(SO)+3Fe(SO)+7HO 2424427243423221.2.2仪器试剂：分析天平(0.0001g)、硬质试管、滴定管(25ml)、吸管(10ml)、三角瓶(250ml)、小漏斗、量筒(100ml)、角匙、滴定台、吸水纸、滴瓶(50ml)、试管夹、吸耳球、试剂瓶(500ml)、K2Cr2O7、FeSO4、邻啡罗啉、邻苯氨基苯甲酸、硫酸银、二氧化硅。

1.2.3试剂配制：

-1(1/6KCrO) 溶液。准确称取KCrO（分析纯，105℃烘干）（1）1mol·L77222249.04g，溶于水中，稀释至1L。

-1(1/6KCrO) 的基准溶液。准确称取KCrO（分析纯）（在（2）0.4mol·L772222130℃烘3h）19.6132g于250mL烧杯中，以少量水溶解，将全部洗入1000mL容量瓶中，加入浓HSO约70mL，冷却后用水定容至刻度，充分摇匀备用[其中含42-1（1/2HSO）2.5mol·L]。硫酸浓度约为42-1FeSO溶液。称取FeSO·L7HO140g 溶于水中，加入浓（3）0.5mol·244HSO15mL，冷却稀释至1L或称取

Fe(NH)(SO)·6HO196.1g溶解于含有2442224200mL浓HSO的800mL水中，稀释至1L。此溶液的准确浓度以42-1(1/6KCrO)的基准溶液标定之。0.4mol·L即准确分别吸取3份722-1(1/6KCrO)的基准溶液各25mL0.4mol·L于150mL三角瓶中，加入邻啡罗啉指722-1FeSO溶液滴，然后用0.5mol·L羧基代二苯胺12～15滴）3示剂2～滴（或加24定至终点，并计算出的准FeSO确浓度。硫酸亚铁（FeSO）溶液在空气中易被44氧化，需新鲜配制或以标准的KCrO溶液每天标定之。722（4）指示剂

①邻啡罗啉指示剂：称取邻啡罗啉（GB1293-77，分析纯）1.485g)与

FeSO·7HO0.695g，溶于100mL水中。24②2-羧基代二苯胺

（O-phenylanthranilicacid，又名邻苯氨基苯甲酸，CHON））指示剂：称取0.25g 试剂于小研钵中研细，然后倒入100mL小烧21311-1NaOH溶液L12mL，并用少量水将研钵中残留的试剂冲洗杯中，加入0.18mol·入100mL小烧杯中，将烧杯放在水浴上加热使其溶解，冷却后稀释定容到250mL，放置澄清或过滤，用其清液。

（5）AgSO：硫酸银（AgSO，HG3-945-76，分析纯），研成粉末。4422（6）SiO：二氧化硅（SiO，Q/HG22-562-76，分析纯），粉末状。221.2.4操作步骤准确称取0.5000g土壤样品于500mL的三角瓶中，然后准确加入-1(1/6KCrO 于土壤样品中，转动瓶子使之混合均匀，然后10mL1mol·L溶液) 722．

加浓HSO20mL，将三角瓶缓缓转动1min，促使混合以保证试剂与土壤充分作42

用，并在石棉板上放置约30min，加水稀释至250mL，加2-羧基代二苯胺12～-1FeSO标准溶液滴定之，其终点为灰绿色。0.5mol·L 15滴，然后用4-1FeSO标准溶液滴定至近终点时0.5mol·L3～4滴邻啡罗啉指示剂，用或加4溶液颜色由绿变成暗绿色，逐渐加入FeSO直至生成砖红色为止。4用同样的方法做空白测定（即不加土样）。

如果KCrO被还原的量超过75%，则须用更少的土壤重做。7221.2.5结果计算 ?3?3.0?1.c(V?V)?1033-10土壤有机碳（g·kg）= 1000?烘干土重-1-1）×1.724 =土壤有机碳（g·土壤有机质（g·kgkg）式中：1.33——为氧化校正系数；

-1FeSO标准溶液的浓度；——为0.5mol·L c4——空白滴定用去FeSO体积（mL）；V40V——样品滴定用去FeSO体积（mL）；4-1）；g·mol 3.0——1/4碳原子的摩尔质量（

-3——将mL换算为L；10

1.2.6注释：

-1者称2.0g。泥碳称0.05g，土壤有机质含量低于10g·kg注1.

2.pH测定—电位测定法

2.1 方法原理：以电位法测定土壤悬液pH，通用pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极。此二电极插入待测液时构成一电池反应，其间产生一电位差，因参比电极的电位是固定的，故此电位差之大小取决于待测液的H+离子活度或其负对数pH。因此可用电位计测定电动势。再换算成pH，一般用酸度计可直接测读pH。

2.2仪器试剂：玻璃电极、甘汞电极、pH计、土壤筛、干燥箱、50ml烧杯、天平、玻璃棒、KCl、苯二甲酸氢钾、KH2PO4、KOH

2.2 操作步骤：称取通过1mm筛孔的风干土10克两份，各放在50ml的烧杯中，一份加无C02蒸馏水，另一份加1molL-1 KCl溶液各25ml(此时土水比为1：2.5，含有机质的土壤改为1:5)，间歇搅拌或摇动30分钟，放置30分钟后用酸度计测定。

2.3试剂配制

(1)1molL-1 KCl溶液：称取74.6克KCl溶于400ml蒸馏水中，用10％KOH或KCl溶液调节pH至5.5—6.0，而后稀释至1升。

(2)标准缓冲溶液

pH4.03缓冲溶液：苯二甲酸氢钾在105℃烘2—3小时后，称取10.21克，用蒸馏水溶解稀释至l升。

克或4.539KH2PO4 小时的3—2℃烘105缓冲溶液：称取在pH6.86

Na2HPO4 。2H2O 5.938克，溶解于蒸馏水中定容至1升。

2.4 注意事项

（1）土水比的影响：一般土壤悬液愈稀，测得的pH愈高，尤以碱性土的稀释效应较大。为了便于比较，测定pH的土水比应当固定。经试验，采用1:1的土水比，碱性土和酸性土均能得到较好的结果，酸性土采用1:5和1:1的土水比所测得的结果基本相似，故建议碱性土采用1：1或1：2.5土水比进行测定。（2）蒸馏水中C02会使测得的土壤pH偏低，故应尽量除去，以避免其干扰。（3）待测土样不宜磨得过细，宜用通过1mm筛孔的土样测定。

(4)玻璃电极不测油液，在使用前应在0.1molL-1 NaC1溶液或蒸馏水中浸泡24小时以上。

(5)甘汞电极一般为KCl饱和溶液灌注，如果发现电极内已无KCl结晶，应从侧面投入一些KCl结晶体，以保持溶液的饱和状态。不使用时，电极可放在KCl 饱和溶液或纸盒中保存。

半微量开氏法 3.全氮测定—3.1试验原理：

土壤中氮素绝大部分呈有机的结合形态，无机态氮一般为1～5%。有机态氮主要是蛋白质、核酸、氨基酸、腐殖质四类；无机氮主要是铵态氮和硝态氮，有时有少量亚硝酸。硝态氮和铵态氮在土壤中含量变化很大，春播前肥力低的土壤硝态氮为5～10 mg·kg -1，高的有时可超过20 mg·kg -1。旱地中铵态氮为10～15 mg·kg -1，水田中变化更大些。我国耕层土壤含氮不高，一般在0.1～0.2%，东北黑土在0.15～0.348%，向西依次降低，褐土到黄棕壤为0.06～0.148；向南又升高，红壤、砖红壤为0.09～0.305%。灰钙土只有0.04～0.105%。

用硫酸进行消煮测定有机氮的方法统称开氏法。开氏法测定的是有机氮和铵态氮，不包括硝态氮。原理是土样在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮，各种含氮有机化合物转化为铵态氮，碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以酸标准溶液滴定，求出土壤全氮含量（不包括硝态氮）。

包括硝态和亚硝态氮的全氮测定，在样品消煮前，需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后，再用还原铁粉使全部硝态氮还原，转化为铵态氮。

3.2仪器试剂：硬质开氏烧瓶（50ml，100ml）、半微量定氮蒸馏器、半微量滴定管（10ml，25ml）、电炉（300W变温电炉）、研钵、0.25mm土壤筛；硫酸、硼酸、氢氧化钠、盐酸、辛醇、铁粉、高锰酸钾、溴甲酚绿、甲基红、95%乙醇、硫酸钾、硫酸铜、硒粉、碳酸钠。

3.3试剂配制：

（1）2%（m/V）硼酸溶液：称取硼酸20.00g溶于水中，稀释至1L；

（2）10mol L-1氢氧化钠溶液: 称取400g（工业用或化学纯）氢氧化钠溶于水中，稀释至1L；

-1-1硫酸标准溶液）：盐酸标准溶液（或0.01mol L 3（）0.01mol L0.01molL-1盐酸标准溶液：配制及标定方法

配制量取9ml盐酸，注入1L水中,此盐酸的标准溶液浓度为0.1molL-1,并对此标准溶液进行标定.将已标定的0.1molL-1的盐酸标准溶液,用水稀释10倍,即为0.01molL-1的标准溶液.即准确吸取0.1molL-1盐酸标准溶液10ml到100ml容量瓶中,用水定容.必要时可对稀释后的盐酸标准溶液进行重新标定。

℃灼烧至恒重的基准无水碳酸钠，300～270于0.0001g)精确至0.2g(称取标定溶于50ml水中，加10滴溴甲酚绿—甲基红混合指示剂，用0.1molL-1盐酸溶液滴定至溶液由绿色变为暗红色，煮沸2min，冷却后继续滴定直至溶液呈暗红色。同时做空白试验。盐酸标准溶液准确浓度按下式计算：

C =m / [(V1-V2)×0.05299]

-1；molL c式中：—盐酸标准溶液浓度，m—称取无水碳酸钠的质量，g；

V1—盐酸溶液用量，ml；

V2—空白试验盐酸溶液用量，ml；

0.05299—1/2Na2CO3的毫摩尔质量，g。

-1硫酸标准溶液：配制及标定方法0.01mol L

配制量取3ml硫酸，缓缓注入1L水中，冷却，摇匀，此溶液为0.1mol（1/2H2SO4）-1-1L硫酸标准溶液。将已标定的0.1mol L的硫酸标准溶液,用水稀释10倍,即为-1-1硫酸标准溶液10ml到100ml0.01molL容量的标准溶液。即准确吸取0.1molL瓶中，用水定容。

-1盐酸标准溶液的标定方法。同0.01molL标定

（4）混合指示剂：称取0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红于玛瑙研钵中，加入少量95%乙醇，研磨至指示剂全部溶解后，加95%乙醇至100ml；

（5）硼酸-指示剂混合溶液：每升2%硼酸溶液中加20ml混合指示剂，并用稀碱或稀酸调至紫红色（pH约4.5）。此溶液放置时间不宜过长，如在使用过程中pH 值有变化，需随时用稀酸或稀碱调节；

（6）加速剂：称取100g硫酸钾（化学纯），10g硫酸铜（CuSO4·5H2O，化学纯），1g硒粉（化学纯）于研钵中研细，充分混合均匀；

（7）高锰酸钾溶液：称取25g高锰酸钾（化学纯）溶于500ml水中，贮于棕色瓶中；

（8）1+1硫酸溶液：浓硫酸和水的比例相同；

（9）还原铁粉：磨细通过孔径0.149mm筛；

3.4方法步骤

①称样：称取通过0.25mm孔径筛的风干试样0.5～1.0g（含氮约1mg，精确至

0.0001g）同时称样测定水分含量；

②不包括硝态和亚硝态氮的样品消煮：将试样送入干燥的开氏瓶底部，加入1.8g 加速剂，加水2ml润湿试样，再加5ml浓硫酸，摇匀。将开氏瓶倾斜置于变温电炉上，低温加热，待瓶内反应缓和时（约10～15min），提高温度使消煮的试液保持微沸，消煮温度以硫酸蒸气在瓶颈上部1/3处回流为宜。待消煮液和试样全部变为灰白稍带绿色后，再继续消煮1h。冷却，待蒸馏。同时做两份空白测定。

③包括硝态和亚硝态氮的样品消煮：将试样送入干净的开氏瓶底部，加1ml高锰酸钾溶液，轻轻摇动开氏瓶。缓缓加入2ml 1+1硫酸溶液，转动开氏瓶。放置5min后，再加入1滴辛醇。通过长颈漏斗将0.5g还原铁粉送入开氏瓶底部，瓶口盖上小漏斗，转动开氏瓶，使铁粉与酸接触，待剧烈反应停止时（约5min），将开氏瓶置于电炉上缓缓加热45min（瓶内试液应保持微沸，以不引起大量水分损失为宜），停止加热，待开氏瓶冷却后，通过长颈漏斗加1.8g加速剂和5ml浓硫酸，摇匀。按上述②的步骤，消煮至试液完全变为黄绿色，再继续消煮1h，冷却，待蒸馏，同时做两份空白试验。

氨的蒸馏：蒸馏前先检查蒸馏装置是否漏气，并通过水的馏出液将管道洗净④．。待消煮液冷却后，将消煮液全部转入蒸馏器内，并用少量水洗涤开氏（空蒸）指示硼酸-150ml三角瓶中，加入10ml 2%4～5次（总用水量不超过35ml）于瓶处，然后向蒸馏水～3cm剂混合液，放在冷凝管末端，管口置于硼酸液面以上

2-140ml氢氧化钠溶液，同入蒸气蒸馏，待馏出液体积约瓶内加入20ml 10mol L pH4.5的水冲洗冷凝管的末端。时，即蒸馏完毕，用少量已调节至-1盐酸标准溶液（或硫酸标准溶液）滴定馏出液，由蓝绿0.01mol L⑤滴定：用。空白测定滴定所用色滴定至刚变为红紫色。记录所用酸标准溶液的体积（ml) 0.40ml。酸标准溶液的体积一般不得超过 3.5结果计算100

c×0.014 /m]×全氮% =[(V-V0)×

；V—滴定试液时所用酸标准溶液的体积，ml式中：；V0—滴定空白时所用

酸标准溶液的体积，ml

；0.014—氮原子的毫摩尔质量，g

；—酸的标准溶液浓度，mol/L c

；—土壤烘干试样质量，g m

平行测定结果，用算术平均值表示，保留小数点后两位。

～0.1；含氮0.1%时，不得超过0.005%平行测定结果的相差：土壤含氮量大于注：所。0.06%时，不得超过0.003%0.06%时，不得超过0.004%；含氮小于以内，否则应改变酸的浓度或称样量。5—10ml 用酸体积最好在

3.6注意事项土壤全氮测定不宜用烘干试样，因为烘干过程中可能使全氮量发生变化。但①

测定结果一般应也烘干试样为基础计算，故须另测试样的含水量。时，0.5g试样的粒径，这里采用0.25mm孔径筛，但如果含量过高，称量﹤②

孔径筛。则应通过0.149mm如硝态氮的含故可忽略不计。一般土壤中硝态氮的含量不超过全氮量的1%，③

以上。量高，则要用高锰酸钾和铁粉预处理，硝态氮的回收率在90%℃，能引起硫酸铵的热分400400℃范围内，超过④消煮的温度应控制在360～解而导致氮素损失加速剂，可以缩短消煮时间和获得可靠硫酸和1.8g⑤试验证明，试样加入5ml 的测定结果。处，经试验这样做可以～3cm 蒸馏氨时，采用将冷凝管末端置于液面以上2⑥以下的氮，而插入与不插入硼酸液面以下的测定结果无明显的3mg定量地回收差异。但这样可房子硼酸倒吸。可以使用国内外生产的能达到同样效果的各类定氮蒸馏装置。⑦

碱解氮测定—碱解扩散法4. 实验原理：4.1

及易水解的有机态铵态氮、硝态氮)土壤水解性氮或称碱解氮包括无机态氮(。用碱液处理土壤时，易水解的有机氮及铵态)(氮氨基酸、酰铵和易水解蛋白质再用标准酸滴定，以硼酸吸收氨，氮转化为氨，硝态氮则先经硫酸亚铁转化为铵。计算水解性氮含量。

扩散皿中，用1.2mol/LNaOH（水田）或1.8mol/LNaOH（旱土）处理土壤，使易水解态氮（潜在有效氮）碱解转化为NH3，NH3扩散后为H2BO3所吸收，再用标准酸溶液滴定，计算出土壤中碱解氮的含量。．

水田土壤中硝态氮极少，不需加硫酸亚铁粉，用1.2mol/LNaOH碱解即可。但测定旱地土壤中碱解氮含量时，必须加硫酸亚铁，使硝态氮还原为铵态氮。同时，由于硫酸亚铁本身能中和部分NaOH，因此不需用1.8mol/LNaOH。

4.2仪器试剂：

电子天平、扩散皿、毛玻璃、恒温箱、半微量滴定管(5毫升)、1mm土壤筛、烧杯、氢氧化钠、硼酸、硫酸、硫酸亚铁、溴甲酚绿、甲基红、碱性甘油、乙醇、K2CO3、阿拉伯胶。

4.3试剂配制

-1Na0H：称取42.8克NaOH1.07molL溶于水中，冷却后稀释至1升。（1）（2）2％H3BO3指示剂溶液：称取H3BO3 20克加水900毫升，稍稍加热溶解，冷却后，加入混合指示剂20毫升(0.099克溴甲酚绿和0.066克甲基红溶于100毫升乙醇中)。然后以0.1molL-1NaOH调节溶液至红紫色(pH约为5)最后加水稀释至1000毫升，混合均匀贮于瓶中。

-1H2SO4标准液：取浓H2S04 1.42毫升，加蒸馏水）0.005molL5000毫升，3（然

后用标准碱或硼砂(Na2B407·10H2O)标定之。

（4）碱性甘油：加40克阿拉伯胶和50毫升水于烧杯中，温热至70—80℃搅拌促溶，冷却约1小时，加入20毫升甘油和30毫升饱和K2CO3水溶液，搅匀放冷，离心除去泡沫及不溶物，将清液贮于玻璃瓶中备用。

或：阿拉伯胶水溶液（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（最好放在盛有浓硫酸的干燥器中，以除去氨）。

（5）硫酸亚铁粉：FeSO4.7H2O(三级)磨细，装入玻璃瓶中，存于阴凉处。

4.4方法步骤

（1）称取通过1毫米筛的风干土样2克(精确到0.01克)和硫酸亚铁粉剂0.2克均匀铺在扩散皿外室，水平地轻轻旋转扩散皿，使土样铺平。

（2）在扩散皿的内室中，加入2毫升2％含指示剂的硼酸溶液，然后在皿的外室边缘涂上碱性甘油，盖上毛玻璃，并旋转之，使毛玻璃与扩散皿边缘完全粘合，再慢慢转开毛玻璃的一边，使扩散皿露出一条狭缝，迅速加入10毫升

1.07molL-1NaOH液于扩散皿的外室中，立即将毛玻璃旋转盖严，在实验台上水平地轻轻旋转扩散皿，使溶液与土壤充分混匀，并用橡皮筋固定；随后小心放入40℃的恒温箱中。

（3）24小时后取出，用微量滴定管以0.005molL-1的H2SO4标准液滴定扩散皿内室硼酸液吸收的氨量，其终点为紫红色。

（4）另取一扩散皿，做空白试验，不加土壤，其他步骤与有土壤的相同。

4.5计算结果

C×(V-V0) ×14

土壤中水解氮(mgkg-1)＝———————————×1000

W

C——H2S04标准液的浓度

V——样品测定时用去H2S04标准液的体积

V0——空白测定时用去H2S04标准液的体积

14——氮的摩尔质量

1000——换算系数

) 克(土壤重量——W

土壤水解性氮(mgkg-1) 等级

＜25 极低

25——30 低

50——100 中等

100——150 高

4.6注意事项：

在测定过程中碱的种类和浓度、土液比例、水解的温度和时间等因素对测得值的高低，都有一定的影响。为了要得到可靠的、能相互比较的结果，必须严格按照所规定的条件进行测定。

扩散皿内室加2%硼酸，并滴加1滴定氮混合指示剂后，溶液必须显微红色，否则须重做。

特质胶水碱性很强，在涂胶水和洗涤扩散皿时，必须特别小心，谨防污染内室造成错误。