土壤肥料学实验

实验一 土壤样品的采集与处理

土壤样品(简称土样)的采集与处理，是土壤分析工作的一个重要环节，直接关系到分析结果的正确与否。因此必须按正确的方法采集和处理土样，以便获得符合实际的分析结果。

实验用具：

铁铲、锄头、土壤刀、土壤袋、木槌、研钵、土壤筛（0.25、1、2mm）、卷尺、广口瓶、标签等。

一、土样的采集

分析某一土壤或土层，只能抽取其中有代表性的少部份土壤，这就是土样。采样的基本要求是使土样具有代表性，即能代表所研究的土壤总体。根据不同的研究目的，可有不同的采样方法。

(一)土壤剖面样品

土壤剖面样品是为研究土壤的基本理化性质和发生分类。应按土壤类型，选择有代表性的地点挖掘剖面，根据土壤发生层次由下而上的采集土样，一般在各层的典型部位采集厚约l0 厘米的土壤，但耕作层必须要全层柱状连续采样，每层采一公斤；放入干净的布袋或塑料袋内，袋内外均应附有标签，标签上注明采样地点、剖面号码、土层和深度。

(二)耕作土壤混合样品

为了解土壤肥力情况，一般采用混合土样，即在一采样地块上多点采土，混合均匀后取出一部份，以减少土壤差异，提高土样的代表性。 1、采样点的选择

选择有代表性的采样点，应考虑地形基本一致，近期施肥耕作措施、植物生长表现基本相同。采样点5—20 个，其分布应尽量照顾到土壤的全面情况，不可太集中，应避开路边、地角和堆积过肥料的地方。

根据地形、地块大小、肥力等情况的不同，采样点的分布也不一致，一般可采用以下三种方法：（1）对角线采样法 适用于地块小、采样点少、肥力均匀、地形平坦、地形端正的地块，图1A；（2）棋盘式采样法 适用于地块面积大小中等、采样点较多（约10 点以上）、地势平坦、地形整齐、肥力稍有差异的地块，图1B；（3）蛇形采样法；适用于地块面积大、地势不平坦、地形多变、肥力不均匀的地块，图1C。

A B C

图1 采样点的分布方法

2、采样方法：

在确定的采样点上，先用小土铲去掉表层3 毫米左右的土壤，然后倾斜向下切取一片片的土壤(见图2)。将各采样点土样集中一起混合均匀，按需要量装入袋中带回。

图2 采样方法

(三)土壤物理分析样品

测定土壤的某些物理性质。如土壤容重和孔隙度等的测定，须采原状土样，对于研究土壤结构性样品，采样时须注意湿度，最好在不粘铲的情况下采取。此外，在取样过程中，须保持土块不受挤压而变形 。

(四)研究土壤障碍因素的土样

为查明植株生长失常的原因，所采土壤要根据植物的生长情况确定，大面积危害者应取根际附近的土壤，多点采样混合；局部危害者，可根据植株生长情况，按好、中、差分别取样(土壤与植株同时取样)，单独测定，以保持各自的典型性。

（五）采样时间

土壤某些性质可因季节不同而有变化，因此应根据不同的目的确定适宜的采样时间。一般在秋季采样能更好地反映土壤对养分的需求程度，因而建议在定期采样时在一年一熟的农田的采样期放在前茬作物收获后和后茬作物种植前为宜，一年多熟农田放在一年作物收获后。不少情况下均以放在秋季为宜。当然，只需采一次样时，则应根据需要和目的确定采样时间。在进行大田长期定位试验的情况下，为了便于比较，每年的采样时间应固定。

二、土样的数量

一般1 公斤左右的土样即够化学物理分析之用，采集的土样如果太多，可用四分法淘汰。四分法的方法是：将采集的土样弄碎，除去石砾和根、叶、虫体，并充分混匀铺成正方形，划对角线分成四份，淘汰对角两分，再把留下的部份合在一起，即为平均土样，如果所得土样仍嫌太多，可再用四分法处理，直到留下的土样达到所需数量(1 公斤)，将保留的平均土样装入干净布袋或塑料袋内，并附上标签。

图3 四分法取样步骤

三 土壤样品处理 （一）风干处理

野外取回的土样，除田间水分、硝态氮、亚铁等需用新鲜土样测定外，一般分析项目都用风干土样。方法是将新鲜湿土样平铺于干净的纸上，弄成碎块，摊成薄层（厚约2 厘米），放在室内阴凉通风处自行干燥。切忌阳光直接暴晒和酸、碱、蒸气以及尘埃等污染。并在风干过程中拣去粗大的植物残体、石块、结核等。

（二）磨细和过筛

用木槌将土块研碎，切勿打碎石砾。然后取出一定土样（800 克左右）。用2mm（10号筛）筛孔过筛，不能通过的石砾称其重量，并计算其百分含量。从过筛的土样中取出100 左右，作为机械分析用（可用通过1mm 筛孔土样）其余的土样反复辗细，用1mm 筛子过筛，不能通过的粗砂粒，也应称其重量，计算其百分含量。将通过1mm（18 号筛）的土样混匀后铺成薄层，划成若干小格，用骨匙从每一方格中取出少量土样，总量约50 克。将其置于研钵中反复研磨，使其全部通过孔径0.25mm（60 号筛）的土筛，然后混合均匀。

（三）保存

经处理后的土样，分别装入广口瓶，贴上标签。

四、思考题

1、采集与处理土样的基本要求是什么?

2、处理土样时为什么＜1mm 和＜0.25mm 的细土必须反复研磨使其全部过筛？ 3、处理通过孔径1mm 及0.25mm 土筛的两种土样，能否将两种筛套在一起过筛，分别 收集两种土筛下的土样进行分析测定？为什么？ 4、根据土样处理结果，计算土壤石砾百分率。

附注：筛号与筛孔直径（mm）对照见书末附表。

实验二 土壤有机质的测定

（外加热法）

有机质是土壤的重要组成部分，其含量虽少，但在土壤肥力上的作用去很大，它不仅含有各种营养元素，而且还是微生物生命活动的能源。土壤有机质的存在对土壤中水、肥、气、热等各种肥力因素起着重要的调节作用，对土壤结构、耕性也有重要的影响。因此土壤有机

质含量的高低是评价土壤肥力的重要指标之一[注1]，是经常需要分析的项目。 测定土壤有机质的方法很多，有重量法、滴定法和比色法等。重量法包括古老的干烧法和湿烧法，此法对于不含碳酸盐的土壤测定结果准确，但由于方法要求特殊的仪器设备、操作繁琐、费时间，因此一般不作例行方法来应用。滴定法中最广泛使用的是重铬酸钾氧化还原滴定法，该法不需要特殊的仪器设备，操作简便、快速、测定不受土壤中碳酸盐的干扰，测定的结果也很准确。

重铬酸钾氧化还原滴定法根据加热的方式不同又可分为外加热法（Schollenberger 法）和稀释热法（walkley-Baclk 法），前者操作不如后者简便，但有机质的氧化比较完全（是干烧法的90~95%）。后者操作较简便，但有机质氧化程度较低（是干烧法的70~86%），而精密度较高，测定受室温的影响大。比色法是将被土壤还原成Cr3+的绿色或在测定中氧化剂Cr2O72-橙色的变化，用比色法测定之。这种方法的测定结果准确性较差。本实验只选用重铬酸钾氧化还原滴定的两种方法。

用重铬酸钾氧化还原滴定法测定土壤有机质，实际上测得的是“可氧化的有机碳”，所以在结果计算时要乘以一个由有机碳换算为有机质的换算因数。换算因数随土壤有机质的含碳率而定。各地土壤有机质的组成不同，含碳率亦不一致，如果都用同一换算因数，势必会产生一些误差；但是为了便于各地资料的相互比较和交流，统一使用一个公认的换算因数还是必要的，目前国际上仍然一致沿用古老的所谓“Van Bemmelen”因数即1.724，这是假设土壤有机质含碳为58%计算的。

1．方法原理

在一定温度加热的条件下，用一定浓度的 K2Cr2O7-H2SO4 溶液，氧化土壤有机C 反应如下：

2Cr2O72- + 3C + 16H+ = 4Cr3+ + 3CO2↑ + 8H2O

反应剩余的 Cr2O72-，以邻—菲罗啉为指示剂，用Fe2+标准溶液滴定：

Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

由氧化有机C 的Cr2O72-净消耗量计算土壤中有机碳的含量，再换算为有机质的量。由于此法对有机碳氧化还不够完全，所以测得的有机碳需乘以一个氧化校正系数，方能与经典的重量法的结果一致。氧化校正系数应根据氧化剂的浓度，消煮的温度与时间、催化剂的存在与否以及样品中有机碳的含量不同而有变化。常用的外加热法（用油浴、石蜡浴或磷酸浴加热），测得的结果与重量法（干烧法）对比，只能氧化90%左右的有机碳，因此测得的结果应乘以氧化校正系数1.1。

土壤中如有 Cl-和Fe2+存在，在测定时也能被K2Cr2O7-H2SO4 溶液氧化而导致结果偏高，须设法消除其干扰。

2．试剂配制

（1）0.8000molL-1(61 K2Cr2O7-H2SO4)溶液：准确称取经130℃ 烘2~3小时的K2Cr2O7 39.0000g 溶于1000ml升水中。

（2）0.2molL-1FeSO4 标准溶液56gFeSO4?7H2O 或80g(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O 溶于60ml 3molL-1H2SO4中，然后加水至1升。

（3）邻-菲罗啉指示剂 1.49g 邻-菲罗啉（C12H8N2）和0.70gFeSO4?7H2O（或1.0g(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O）溶于100ml 水中，贮于棕色瓶内。

（4）85%H3PO4 工业品，供磷酸浴用。用前应先小心加热至约180℃，逐尽水份。

3．操作步骤

准确称取通过 0.25mm 筛孔的土样0.2~1.0g，放在光滑纸条的一端，小心地装入硬质试 管（18×180mm）的底部。准确加0.8000 molL-1(1/6 K2Cr2O7-H2SO4)溶液5.00ml，摇动试管，使土样分散，再加入5ml98%的浓H2SO4，在试管口上加盖一小漏斗，以冷凝加热时逸出的水气。将试管放入加热至约170~180℃的磷酸浴中消煮，待试管内溶液开始滚动或有较大气泡发生时，开始计算时间，保持沸腾5分钟。取出试管，在空气中放冷却后，将试管内容物少量多次的冼入250ml三角瓶中，此时三角瓶内溶液的总体积约为60-80ml，保持混合液中H2SO4的浓度为2-3mol L-1(1/2H2SO4)。加入邻-菲罗啉指示剂3 滴，用0.2molL-1FeSO4 标准溶液滴定至终点（颜色由黄绿—灰绿—亮绿--棕红）。每批样品测定的同时，做2-3个空白标定，即用纯石英砂或灼烧过的土壤代替土样，其它操作手续与样品测定相同。

4．结果计算

式中：

V0——空白标定时所消耗FeSO4 标准液的体积（ml） V——土壤测定时所消耗FeSO4 标准液的体积（ml） 0.003——1/4c 的摩尔质量（kg?mol-1） 1.724——由有机C 换算为有机质的因数 1.1——氧化校正系数（此法为1.1） 0.8000——K2Cr2O7 浓度 5——使用K2Cr2O7 体积

W——烘干土样质量（g）。

平行测定结果用算术平均值表示，保留三位有效数字。二次平行测定结果的允许差：土壤有机质含量小于3%时为0.05%；3~8%时为0.10~0.30%。 作业题

1． 加热消煮过程中,试管肉质溶液变成绿色时说明了什么?应采取什么措施? 2． 氧化有机碳时,为什么须严格控制温度(170—1800C)准确记时？ 3． 如何消除在测定过程中 Cl-、Fe+2 的干扰及氧化不完全等问题？

实验三 土壤容重的测定和孔隙度的计算

一、测定目的

土壤容重（又称为假比重）是用来表示单位原状土壤固体的质量，是衡量土壤松紧状况的指标。容重大小是土壤质地、结构、孔隙等物理性状的综合反映，因此，容重与土壤松紧及孔隙度有如下关系：

土壤过松、过紧均不适宜作物生长发育的要求。过松跑墒，作物根扎不牢；过紧透水透气不良。土壤容重不是固定不变的，尤其是土壤表层常常因自然条件和人为措施而改变。

由于土壤的胶结、垒结，在土粒间形成土壤孔隙，单位容积土体内，孔隙所占的百分之数称土壤总孔隙度，它直接关系到土壤的通气状况，是土壤的主要物理特性之一。

测定容重不仅能反映土壤或土层之间物理性状的差异，而且是计算土壤孔隙度、土壤容积含水量和一定体积内土壤重量等不可缺少的基本参数。

二、仪器、工具

容重采土器（环刀）、折尺、剖面刀、铁锹、小木锤、小木板、烘箱、台秤。

三、测定方法——环刀法

（一）原理

容重是在田间自然状态下，单位容积土壤的干重。单位为 g/cm3。测定时将一定容积的环刀（金属圆筒）插入土壤中采取土样，经烘干（105-110℃，6-8 小时）后求出干土重，由环刀的容积算出单位容积的干土重量。 （二）操作过程

将采样点的表土铲平，在土壤的垂直剖面上，分层平稳地打入采土器（可在套环上垫一木板，直接敲击木板），切勿左右摇晃和倾斜，以免改变土壤的原来状况，待采土器全部进入土壤后，用铁铲挖去采土器四周的土壤，取出采土器，小心脱出采土器后端的安全钢环（不可搅动采土器内的土壤）。然后用小刀削平采土器两端的土壤，使土壤容积一定。（在整个操作中，如发现环刀内土壤亏缺或松动，应弃掉重取。）将土壤全部转入已知重量的铝盒中，放入105℃烘箱中烘至恒重，重复3~5 次，取平均值（如果兼测土壤含水量，则烘前应称湿土重）。在操作过程中，有关测定数据应及时按下列表格记栽。

四、结果计算

（一）容重的计算

da—为容重（g/ml）

s—为环刀内干土重量（g）

v—采土器的容积，通常为100cm3

作业题

1．根据上表记录的数据计算出土壤容重平均值。

2．假设一土壤比重为2.65，用你所测的土壤容重值计算出土壤孔隙度是多少？ 3．在田间用容重采土器取样过程中应注意哪些问题？ 4．简述测定土壤容重的意义何在？

（二）土壤孔隙度的计算

土壤总孔隙度一般不直接测定，而是先测定土壤的容重，再测定土壤的比重，然后根据上述两项数值计算土壤总孔隙度：

式中：Pt——土壤总孔隙度（％）；

3

γs ——土壤容积密度（克/厘米）；

3

ds——土壤比重（克/厘米）。

附：土壤水分的测定

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。

仪器和试剂：

1． 仪器：烘箱、分析天平、角匙、铝盒、干燥器、蒸发皿、镊子、玻棒、10ml量筒。 2． 试剂：乙醇。

一、测定方法

土壤水分的测定方法很多，实验室一般采用烘干法。野外则可采用简易酒精燃烧法。

(一) 烘干法

1、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。

2、操作步骤

①取干燥铝盒称重为W1(克)。

②加土样约5 克于铝盒中称重为W2(克)。

③将铝盒放入烘箱，在105℃一110℃下烘烤8小时称重为W3 克。一般可达恒重，取出放人干燥器内，冷却20 分钟可称重。必要时，如前法再烘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。

注：质地较轻的土壤，烘烤时间可以缩短，即5—6 小时。 3、结果计算：

（二）酒精燃烧法

1、原理：酒精可与水分互溶，并在燃烧时使水分蒸发。土壤烧后损失的重量即为土壤含水量（有机质＞5%不宜用此法）。

2、操作步骤：

①取铝盒称重为Wl(克)。

②取湿土约10 克(尽量避免混入根系和石砾等杂物)与铝盒一起称重为W2(克)。 ③加酒精于铝盒中，至土面全部浸没即可，稍加振摇，使土样与酒精混合，点燃酒精，待燃烧将尽，用小玻棒来回拨动土样，助其燃烧(但过早拨动土样会造成土样毛孔闭塞，降低水分蒸发速度)，熄火后再加酒精3 毫升燃烧，如此进行2—3 次，直至土样烧干为止。

④冷却后称重为W3(克)。 3、结果计算同前烘干法。

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：

烘干土样重＝湿土土样重/(1+水分％)

实验四 土壤有效养分的速测方法

作物生长所需要的养分主要来自土壤。因此，土壤中的营养元素，特别是速效性氮、磷、钾含量的多少及变化情况，对作物生育及产量高低有明显影响。作物不同生育期对营养元素的需要量也不同，测定土壤及作物体内养分的含量，可以及时了解土壤及作物养分的丰缺情况。作为水肥管理的参考依据，同时也可以了解各种技术措施对土壤和作物养分的影响 。

土壤有效养分的速测方法，楚一种操作简便而又快速的测定方法。虽然它与常规方法比较;精度较低，但在田间和实际工作中仍有广泛和重要的使用价值。

一、土壤浸出液制备 (一)原理

用0.7N(0.7mol·L)碳酸氢钠溶液 作为测定土壤中硝酸态氮、铵态氮、有效磷和有效钾的通用浸提剂，进行统一浸提。在浸提过程中，不仅能浸提出有效磷和硝酸态氮，而且还能代换出吸附在土壤胶体上的铵离子和钾离子，其反应如下

(二)方法

1. 称取风干土样3克，置50毫升干净的三角瓶中，加活性炭半匙。

2. 用量筒量取0.7N碳酸氢钠溶液15毫升（使浸提液的温度务必保持在20－25C），倒入装有土样的三角瓶中。

3.摇动200次 ，静止５分钟，过滤。摇动三角瓶，将土和溶液倒入装有滤纸的漏斗上过滤，滤液收集于干净而干燥的50毫升三角瓶中．如滤液浑浊不清,倒回三角瓶中重新过滤，如溶液呈黄色，应再加活性炭半匙 ，依上述方法重新过滤，直到滤液无色透明为止 二、硝酸态氮的测定 (一)原理

利用硝试粉中的锌在酸性条件下产生的H把硝态氮还原成亚硝酸态氮。其反应式如下：

NO３+２H＋Zn → NO２+Zn

-+

－

２＋

０

-1

土壤胶体Ca2+ NH4+ K+ 2+土壤+2Na+? 胶体Ca2+ Na+ +K++NH4+ Na+ 亚硝酸态氮再与硝试粉中的氨基笨磺酸和奈胺作用生成红色偶氮染料。反应式如下

+H２O

在一定范围内，红色愈深，硝酸态氮就愈多，相反就少。未知的颜色与已知标准液的颜色相比，即可求出其含量，此反应必须在酸性条件下进行，碱性时显色弱或不显色。

(二)方法

1. 分别吸取含硝酸态氮 2和１６μg/ml混合标准液各1、2、4滴，按顺序置白磁极穴中。 2. 分别加蒸馏水至每穴中,总体积为4滴(原1滴者加3滴；2滴者加2滴； 4滴者则不加)，搅匀，即得含硝态氮浓度分别为0.5、1、2、4、8、16μg/ml的系统标准液。

3. 吸取滤出液4滴，置另外白磁板穴中，加2.8N硫酸一滴，搅匀。

4. 于系列标准液各穴中加蒸馏水一滴(消除土壤浸出液多加一滴2.8N硫酸的体积差异)。

5．于系列标准液及土壤浸出液各穴中，均加硝试粉一小匙(豌互粒大小)，搅匀，５－20分钟内与标准色阶比色读数。 （三）计算

土壤硝酸态氮含量(μg/ml)＝读数(μg/ml)×5 （式4-1） 或 土壤硝酸态氮含量(mg?kg)＝读数/10×5×1000

(注):如浸出液的养分浓度超过最高一级标准无法比色时，可用浸提剂将浸出液稀释后再进行测定，在计算结果时应乘以稀释倍数。

三、 铵态氮的测定 (一)原理

铵试剂与铵作用生成碘化氨基氧汞黄色溶液，在一定的浓度内，黄色愈深，铵就愈多，相反就少。通过与已知标准色阶相比，即可求出其含量，反应式如下:

Hg 2K2HgI4+3KOH+NH3?O NH2I+7KI+2H2O Hg (铵试剂) (黄色)

此反应必须在强碱条件下进行，碱性弱颜色浅或不显色。在碱性条件下，钙、镁离子能生成氢氧化物的沉淀而影响测定。因此，需要给土壤浸出液中加入酒石酸钾钠以消除其干扰。

(二)方法

(1)系列标准液的配方同于硝酸态氮的测定(1)(2)。 (2)吸取土壤浸出液4滴，置另外白磁板穴中。

(3)于系列标准液和上壤浸出液各穴中，均加入10%酒石酸钾钠溶液一滴，搅匀，再加铵试剂二滴，搅匀，5--30分钟内与标准色阶比色读数。

(三)计算

土壤铵态氮含量(μg/ml)=读数(μg/ml)×5 （式4-2） 或 土壤铵态氮含量(mg?kg)＝读数/10×5×1000 四、有效磷的测定

-1

3

-1

3

新购置的活性碳试剂，首先应按土壤化验方法检查是否有磷、钾。若含有磷和钾，可用下列方法进行处理，处理后方可使用。首先用（1:6 ）的盐酸(浓盐酸1份加水6份)浸泡一昼夜，其间充分搅拌2一3次，然后用蒸馏水洗涤几次，再用0.7NNaHCO3洗至无磷，钾，用水洗至中性（用抽气过滤的方法洗涤），然后置于105一110C下烘干备用。

(五)硝试粉 1.保存试剂

(1) 称取柠檬酸150克(注)、对氨基苯磺酸4克和甲奈胺2克，磨细混匀，贮存于棕色瓶中避光、防潮。

(2)称取锌粉4克和硫酸锰20克，磨细混匀，贮存于另一棕色瓶中。

2.使用试剂:取保存试剂(1)1克和(2)1克，充分混合均匀，贮存于棕色瓶备用，注意防潮、避光，保存好能保持1一2月以内有效，如变红已说明失效，不能继续使用。

注:柠檬酸吸水性特强，必须避免过多操作和暴露在空气中，以免吸湿。可在最后加入柠檬酸磨细混匀。

(六)10%酒石酸钾钠

称取酒石酸钾钠10克溶于100毫升水中。 (七)铵试剂（配法一）

1.称取碘化钾17.5克溶解于100毫升蒸馏水中。该溶液制备两份设为甲、乙。 2.溶解15克氯化汞于300毫升蒸馏水中。 3.溶解5克氯化汞于100毫升蒸馏水中。

4.取甲液与（2）混合，即发生朱红色沉淀，用蒸馏水以倾泻法洗沉淀几次，洗好后将沉淀溶于乙液中，然后再将（3）一滴滴加入（4）中，至呈红色沉淀出现(摇动也不消失)为止，将此溶液稀释至500毫升，冷却备用。备用

5.称取氢氧化钠105克，溶于400毫升蒸馏水中，冷却备用。

6.然后将（4）与（5）两种溶液混合，稀释至1000毫升，静置澄清，将上部清液取出，贮于有色瓶中。

（配法二：）

1. 称取16.0克氢氧化钠容于50毫升水中，冷却至室温为甲溶液。 2. 称取碘化钾和碘化汞 各7克溶于20毫升水中，为乙溶液

3. 将乙溶液缓缓加入甲溶液中，用水稀释至100毫升，贮存于聚乙烯瓶中或棕色瓶中备用。

(八) 1.25%硫酸钼酸铵

称取钼酸铵12.5克，溶于200毫升水中，稍加热溶解，如显混浊需要过滤，另取浓硫酸（比重1.84）116.7毫升(相当4.2N)，缓缓加入到400毫升蒸馏水中（顺序不能颠倒，防止烫伤）。两溶液冷却后把钼酸铵溶液缓缓加入硫酸溶液中，冷却至室温，用水定容至1000毫升，贮于棕色瓶中，可保存三个月。

。

(九)20% 氯化亚锡原液

称20克氯化亚锡溶于100毫升浓盐酸中，贮于棕色瓶中，并加入约1厘米厚的石蜡溶液，此溶液可保存3一4个月。

(十)3% EDTA甲醛溶液

取3克EDTA溶于50毫升蒸馏水中，加37%甲醛50毫升，再加0.7N碳酸氢钠溶液4毫升和2.6一二硝基酚0.1克充分混合溶解即成(加0.7N碳酸氢钠目的是造成碱性条件，加2.6一二硝基酚为了把白色沉淀染成黄色，便于比浊)。

（十一）0.4%氯化亚锡

当天临用时吸取20%氯化亚锡原液10滴，加蒸馏水25毫升稀释即成。 (十二)3% 四苯硼酸钠溶液

取3克四苯硼酸钠与0.3克硼酸钠(硼砂)溶于100毫升蒸馏水中，加浓盐酸一滴，搅匀，再加0.5克氢氧化铝搅动溶解，混浊澄清过滤即可。

(十三)40% 氯化钠

取氯化钠40克，溶100毫升蒸馏水中(饱和)。 (十四)30% 亚硝酸钻钠

第一配法，取亚硝酸钴钠6克，溶于20毫升蒸馏水中，加冰醋酸10滴即成。

第二配法:A、取硝酸钴10克溶于100毫升蒸馏水中，存于棕色瓶中；B、取亚硝酸钠60克，溶于100毫升蒸馏水中，存于棕色瓶中，使用前1一2小时，取A液10毫升与B液10毫升混合，再加1O滴冰醋酸温合即成。此液只能保存3一7天。

(十五) 冰醋酸 (十六)37% 甲醛 (十七)无水酒精

土壤有效养分速测结果记录表 土样编号 说明 含水量(%) 硝态氮(μg/ml) 铵态氮(μg/ml) 有效磷(μg/ml) 有效钾(μg/ml) pH 1 2 3 4 平均值 ﹡ 采用不同肥力水平或不同耕作管理方法的土样，至少两种以上，最好现场采集，当时测定。

实验五 硫酸铵肥料中含氮量的测定（甲醛法）

一、实验目的

1.熟悉NaOH标准溶液的配制和标定方法；

2.了解铵盐含氮量的测定可选用哪些方法？铵盐等弱酸为什么要用甲醛处理？ 3.掌握甲醛法测定铵态氮的原理和方法。

4.进一步训练滴定操作技术，从严考核滴定结果，其相对误差不大于±0.3% 。 二、实验原理

铵盐是常见的无机化肥，是强酸弱碱盐，可用酸碱滴定法测定其含量，但由于NH4的酸性太弱（Ka＝5.6×10），直接用NaOH标准溶液滴定有困难，生产和实验室中广泛采用甲醛法测定铵盐中的含氮量。

甲醛法是基于甲醛与一定量铵盐作用，生成相当量的酸(H)和六次甲基四铵盐（Ka＝7.1×10）反应如下：

4NH4 ＋ 6HCHO ＝ (CH2)6N4H ＋ 6H2O ＋ 3H

+

+

+

+

-6

+

-10

+

所生成的H和六次甲基四胺盐,可以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定。再按下式计算含量。氨态氮含量，以氮(N)质量百分数X表示:

式中:V1— 测定试料所消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积

V2— 测定空白所消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积 c—氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L;

0.01401—与1.00ml氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH=1.000 mol/L]相当的以克表示的氮的质量;

m一试料的质量,g

三、主要试剂

1. 0.1 mol/L NaOH溶液 2. 0.2％酚酞溶液 3. 0.2％甲基红指示剂 4. 甲醛溶液1：1 四、实验步骤：

1. NaOH的标定（同实验二）

2. 甲醛溶液的处理：甲醛中常含有微量甲酸是由甲醛受空气氧化所致，应除去，否则产生正误差。处理方法如下：取原装甲醛(40％)的上层清液于烧杯中，用水稀释一倍，加入1～2滴0.2％酚酞指示剂，用0.1 mol/LNaOH 溶液中和至甲醛溶液呈淡红色。

3. 试样中含氮量的测定： 准确称取0.4～0.5 g的NH4Cl或1.6～1.8 g左右的(NH4)2SO4

于烧杯中，用适量蒸馏水溶解， 然后定量地移至250 mL容量瓶中，最后用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。 用移液管移取试液25 mL于锥形瓶中，加1～2滴甲基红指示剂， 溶液呈红色，

(1)

用0.1 mol/L NaOH溶液中和至红色转为金黄色，然后加入8 mL已中和的1：1甲醛溶液，再加入1～2滴酚酞指示剂摇匀，静置一分钟后，用0.1 mol/L NaOH 标准溶液滴定至溶液淡红色持续半分钟不褪，即为终点

（2）

。记录读数，平行做2～3次。根据NaOH 标准溶液的

浓度和滴定消耗的体积，计算试样中氮的含量。 四、实验数据记录

称量记录

第一次(NH4)2SO4＋称量瓶重量(g) 第二次(NH4)2SO4＋称量瓶重量(g) 样品(NH4)2SO4重量(g) NaOH标准溶液滴定(NH4)2SO4

(NH4)2SO4溶液体积 NaOH标液最后读数(mL) NaOH最初读数(mL) NaOH标液毫升数 N％ 平 均 值 相 对 偏 差

（１）、甲醛常以白色聚合状态存在，称为多聚甲醛。甲醛溶液中含有少量多聚甲酸不影响滴定。

（２）、由于溶液中已经有甲基红，再用酚酞为指示剂，存在两种变色不同的指示剂,用NaOH滴定时,溶液颜色是由红转变为浅黄色（pH约为6.2），再转变为淡红色（pH约为8.2）。终点为甲基红的黄色和酚酞红色的混合色。

CNaOH I II Ⅲ 实验六 土壤剖面的观察和记录

一、 目的要求

土壤剖面是在五大成土因素的影响下而成的。所谓土壤剖面是指土壤自上而下的垂直切面，是土壤内在特征的外在表现。在土壤形成的不同阶段具有不同的剖面，也就是说不同类型土壤具有不同的剖面，形态。因此通过剖面的研究，可以了解成土因素对土壤形成过程的影响，以及土壤内部性质怎样反映在土壤外部形态上，所以研究土壤剖面构造是研究土壤性质的重要方法之一。

土壤剖面形态的鉴别，主要是根据土壤颜色、结构、质地、坚实度、孔隙、湿度、新生体、侵入体、动植物根穴等不同进行判断。

二、剖面点的选择和挖掘

土壤剖面点选择有代表性的地点，不要选择在田埂边、山脚边、沟边、路边、粪坑边、坟墓堆边等地方。土坑的大小一般要求深 1m、长1m、宽0.8m。观察面须向阳光，为了工作方便，观察面前方可挖成台阶状，使得上下方便，挖出的表土和心土分别放在坑的两旁，不要堆在观察面上部，以使填坑时不乱土层，人不要站在观察面上部，以保持原有状况。图（1）

图1

三、土壤剖面形态特征的观察和记载

（一）剖面层次的划分：

剖面挖好后，用土壤小刀边挑边观察剖面的自然状况，根据土壤的颜色、质地、结构、松紧度、干湿度、新生体、侵入体、根系分布特征，分出土壤的发生层次。如耕作层、犁底层、心土层、底土层等。水稻土剖面耕作层又称淹育层，犁底层又称渗育层，心土层又称斑纹层，底土层又称青泥层或潜育层。图（2）

自然土壤剖面形态，一般可以分为四层，即覆盖层（又称枯株落叶层）、淋溶层、淀积层（下部灰产生还原性的灰泥层或称潜育层）、母质层。图（3）

酸二氢钾、聚磷酸二氢钾、硝酸钾；而常用磷肥（以钙镁离子为主的磷酸盐）一般为灰色非晶体的粉末状，难溶于水或部分溶于水，如钙镁磷肥、钢渣磷肥、磷矿粉、脱氟磷肥、过磷酸钙、硝酸铵钙等。石灰氮亦为难溶于水的粉状非晶体，作为肥料比较少，仅作脱叶剂用，多用于灭吸血虫。 （二）化学鉴定

在初步判断的基础上利用化肥具有的化学性质进一步定性鉴定。 1、阴、阳离子的鉴定

取少量化肥样品溶于适量水中，供鉴定用。

+

（1） NH4鉴定

取待鉴定的肥料液体约1毫升于试管中，加5滴10％NaOH，在酒精灯上加热，有氨味

+

产生，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，示有NH4。反应如下：

+-NH4+OH→NH4OH→ NH3↑＋H2O

+

(2) K鉴定

取待鉴定肥料液1毫升，加入10滴10％NaOH，于酒精灯上充分加热，以驱除可能存在++

的NH4，否则NH4也与四苯硼钠作用产生白色沉淀，冷却后，加2滴3％四苯硼钠，如有白色沉淀，示有钾存在。

++KNa[B(C6H5)4] →K[B(C6H5)4]↓(白色)+ Na

2+

(3) Ca的鉴定

2+

取待鉴肥料液1毫升，加2滴5％的草酸溶液，如有白色沉淀产生，示有Ca存在。

2+2-Ca＋C2O4 →CaC2O4↓

2+

(4) Mg的鉴定

取待鉴肥料液2滴于白瓷比色板凹穴中，加10％NaOH 4滴，镁试剂2滴，如有砖红色

2+

沉淀产生，示有Mg存在。

2+-Mg+OH→Mg(OH)2↓ 地旦黄 砖红色沉淀

-

(5) Cl的鉴定

-取待鉴肥料1毫升，加入1% AgNO3试剂1滴,如有白色沉淀产生，示有Cl存在。

-+

Cl＋Ag→AgCl↓

2-(6) SO4的鉴定

取待鉴肥料1毫升，加入1滴2.5oCl2溶液，产生白色沉淀，再加1%HCl时,沉淀不

2-溶解，示有SO4存在。

22+

SO4＋Ba→ BaSO4↓

3-(7) PO4的鉴定

取待鉴肥料1毫升，溶液用HNO3酸化后，加AgNO3试剂有黄色沉淀产生。

PO4+3AgNO3 →Ag3PO4+3NO3

-3--

(8) NO3的鉴定

-取待鉴肥料液2~3滴于白瓷比色板凹穴中，加1%二苯胺2滴如出现蓝色，示有NO3存在。

-二苯胺+ NO3+H2SO4→缩二苯胺氧化物(蓝色)

也可用硝酸试粉检查，取待鉴肥料液2~3滴于白瓷比色板中，加一小角勺硝酸试粉,有粉红颜色示有硝酸根离子。

-(9) HCO3鉴定

-2-取待鉴肥料液2毫升，加入10%HCl 10滴，有气泡产生，示有HCO3或CO3。

-+

HCO3＋H→H2CO3→CO2↑+H2O

（10） 尿素的鉴定

取少量化肥于一干试管中，在酒精灯上加热溶化，冷却后，加水2毫升溶解，再加入5滴10％NaOH ，加3滴0.5%CuSO4 ，振荡摇匀，如出现淡紫色，即示有尿素存在。 H2N NH2

C=O→O=C +NH3↑+ CuSO4＋NaOH→紫色络合物

H2N NH （缩二脲铜络合物） O=C NH2

当阴阳离子被分别鉴别出来以后，就可知道未知肥料的成分和品种（如氮肥、钾肥、氮磷复合肥等）。

2、肥料的燃烧反应

对氮肥和钾肥可将其放在烧红的木炭上，据其燃烧情况作出鉴别，这在乡村较为适用。 有氨味－NH4NO3 ①燃烧，为硝态氮肥 有紫色火焰－KNO3 有黄色火焰－NaNO3

慢慢熔化，有氨味－硫酸铵 ②冒烟、溶化，有氨味—铵态氮肥 迅速熔化，有氨味－尿素 不易熔化，有盐酸味－氯化铵 ③不燃烧，不熔化，但有爆裂声—钾肥（硫酸钾或氯化钾）

常用化学肥料系统鉴定表（见下页）

五、化肥定性鉴定结果 代号 外形 颜色 气味 吸湿性 溶解度 酸碱性 灼烧反应 离子反应 肥料名称

表一 主要化学肥料系统鉴定表

粉未状 状，难 溶或不 化肥 发烟或发火爆裂有硝烟味（硝态氮肥） 分解发烟不明显，有硝烟味，有残留，为焰红色 硝酸钙 分解发烟不明显，有硝烟味，有残留，火焰紫色 硝酸钾 分解发烟不明显，有硝烟味，有残留，火焰亮黄 硝酸钠 分解快，发火爆裂，有浓烟，有硝烟味和氨臭味 硝酸铵 溶于水 或颗粒磷肥（磷酸铵除外）石灰氮、窑灰钾肥 细粉未、不溶于水，中性，加强酸后有PO4溶出 磷矿粉 类似水泥，水溶液微碱，不溶，加柠檬酸后有PO4溶出 钙镁磷肥 灰白色粉未，不溶于水，中性，灼烧后有焦糊味 骨粉 肥料有酸气味，水溶液强酸性，部分溶解 重过磷酸钙 有酸气味，水溶液强酸性，溶解不易觉察 过磷酸钙 灰色或灰黄色粉未，不溶，但水溶液呈强碱性 窑灰钾肥 黑色轻质粉未，有乙炔味，加酸发泡，水溶液强碱性 石灰氮 3-3- 或结晶状粒 状，易复肥、各种反溶于水 氮肥（石灰应 氮除外） 钾肥、氮钾灼复肥、氮磷烧 全部分解，熔融、发烟、有强烈氨臭、部分有残留（铵态氮肥和尿素 部分分解发 烟。有氨臭，有残留（氮钾复肥） 有跳肥现 象，不分解、不熔融、不发烟无味（钾肥） 分解快，发为爆裂，有浓烟，有硝烟味和氨臭味 硝酸铵 分解慢，发烟不明显，残留物分解慢，有氨臭 磷酸铵 分解快，发白烟，熔融，残留物为黄色，分解慢有氨臭 硫酸铵 分解快，白烟极浓，升华物呈云絮状，有氨臭有焦油味，有黑色痕迹 氯化铵 分解极快,几乎不见烟雾,有氨臭,碱中加热有NH3 碳酸氢铵 分解极快,发白色浓烟,有氨臭,有白色壳状残留物,碱中加热有NH3 尿素 碱液中加热无NH3有Cl-存在 尿素、氯化钾 碱液中加热有NH3有SO42-存在 硫酸钾铵 溶解快有Cl- 氯化钾 溶解慢，有SO42- 硫酸钾 注：对三元复肥或其它土制复肥鉴定就比较复杂。为此，应先了解其来源，然后进行分步定性，再有目标地进行定量分析。

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