土壤实验方案

1 土壤 pH 值的测定2.7.1 仪器试剂酸度计，高型烧杯50ml，量筒（25ml）,天平，磁力搅拌器，洗瓶，滤纸。pH6.87 标准缓冲液， pH4.01 标准缓冲液， pH 9.18 标准缓冲液， 1mol/LKCl 溶液，2.7.2 操作步骤2.7.2.1 土壤水浸提取液PH的测定：称取通过18号筛孔的风干土样25.0g于50ml高型烧 杯中，用量筒加入无CO2的蒸馏水25ml，放在磁力搅拌器上剧烈搅拌1-2分钟，使土样充分 散开。放置半小时，此时应避免空气中NH3或挥发性酸等的影响，然后用PH计测定。2.7.2.2 土壤的氯化钾盐浸提取液PH的测定对于酸性土，当水浸提取的PH低于7时，用盐 浸提取测定才有意义，测定方法除将1mol/LKCl溶液代替无CO蒸馏水外，其余操作步骤与2水浸提取相同。2 土壤容重的测定2.8.1 仪器用具天平（200g感量0.01 g，1000g感量0.1g）,环刀（V=100cm3）削土刀，小铁铲，铝盒，酒 精。2.8.2 方法步骤 用草纸将环刀上的油泥擦干净，仔细检查环刀与上，下盖配合是否良好，记下环刀号码并测 量体积（V）和称重（G,准确至0.1g）。同时将事先洗净烘干的铝盒称重（准确至0.01g） 编号。带上环刀，铝盒，天平，削土刀，小铁铲，铝盒，酒精等用具到田间进行测定（距离 较近时，也可取样后带回室内进行测定）。2.8.2.2在田间选取有代表性的地点，先用铁铲铲去表土几cm,再将环刀垂直压入土层中， 至土壤充满环刀为止。2.8.2.3用土铲或小刀从环刀周切入土中，取出环刀，使环刀两端均有多余的，保持自然状 态的土壤存在。2.8.2.4 用小刀细心地沿环刀边缘分别将两端多余的土壤削去，并把环刀四周泥土擦净，使 土样与环刀容积相同，立即称重（M,精确到0.1g）。带回室内称重时应在田间立即盖上环 刀盖，以免水分蒸发，影响测定结果。2.8.2.5在环刀取样的同时，在同层采取处取20g左右的土壤放入已知重量的铝盒中，用酒 精燃烧发测定土壤含水量（W%）或直接从已称重后的环刀中取出测定土壤含水量。本测定应不少于3次重复，取算术平均值。2.8.3结果计算D=（M-G） *100/【V（100+W）】式中： D土壤容重， g/cm3M-环刀+湿土质量，g G-环刀质量,g V-环刀体积,cm3 W-土壤含水量，%3 土壤含水量的测定2.9.1 仪器用品电热恒温干燥箱，分析天平(干粮为O.Olg和O.OOlg),铝盒，干燥器，酒精和土钻等。2.9.2 方法步骤 在田间用土钻取有代表性的新鲜土壤，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处 的土壤约20g,捏碎后迅速装入已知质量的铝盒中，盖紧盖带回室内，将铝盒外面擦拭干净， 立即称重，准确至0 . 0 1 g 。打开盒盖，将盖放于盒底下，将铝盒置于已预热至105oC左右的电热恒温箱中烘12小 时。取出盖盖好，置于干燥器中，冷却至室温(约30 分钟)，立即称重。结果计算w(%)=(m -m )/(m -m )*1 001 2 2 0 式中：m0烘干空铝盒质量，g；M1-烘干前铝盒加土样质量， g； M2-烘干后铝盒加土样质量， g;2.4.1 仪器试剂分析天平，三角瓶，滴定管，温度计，电砂浴，滴定台，定时钟.邻啡罗啉指示剂，0.4molL-il/6(KCr 0)-18molL-il/2(H2S04)溶液，0.2molL-il/6 K Cr O 标2 2 7 2 2 7 准溶液， 0.2molL-1FeSO 标准溶液，硫酸银，浓硫酸，二氧化硅.4硫酸亚铁溶液的标定方法：吸取0.2molL-il/6KCrO标准溶液20ml，放入150ml三角瓶中，2 2 6加浓硫酸 3ml 和邻啡罗啉指示剂 35 滴，用硫酸亚铁溶液滴定，终点为棕红色，硫酸亚铁溶 液的浓度c2可用下式计算：C=C*V/V2112式中： C -FeSO 溶液的浓度， mol/L24C-KCrO 标准溶液浓度， mol/L1 2 2 7V 吸取-K Cr O标准溶液体积，ml1 2 2 7V -滴定时消耗FeSO溶液体积，ml242.4.2 方法步骤2.4.2.1准确称取通过0.25mm筛的风干土样0.1000-0.5000g,置于150ml三角瓶中，加粉末 状三级硫酸银0.1g,然后用滴定管准确加入0.4mol/L重铬酸钾一硫酸溶液10ml摇匀。2.4.2.2将盛有试样的三角瓶装一简易空气冷凝管，置于已预热到1800C的电砂浴上加热， 当冷凝管下端落下第一滴冷凝液时，开始记时，消煮5 分钟左右。2.4.2.3 消煮完毕后，将三角瓶从电砂浴上取下，冷却片刻，用水冲洗冷凝管及其底端外壁， 使冲洗液流入原三角瓶中，瓶内溶液的总体积应控制在60-80ml为宜，加3-5滴邻啡罗啉指 示剂。用硫酸亚铁标准溶液滴定剩余的重铬酸钾，溶液有橙色变为绿色，再变为棕红色即达 终点，如果试样滴定所用硫酸亚铁标准溶液的毫升数不到滴定空白所用的硫酸亚铁毫升数的 1/3 时，则应减少土样称样量，重新测定。2.4.2.4同时作空白测定：取0.500g粉末状二氧化硅代替土样，其他步骤与样品测定相同。2.4.3 结果计算土样有机质含量()=【(Vo-V) *C *0.003*1.724*100】/m试中： Vo-滴定空白时消耗硫酸亚铁标准溶液体积， mlV-滴定样品时消耗硫酸亚铁标准溶液体积， mlC 硫酸亚铁标准溶液的浓度， mol/L20.0031/4 碳原子的毫摩尔质量， g1.724由有机碳换算为有机质的系数m-烘干土样的质量， g.4 土壤易氧化碳的测定2.5.1 仪器试剂 分析天平，三角瓶，滴定管，温度计，电砂浴，滴定台，定时钟.邻啡罗啉指示剂，0.4molL-il/6(KCr 0)-18molL-il/2(H2S04)溶液，0.2molL-il/6 K Cr O 标22 722 7准溶液， 0.2molL-1FeSO 标准溶液，硫酸银，浓硫酸，二氧化硅.4硫酸亚铁溶液的标定方法：吸取0.2molL-il/6KCrO标准溶液20ml，放入150ml三角瓶中，2 2 6加浓硫酸3ml和邻啡罗啉指示剂35滴，用硫酸亚铁溶液滴定，终点为棕红色，硫酸亚铁溶 液的浓度c2可用下式计算：C=C*V/V2112式中： C-FeSO 溶液的浓度， mol/L24C-KCrO 标准溶液浓度， mol/L122 7V 吸取-K Cr 0标准溶液体积，ml122 7V -滴定时消耗FeSO溶液体积，ml242.5.2 方法步骤2.5.2.1准确称取通过0.25mm筛的风干土样0.1000-0.5000g,置于150ml三角瓶中，加粉末 状三级硫酸银0.1g,然后用滴定管准确加入0.4mol/L重铬酸钾一硫酸溶液10ml摇匀。2.5.2.2将盛有试样的三角瓶装一简易空气冷凝管，置于已预热到1300C-1400C的电砂浴上 加热，当冷凝管下端落下第一滴冷凝液时，开始记时，消煮5 分钟左右。2.5.2.3 消煮完毕后，将三角瓶从电砂浴上取下，冷却片刻，用水冲洗冷凝管及其底端外壁， 使冲洗液流入原三角瓶中，瓶内溶液的总体积应控制在60-80ml为宜，加3-5滴邻啡罗啉指 示剂。用硫酸亚铁标准溶液滴定剩余的重铬酸钾，溶液有橙色变为绿色，再变为棕红色即达 终点，如果试样滴定所用硫酸亚铁标准溶液的毫升数不到滴定空白所用的硫酸亚铁毫升数的 1/3 时，则应减少土样称样量，重新测定。2.5.2.4同时作空白测定：取0.500g粉末状二氧化硅代替土样，其他步骤与样品测定相同。2.5.3 结果计算土样易养化碳含量（%）=【（Vo-V） *C *0.003*1.724*100】/m2试中： Vo-滴定空白时消耗硫酸亚铁标准溶液体积， mlV-滴定样品时消耗硫酸亚铁标准溶液体积， mlC2硫酸亚铁标准溶液的浓度，mol/L0.0031/4 碳原子的毫摩尔质量， g1.724由有机碳换算为有机质的系数m-烘干土样的质量， g.5 土壤全氮的测定（一）分析天平，通风橱，变温电炉，半微量定氮蒸馏器，半微量滴定管，三角瓶，移液管.（二）浓硫酸，0.1molL-iHCL, 10molL-iNa0H，混合指示剂，2%硼酸一指示剂，加速剂，5% 高猛酸钾溶液， 1： 1 硫酸，还原铁粉，辛粉.2.6.2.1 土样消煮：称取0.25mm筛的风干土样约1.0000g，送入干燥的开氏瓶（50ml）底 部，加入一定量的5%高锰酸钾溶液，摇动开氏瓶，缓缓加入2ml1： 1硫酸轻轻摇动开氏瓶， 再加几滴辛醇，通过长颈漏斗将0.5g（0.01 g）还原铁粉送入开氏瓶底部，转动开氏瓶使 硫酸与铁粉接触，待剧烈反应停止时（约5min）,将开氏瓶置于电炉上缓缓加热45min。停 火，待开氏瓶冷却通过长颈漏斗加2g加速剂和5ml浓硫酸，摇匀，按上述步骤进行消煮， 待土液全部变为黄绿色后，再继续消煮1小时，消煮完毕，冷却待蒸馏。同时做空白测定2.6.2.2 氨的蒸馏：蒸馏前先检查蒸馏装置是否漏气，并通过水的蒸馏将管道洗干净；待消 煮液冷却后，用少量无离子水将消煮液完全无损的转移到半微量蒸馏器的蒸馏室中，并用水 洗涤开氏瓶4-5次（总用水量不得超过30-35ml）；于150ml三角瓶中，加入5ml2%硼酸一 指示剂混合液，将锥形瓶置于冷凝管末端，管口距硼酸液面3-4 cm。打开冷凝水，然后 向蒸馏试管内缓缓加入20ml10molL-1NaOH溶液，通过蒸气蒸馏。待馏出液体积约50 ml时（蒸 馏15分钟左右），即蒸馏完毕。用少量无离子水冲洗冷凝管末端；用0.01moLL-1HCL标准溶 液滴定馏出液，馏出液有蓝绿色至刚变为红紫色即为终点。记录所用盐酸边准溶液的体积（ ml ）。空白测定滴定用酸的标准溶液的体积，一般不得超过0.4ml.2.6.3结果计算土壤全氮量（%） =【（V-Vo）*C *0.014*100】 /mHCLV-滴定待测液所用盐酸边准溶液的体积， mlVo-滴定空白液所用盐酸标准溶液的体积， mlCHCL-盐酸标准溶液的浓度， mol/LHCL0.014-氮原子的毫摩尔质量， gm-烘干土样的质量，g6.5.1 土壤呼吸活性的测定土壤呼吸活性：用密闭静养培养法测 CO2：放置处理好的土壤20g于250ml的广口瓶中,用蒸馏水调节土壤含水量至田间持水量的60%, 内放装有10ml0.1MNaOH的小塑料瓶，吸收释放出的CO2，同时再放一装有蒸馏水的小塑 料瓶，保持土壤湿度，在282C下密闭培养14天，间隔7天更换NaOH,用0.1MHC1滴 定。每个样品设置三个重复和空白对照。根据对照V ml与处理之差V ml,求出消耗用于 吸收CO2的0.1N NaOH量。按每消耗0.1NNaOH1ml相当于2.2mg CO2,计算CO2释放量。7 土壤微生物碳和氮测定：土壤微生物量：称取新鲜土壤（相当于干土25.g） 3份分别放入 3个100ml的烧杯中，一起放入同一干燥器中，干燥器底部放置几张用水湿润的滤纸，同时 分别放入一个装有50mlNa0H溶液和装有约50ml无乙醇氯仿的小烧杯（同时加入少量抗暴沸 的物质），用少量凡士林密封干燥器，用真空泵抽气到氯仿沸腾并保持至少2分钟。关闭干 燥器的阀门，在25C的黑暗条件下放置24小时。打开阀门，如果没有空气流动的声音，表 示干燥器漏气，应重新称样进行熏蒸处理。确认干燥器不漏气后，取出装有水和氯仿的玻璃 瓶，擦净干燥器底部，用真空泵反复抽气，直到土壤没有氯仿为止。熏蒸结束后，将土壤转 到250ml的三角瓶中，加入100ml硫酸钾溶液，置振荡机上在25C下振荡浸提30分钟，过 滤。熏蒸开始的同时，称取等量土壤3份，同上用硫酸钾溶液浸提，浸提液立即测定或在-15 C 下保存。同时做不加土壤的空白对照。微生物量C准确吸取5.0ml浸提液放入消煮瓶中，加 入重铬酸钾溶液2.00ml、HgO70.0mg和双酸溶液15.0ml，缓慢加热，沸腾回流30分钟，冷 却后加蒸馏水10-20ml。加入1滴邻啡罗啉指示剂，用硫酸亚铁溶液滴定剩余的重铬酸钾。微生物量准确吸取30.0ml浸提液于消煮管中，然后用半微量凯氏法测定浸提液的全氮 含量。微生物碳的计算公式为：微生物碳=（熏蒸的有机碳-未熏蒸的有机碳） /0.38 。 微生物氮的计算公式为：微生物氮=（熏蒸的全氮-未熏蒸的全氮） /0.45。8土壤易氧化碳含量的测定试剂邻啡罗啉指示剂，0.4molL-11/6(K2Cr2O7)-18molL-11/2(H2SO4)溶液，0.2molL-11/6K2Cr2O7标准溶液，0.2molL-1FeSO4标准溶液，硫酸银，浓硫酸，二氧化硅。硫酸亚铁溶液的标定方法：吸取0.2molL-11/6 K2Cr2O6标准溶液20ml,放入150ml三角瓶中，加浓硫酸2 2 63ml和邻啡罗啉指示剂35滴，用硫酸亚铁溶液滴定，终点为棕红色。硫酸亚铁溶液的浓度c2可用下式计算：C2=C1*V1/V2式中：C2FeSO4溶液的浓度，mol/LCK2Cr2O7标准溶液浓度，mol/LV吸取-K2Cr2O7标准溶液体积，mlV2滴定时消耗FeSO4溶液体积，ml 仪器：分析天平，三角瓶，滴定管，温度计，电砂浴，滴定台，定时钟。2.5.2 方法步骤（1）准确称取通过0.25mm筛的风干土 0.5000g,置于150ml三角瓶中，加粉末状三级硫酸银 0.1g，然后用滴定管准确加入0.4mol/L重铬酸钾一硫酸溶液10ml摇匀；（2）将盛有试样的三角瓶装简易空气冷凝管，置于已预热到1300C1400C的电砂浴上加热， 当冷凝管下端落下第一滴冷凝液时，开始记时，消煮5分钟左右；（3）消煮完毕后，将三角瓶从电砂浴上取下，冷却片刻，用水冲洗冷凝管及其底端外壁，使冲洗液流入原三角瓶中，瓶内溶液的总体积应控制在6080ml为宜，加3-5滴邻啡罗啉指示 剂。用硫酸亚铁标准溶液滴定剩余的重铬酸钾，溶液有橙色变为绿色，再变为棕红色即达终 点，如果试样滴定所用硫酸亚铁标准溶液的毫升数不到滴定空白所用的硫酸亚铁毫升数的 1/3 时，则应减少土样称样量，重新测定；（4）同时作空白测定：取0.500g粉末状二氧化硅代替土样，其他步骤与样品测定相同。2.5.3结果计算土样易氧化碳含量（g/kg）=【（Vo-V） *C2*0.003*l.l*1000】/m式中：Vo滴定空白时消耗硫酸亚铁标准溶液体积，mlV滴定样品时消耗硫酸亚铁标准溶液体积，mlC2硫酸亚铁标准溶液的浓度，mol/L0.0031/4 碳原子的毫摩尔质量， g1.1 校正系数， m烘干土样的质量，g9土壤水溶性有机碳的测定2.6.1试剂仪器 试剂：蒸馏水。仪器：容量瓶，振荡器，离心机，抽滤装置，0.45um孔径的滤膜，岛津TOC-Vcph有机碳 分析仪。2.6.2 方法步骤 精确称取10克过1毫米筛孔的鲜土置于100毫升锥形瓶中加入20毫升水振荡30分钟；取样液于10000r/min下离心10min,取上清液过0.45um滤膜，收集滤液。相同条件下以不加 土样的蒸馏水作为空白对照，将空白样和测定样在岛津 TOC-Vcph 有机碳分析仪上进行测 定，空白样和测定样每个均做三个重复。2.6.3结果计算土样水溶性有机碳含量（mg/L） =TC-IC-M式中：TC总碳，mg/LIC一无机碳，mg/LM一空白含有的水溶性有机碳量。2.7土壤水溶性碳水化合物的测定2.7.1试剂仪器试剂：蒽酮，硫酸，蒸馏水。 仪器：容量瓶，锥形瓶，滤纸，烧杯，量筒，移液管，可见光分光光度计，水浴锅。2.7.2 方法步骤称取通过1mm筛孔的风干土 10g （精确到0.01g）置于250ml锥形瓶中加100ml水，在850C 条件下恒温培养24H。将培养液过0.45um孔径的滤膜，定溶至100ml.。吸取1ml样液在冰浴 条件下加入5ml蔥酮试剂，同时放入沸水浴准确加热10分钟后立即取出置于冰浴冷却。放至 室温后用可见光分光光度计设定波长在625nm处进行测定。条件相同作标准曲线。2.7.3 结果计算水溶性碳水化合物（g/kg）=mg/L/10010土壤微生物量碳的测定2.8.1 试剂仪器试剂：氢氧化钠，盐酸，氯化钡，氯化钾，无乙醇氯仿，硫酸钾，重铬酸钾，氧化汞，双 酸溶液，邻啡罗啉指示剂。仪器：DHP-9052型电热恒温培养箱，真空干燥器，真空，往复式振荡机，冰箱，消煮仪， 广口瓶，电子天平。2.8.2 方法步骤(1) 氯仿纯化量取500mL氯仿于lOOOmL分液漏斗中，加入50mL硫酸溶液(H2SO4)=5%,充 分摇匀，弃除下层硫酸溶液，如此进行3次。再加入50mL去离子水，同上摇匀，弃去上部的水分, 如此进行5次，将下层的氯仿转移到蒸馏瓶中，在620C的水浴中蒸馏，馏出液存放在棕色瓶 中，并加入约20g无水K2CO 3,在冰箱的冷藏室中保存备用。(2) 土壤熏蒸和提取 称取新鲜土壤(相当于干土 25.g)3份分别放入3个100ml的烧杯中， 一起放入同一干燥器中，干燥器底部放置几张用水湿润的滤纸，同时分别放入一个装有 50mlNaOH 溶液和装有约 50ml 无乙醇氯仿的小烧杯(同时加入少量抗暴沸的物质)，用少量 凡士林密封干燥器，用真空泵抽气到氯仿沸腾并保持至少 2 分钟。关闭干燥器的阀门，在 250C 的黑暗条件下放置24 小时。打开阀门，如果没有空气流动的声音，表示干燥器漏气， 应重新称样进行熏蒸处理。确认干燥器不漏气后，取出装有水和氯仿的玻璃瓶，擦净干燥器 底部，用真空泵反复抽气，直到土壤没有氯仿为止。熏蒸结束后，将土壤转到 250ml 的三 角瓶中，加入100ml硫酸钾溶液，置振荡机上在250C下振荡浸提30分钟，过滤。熏蒸开 始的同时，称取等量土壤3份，同上用硫酸钾溶液浸提，浸提液立即测定或在-150C下保存。(3) 微生物量碳的测定1.用移液管准确吸取5.0ml浸提液放入消煮管中，各做3个重复。同时做空白做对照；2 .用移液管准确吸取重铬酸钾溶液2.00ml和双酸溶液15.0ml，用电子称称取HgO70.0mg,放入装有浸提液的消煮管中；3. 将装有样品的消煮管放入消煮仪器中，缓慢加热，在170OC1800C沸腾回流30分钟；4. 待消煮管冷却后加蒸馏水1020ml；5. 加入 1 滴邻啡罗啉指示剂，用硫酸亚铁溶液滴定剩余的重铬酸钾。2.8.3结果计算微生物量碳的计算公式为：微生物量碳(mg/kg)=(熏蒸的有机碳-未熏蒸的有机碳)/0.38 w(C)=Ec/KEC式中：w(C)微生物生物量碳(BC)质量分数，mg.kg-1 ；Ec熏蒸土样有机碳量与未熏蒸土样有机碳量之差，mg.kg-1 ；Kec氯仿熏蒸杀死的微生物体中的碳(C)被提取出来的比例，一般取0.38。2.4.3 结果计算土样有机碳含量(g/kg)=【(Vo-V) *C2*0.003*1.1*1000】/m式中：Vo滴定空白时消耗硫酸亚铁标准溶液体积，mlV滴定样品时消耗硫酸亚铁标准溶液体积，mlC2硫酸亚铁标准溶液的浓度，mol/L0.0031/4 碳原子的毫摩尔质量， g1.1校正系数，m烘干土样的质量，g