土壤农业化学分析方法
土壤农业化学分析旨在测定土壤中的各种养分含量、理化性质等,为合理施肥、土壤改良及作物栽培提供科学依据。
以下介绍一些常见的分析方法: 土壤样品的采集与制备 采样:根据研究目的和地块大小,采用合适的采样方法,如对角线采样法、梅花形采样法、棋盘式采样法等。
一般在每个采样点取 0 - 20cm 土层的土样,将多点采集的土样混合均匀,组成一个混合样品。
制备:采集后的土样需风干,去除杂物,然后用研钵或土壤粉碎机将其粉碎,过不同孔径的筛子,一般分为 2mm 和 0.149mm(100 目)两种规格,分别用于不同项目的分析。
土壤酸碱度(pH 值)的测定 电位测定法:这是目前最常用的方法。
将玻璃电极和参比电极插入土壤悬浊液中,构成原电池,测量电池的电动势。
由于玻璃电极的电位与溶液中的氢离子活度有关,通过酸度计可直接读出 pH 值。
测定时,称取一定量的风干土样于烧杯中,按土水比 1:2.5 加入无二氧化碳的蒸馏水,搅拌均匀,放置 30min 后进行测定。
土壤阳离子交换量(CEC)的测定 乙酸铵交换法:用 1mol/L 乙酸铵溶液作为交换剂,与土壤胶体上的阳离子进行交换,使土壤胶体上的大部分阳离子被交换进入溶液。
然后用原子吸收光谱法或火焰光度法测定溶液中交换性阳离子的含量,计算出阳离子交换量。
具体步骤为:称取一定量的通过 2mm 筛孔的风干土样于离心管中,加入适量的 1mol/L 乙酸铵溶液,振荡 30min 后离心,收集上清液测定阳离子含量。
土壤养分含量的测定 土壤氮素测定 全氮:采用凯氏定氮法。
将土壤样品与浓硫酸和催化剂(如硫酸铜、硫酸钾)一同加热消化,使土壤中的有机氮转化为铵态氮。
消化液经蒸馏,用硼酸溶液吸收蒸出的氨,再用标准酸溶液滴定,计算土壤全氮含量。
碱解氮:采用碱解扩散法。
在土壤样品中加入氢氧化钠,使土壤中的易水解性氮(包括铵态氮、硝态氮和部分亚硝态氮)转化为氨,氨扩散后被硼酸溶液吸收,用标准酸滴定,从而测定碱解氮含量。
土壤磷素测定 全磷:先用强酸(如高氯酸 - 硫酸)将土壤样品消化,使土壤中的磷全部转化为正磷酸盐。
然后用钼锑抗比色法测定,在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑钾反应生成磷钼锑杂多酸,被抗坏血酸还原为蓝色络合物,通过比色测定吸光度,计算全磷含量。
速效磷:常用碳酸氢钠浸提 - 钼锑抗比色法。
用 0.5mol/L 碳酸氢钠溶液浸提土壤中的速效磷,浸出液中的磷同样采用钼锑抗比色法测定。
土壤钾素测定 全钾:采用氢氟酸 - 硫酸消化法,将土壤中的钾释放出来,然后用火焰光度法或原子吸收光谱法测定钾离子含量。
速效钾:用 1mol/L 中性乙酸铵溶液浸提土壤中的速效钾,浸出液用火焰光度法测定钾离子浓度。
土壤有机质含量的测定 重铬酸钾容量法:在加热条件下,用过量的重铬酸钾 - 硫酸溶液氧化土壤中的有机质,剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定,根据消耗的重铬酸钾量计算土壤有机质含量。
具体操作是:称取一定量的风干土样于三角瓶中,加入一定体积已知浓度的重铬酸钾溶液和浓硫酸,在油浴上加热沸腾 5min,冷却后加水稀释,用硫酸亚铁标准溶液滴定,以邻菲啰啉为指示剂,溶液颜色由橙黄变为砖红色即为终点。
土壤微量元素的测定 土壤中的铁、锰、铜、锌等微量元素通常采用原子吸收光谱法测定。
首先用合适的浸提剂(如 DTPA 浸提剂)提取土壤中的有效微量元素,然后将浸出液导入原子吸收光谱仪中,通过测量特定波长下元素对光的吸收程度,与标准溶液对比,计算出土壤中微量元素的含量。
对于硼元素,常采用甲亚胺 - H 酸比色法测定,在一定条件下,硼与甲亚胺 - H 酸形成黄色络合物,通过比色测定硼含量。