土壤水分、质地、pH、Eh的测定

土壤水分的测定

一、测定目的

测定土壤水分是为了了解土壤水分状况，以作为土壤水分管理，如确定灌溉定额的依据。在分析工作中，由于分析结果一般是以烘干土为基础表示的，也需要测定湿土或风干土的水分含量，以便进行分析结果的换算。

二、测定方法

土壤水分的测定方法很多，实验室一般采用酒精烘烤法、酒精烧失法和烘干法；野外则可采用简易的排水称重法(定容称量法)。样地的长期监测可采用中子仪测定。

烘干法

1. 适用范围

用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。

2. 方法原理

将土样置于105℃±2℃的烘箱中烘至恒重，即可使其所含水分（包括吸湿水）全部蒸发殆尽以此求算土壤水分含量。在此温度下，有机质一般不致大量分解损失影响测定结果。

3. 仪器设备

土壤筛：孔径1 mm；铝盒：小型直径约40 mm，高约20 mm；分析天平：感量为0.001 g和0.01 g；小型电热恒温烘箱；干燥器：内盛无水氯化钙。

4. 试样的选取和制备

风干土样

选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1 mm筛，混合均匀后备用。

5. 测定步骤 风干土样水分的测定

取小型铝盒（记号笔做好标记）在105℃恒温箱中烘烤约2h ，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确至0.001g （m 0）。加风干土样约5g 于铝盒中称重（m 1）。将铝盒盖揭开，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤6h 。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约需20 min ），立即称重（m 2）。风干土样水分的测定一组4个平行。

*注：烘烤规定时间后1次称重，即达“恒重”。

必要时，再烘1小时，取出冷却后称重，两次称重之差不得超过0.05克，取最低一次计算。

质地较轻的土壤，烘烤时间可以缩短，即5~6小时。

6. 结果计算

1000

12

1⨯--=m m m m ,%水分（分析基）

1000

22

1⨯--=m m m m ,%水分（干基）

式中：m 0——烘干空铝盒质量（g ）；

m 1——烘干前铝盒及土样质量（g ）； m 2——烘干后铝盒及土样质量（g ）。

7. 注意事项

7.1土壤分析一般以烘干土计重，但分析时又以湿土或风干土称重，故需进行换

算，计算公式为：应称取的湿土或风干土样重＝所需烘干土样重×(1+水分％) 7.2平行测定的结果用算术平均值表示，保留小数后一位。

7.3平行测定结果的相差，水分小于5%的风干土样不得超过0.2%，水分为5%～25%的潮湿土样不得超过0.3%，水分大于15%的大粒（粒径约10 mm ）粘重潮湿土样不得超过0.7%（相当于相对相差不大于5%）。

土壤pH的测定

一、测定目的

pH的化学定义是溶液中H+离子活度的负对数。土壤pH是土壤酸碱度的强度指标，是土壤的基本性质和肥力的重要影响因素之—。它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性，从而影响植物的生长发育。土壤pH易于测定，常用作土壤分类、利用、管理和改良的重要参考。同时在土壤理化分析中，土壤pH 与很多项目的分析方法和分析结果有密切关系，因而是审查其他项目结果的一个依据。

二、方法原理：电位法

土壤pH分水浸pH和盐浸pH，前者是用蒸馏水浸提土壤测定的pH，代表土壤的活性酸度(碱度)，后者是用某种盐溶液浸提测定的pH，大体上反映土壤的潜在酸。盐浸提液常用1 mol•L-1 KCl溶液或用0.5 mol•L-1 CaCl2溶液，在浸提土壤时，其中的K+或Ca2+即与胶体表面吸附的Al3+和H+发生交换，使其相当部分被交换进入溶液，故盐浸pH较水浸pH低。

土壤pH的测定方法包括比色法和电位法。电位法的精确度较高。pH误差约为0.02单位，现已成为室内测定的常规方法。野外速测常用混合指示剂比色法，其精确度较差，pH误差在0.5左右。

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。此二电极插入土壤悬浊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，氢离子活度的负对数即为pH，可在pH计上直接读出pH值。

三、仪器及设备

pH计。

四、试剂配制

1. 标准缓冲溶液

pH4.01标准缓冲溶液：10.21g在105℃烘过的苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4，分析纯），用蒸馏水溶解后定容至1L。

pH6.86标准缓冲溶液：3.39g在50℃烘过的磷酸二氢钾（KH2PO4，分析纯）和3.53g无水磷酸氢二钠（Na2HPO4，分析纯），溶解于蒸馏水中后定容至1L。

pH9.18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。此溶液的pH易于变化，应注意保存。

五、操作步骤

1、待测液的制备：称取通过2 mm筛孔的风干土壤10.00 g于50 mL高型烧杯中，加入25 mL无二氧化碳的水或氯化钙溶液[中性、石灰性或碱性土测定用]（本实验用水）。用玻璃棒剧烈搅动1 min ~2 min，静置30 min，此时应避免空气中氨或挥发性酸气体等的影响，然后用pH计测定。

2、仪器校正：把电极插入与土壤浸提液pH接近的缓冲溶液中，使标准溶液的pH值与仪器标度上的pH值相一致。然后移出电极，用水冲洗、滤纸吸干后插入另一标准缓冲液中，检查仪器的读数。最后移出电极、用水冲洗、滤纸吸干后待用。

3、测定：把电极插入土液中，待读数稳定后，记录待测液pH值。每个样品测完后，立即用水冲洗电极，并用干滤纸将水吸干再测定下一个样品。

六、结果计算

一般的pH计可直接读出pH值，不需要换算。

允许偏差：两次称样平行测定结果的允许差为0.1 pH；室内严格掌握测定条件和方法时，精密pH计允许差可降至0.02 pH。

七、注意事项

1. pH计的使用

参照仪器说明书。

2. 酸性土壤（包括潜性酸）的pH值的测定

可用氯化钾溶液[c(KCl)=1.0 mol·L-1]代替无二氧化碳蒸馏水，其他操作步骤均与水浸提液相同。

3. 测定时注意事项

3.1 土壤不要磨的过细，以通过2mm孔径筛为宜。样品不立即测定时，最好贮存于有磨口的瓶中，以免受大气中氨和其他挥发气体的影响。

3.2 加水或氯化钙后的平衡时间对测得的土壤pH值是有影响的，且随土壤类型而异。平衡快者，1 min即达平衡；慢者可长达1h。一般来说，平衡30 min是合适的。