當前位置:上海茁彩生物科技有限公司>>技術文章>>土壤有機質檢測
土壤有機質(soilorganicmatter,SOM)是土壤固相組成的主要成分之一。其含量能有效評價土壤的肥力狀況,對指導合理施肥有重要的作用,對保護土壤環境和農業的可持續發展也有重要的意義。
(1)土壤有機質(OM)與有機碳(OC)
土壤有機碳是通過微生物作用所形成的腐殖質、動植物殘體和微生物體的合稱。土壤有機碳根據微生物可利用程度分為易分解有機碳,難分解有機碳和惰性有機碳。易分解者有較高的生物利用率與損失率,難分解者則有較高的殘留率,一般占土壤有機質的60%~80%,且有相當多的部分參加到腐殖質的形成作用中去。
土壤有機質主要來源于植物、動物及微生物殘體,以及施入的有機肥料,具體如下:
? 植物殘體:包括各類植物的凋落物、死亡的植物體及根系。在自然狀態下,地面植被殘落物和根系是土壤有機質的主要來源,如樹木、灌叢、草類及其殘落物,每年都向土壤提供大量有機殘體。
? 動物、微生物殘體:包括土壤動物和非土壤動物的殘體,及各種微生物的殘體,這部分占比相對較少。
? 人為施入土壤中的各種有機肥料:綠肥、堆肥、漚肥等。
作為土壤的關鍵組成部分,有機質通過對土壤結構發育和地球生物化學過程的雙重控制,對各種土壤過程起著調節作用,發揮著多種生態服務功能。這些功能主要表現在:
①保障生物量生產和能源生產;
②維持土壤生物多樣性;
③提供養分、保水和保肥的功能;
④固碳和穩定氣候變化功能;
⑤改善土壤物理結構的功能;
⑥生物激活功能,即刺激土壤生物(包括根系)代謝活動的功能,也包括可礦化有機質對土壤微生物的激發效應。
土壤有機質的測定方法較多,常用的方法有灼燒法、重鉻酸鉀容量法、光譜法等,三者對比如下:
重鉻酸鉀容量法被廣泛用作實驗室中土壤有機質含量的檢測,是實驗室使用較普遍的方法之一。
用定量的重鉻酸鉀-硫酸溶液,在電砂浴加熱條件下,使土壤中的有機碳氧化,剩余的重鉻酸鉀用FeSO4標準溶液滴定,并以二氧化硅為添加物作試劑空白標定,根據氧化前后氧化劑質量差值,計算出有機碳量,再乘以系數1.724,即為土壤有機質含量。
儀器設備
分析天平:感量0.0001g;
電砂浴;
磨口三角瓶:150mL3.4磨口簡易空氣冷凝管:直徑0.9cm,長19cm;
定時鐘;
自動調零滴定管:10.00、25.00mL;
小型日光滴定臺;
溫度計:200~300℃;
銅絲篩:孔徑0.25mm;
瓷研缽。
試劑
除特別注明者外,所用試劑皆為分析純。
3.1重鉻酸鉀(GB 642-77);
3.2硫酸(GB 625-77);
3.3FeSO4(GB 664-77);
3.4硫酸銀(HG 3-945-76):研成粉末;
3.5二氧化硅(Q/HG 22-562-76):粉末狀
3.6鄰菲噦啉指示劑:稱取鄰菲噦啉1.490g溶于含有0.700gFeSO4(4.3)的100mL水溶液中。此指示劑易變質,應密閉保存于棕色瓶中備用。
3.7 0.4mol/L重鉻酸鉀-硫酸溶液:稱取重鉻酸鉀(3.1)39.23g,溶于600~800mL蒸餾水中,待充分溶解后加水稀釋至1L,將溶液移入3L大燒杯中,另取1L比重為1.84的濃硫酸(3.2),慢慢地倒入重鉻酸鉀水溶液內,不斷攪動,為避免溶液急劇升溫,每加約100mL硫酸后稍停片刻,并把大燒杯放在盛有冷水的盆內冷卻,待溶液的溫度降到不燙手時再加另一份硫酸,直到全部加完為止。
3.8重鉻酸鉀標準溶液:稱取經130℃烘1.5h的優級純重鉻酸鉀(3.1)9.807g,先用少量水溶解,然后移入1L容量瓶內,加水定容。此溶液濃度c (1/6K2Cr2O7) = 0.2000 mol/L。
3.9FeSO4溶液的標定方法如下:
吸取重鉻酸鉀標準溶液(3.8)20mL,放入150mL三角瓶中,加濃硫酸(3.2)3mL和鄰菲噦啉指示劑(3.6)3~5滴,用FeSO4溶液滴定,根據FeSO4溶液的消耗量,計算FeSO4標準溶液濃度C2。
C2 = C1 × V1 / V2 (1)
式中:
C2——FeSO4標準溶液的濃度, mol/L;
C1——重鉻酸鉀標準溶液的濃度,mol/L;
V1——吸取的重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;
V2——滴定時消耗FeSO4溶液的體積, mL。
樣品的選擇和制備
4.1 選取有代表性風下土壤樣品,用鑷子挑除植物根葉等有機殘體,然后用木棍把土塊壓細,使之通過 1 mm篩。充分混勻后,從中取出試樣10~20g,磨細,并全部通過0.25mm篩,裝入磨口瓶中備用。
4.2 對新采回的水稻土或長期處于漬水條件下的土壤,必須在土壤晾干壓碎后,平攤成薄層,每天翻動一次,在空氣中暴露一周左右后才能磨樣。
測定步驟
5.1 按表1有機質含量的規定稱取制備好的風干試樣0.05~0.5g,精確到0.0001g。置入150mL三角瓶中,加粉末狀的硫酸銀(3.4) 0.1g,然后用自動調零滴定管,準確加入0.4mol/L重鉻酸鉀—硫酸溶液(3.7)10mL搖勻。
5.2將盛有試樣的三角瓶裝一簡易空氣冷凝管,移置已預熱到200~230℃的電砂浴上加熱。當簡易空氣冷凝管下端落下第一滴冷凝液,開始記時,消煮5±0.5min。
5.3 消煮完畢后,將三角瓶從電砂浴上取下,冷卻片刻,用水沖洗冷凝管內壁及其底端外壁,使洗滌液流入原三角瓶,瓶內溶液的總體積應控制在60~80mL為宜,加3~5滴鄰菲噦啉指示劑(4.6),用FeSO4標準溶液(4.9)滴定剩余的重鉻酸鉀。溶液的變色過程是先由橙黃變為藍綠,再變為棕紅,即達終點。如果試樣滴定所用FeSO4標準溶液的毫升數不到空白標定所耗FeSO4標準溶液毫升數的1/3時,則應減少土壤稱樣量,重新測定。
5.4 每批試樣測定必須同時做2~3個空白標定。取0.500g粉末狀二氧化硅(4.5)代替試樣,其他步驟與試樣測定相同,取其平均值。
結果計算
6.1 土壤有機質含量X(按烘干土計算),由式(2)計算:
X = (V0?V) C2 × 0.003 × 1.724 × 100 / m (2)
式中:
X——土壤有機質含量,%
V0——空白滴定時消耗FeSO4標準溶液的體積,mL;
V——測定試樣時消耗硫酸業鐵標準溶液的體積,mL;
C2 ——硫酸業鐵標準溶液的濃度, mol/L;
0.003——1/4碳原了的摩爾質量數,g/mol
1.724——由有機碳換算為有機質的系數;
m——烘試樣質量,g。
平行測定的結果用算術平均值表示,保留三位有效數字。
允許差:當土壤有機質含量小F1%時,平行測定結果的相差不得超過0.05%;含量為1%~4%時,不得超過0.10%;含量為4%~7%時,不得超過0.30%;含量在10%以上時,不得超過0.50%。
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼
以上信息由企業自行提供,信息內容的真實性、準確性和合法性由相關企業負責,環保在線對此不承擔任何保證責任。
溫馨提示:為規避購買風險,建議您在購買產品前務必確認供應商資質及產品質量。