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第三章 土壤有机质的测定 3.1 概述 概述 3.2 土壤有机质测定方法 土壤有机质测定方法.

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1 第三章 土壤有机质的测定

2 3.1 概述 概述 3.2 土壤有机质测定方法 土壤有机质测定方法

3 3.1 概述 1 、1 、土壤有机质( OM )的形态。 2 、 2 、 OM 的含量与分布。 3 、 3 、 OM 与土壤肥力的关系。 4 、 4 、 OM 测定方法的比较与选用。

4 3.1.1 OM 的形态 包括三类形态 : 1 、 分解很少,仍保持原来形态学特征的动植物残体; 2 、 动植物残体的半分解产物及微生物代谢产物; 3 、有机质分解和合成的较稳定的高分子化合物 —— 腐殖酸类物质。 土壤有机质 —— (除专门研究外)指操作者借 助放大镜用摄子剔除动物残体和植物细根后的 土壤有机物质总量。 问题: 如何降低动植物残体对测定结果的影响,提高测定结果的精密度?

5 3.1.2 OM 的含量与分布  含量: % 数量级。  分布: – 受生物气候带、质地和农耕措施的影响由北 → 南, 东 → 西逐步降低。 问题: 若个别样品有机质含量特别高,原因是什么?

6 中国土壤有机质含量图

7

8 3.1.3 OM 与全氮的关系

9 土壤全氮量( g/kg)= 土壤有机质( g/kg ) ×0.05( 或 0.06)

10 3.2 土壤有机质的测定方法 第二类方法(容量法) :氧化剂与有机质反应后,测定氧 化剂的消耗量或其它物质的生成量。 第一类方法 :测定 CO 2 的含量 干烧法:将样品中有机碳高温燃烧氧化后测定二氧化碳的量。 湿烧法:用氧化剂将有机碳氧化为二氧化碳后测定二氧化碳的量。 其它方法: 反射吸收光谱法 ——Al-Abbas(1972) 证明在 0.72μm 和 0.80 μm 处 的相对反射率和 OM 含量成正相关; Page(1974) 用色差反射计测量的反 射比和 OM 成曲线关系。 近红外散射光谱法 ——1744nm,1870nm,2052nm 处近红外散射 光谱和 OM 含量成正相关。( Dald,1986) 因缺少对大范围土壤的有效性和实用性的评价而未被广泛使用。

11 3.2.1 干烧法(测定 CO 2 )的方法原理 在一定温度( 1000~1500 ℃ )的电炉里高温氧化 含碳物质,释放的 CO 2 用适当的试剂吸收后用容量法、 重量法、气量法、电导法,或把 CO 2 还原为 CH 4 用气 相色谱法等方法测定。 优点:准确。 缺点:操作、仪器要求高,受无机碳的干扰。 问题:设想如何用容量法、重量法、气量法、电导法测 定 CO 2 的量?

12 干烧法流程图

13 3.2.2 湿 烧法将 C→CO 2 测定 OM 的原理  土壤与含有氧化剂(重铬酸钾、铬酸高锰酸 钾等)、硫酸和磷酸的混合物消化,在煮沸的温 度下( 180~210 ℃)可将有机物完全氧化为 CO 2 ,用适 当的吸收剂吸收后用重量法、容量法等进行测定。 优点:结果与干烧法相近,长期被当作测定全碳的 标准方法,仪器可在常规实验室组装。 缺点:受无机碳干扰,操作技术要求高,费时。

14 1. 湿 烧法测定 CO 2 的装置

15 2. 湿 烧法测定 CO 2 流程图

16 有机质测定方法 I —— 外加热重铬酸钾容量法 2K 2 CrO 7 + 8H 2 SO 4 + 3C → 2K 2 SO 4 + 2Cr(SO 4 ) 3 + 3CO 2 + 8H 2 O 2K 2 CrO 7 + 6FeSO 4 + 7H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 3Cr(SO 4 ) 3 + 3Fe2(SO4) 3 + 7H 2 O 与干烧法相比,该法只能氧化 90% 有机碳。 滴定酸度: 1mol/L H 2 SO 4 ; 突跃电位: 0.85~1.22V 。 问题: 1 、从反应原理看,还可以用哪些方法进行测定? 2 、方法的优缺点和适用范围如何?

17 有机碳的氧化校正系数 有机质含量的计算: Van Bemmelen Factor=1.724 ( 也有人用 1.9~2.5)

18 仪器、试剂、操作和计算 1 、仪器:控温电炉、油浴锅等。 2 、试剂: mol/L (1/6K 2 Cr 2 O 7 ) 等。 3 、操作: 称 100 目样 0.1~1.0000g→ 硬质试管 → K 2 Cr 2 O 7 标准液和浓 H 2 SO 4 各 5ml →180 ℃沸 5min → 冷却后洗入 250mL 三角瓶至体积 60~70mL → 邻啡罗 啉指示剂 3 滴 →FeSO 4 滴定由橙黄 - 亮绿 - 砖红色。(每 批消化同时做空白) 4 、计算: 土壤有机质 (g/kg)= c×5(V 0 - V) /V 0 ×0.003×1.1×1.724×1000/m 5 、问题: ( 1 )做好本实验应注意些什么? ( 2 )干扰有哪些,如何克服? ( 3 )本法适用于哪些样品的分析? (4) 本法还能用于其它样品有机物含量的测定吗?

19 有机质测定方法 II—— 磷酸、铬酸湿烧法  方法原理 加热条件下,在磷酸、铬酸中, 有机质被氧化,生成的二氧化碳 被定量标准碱吸收,加入氯化钡 使其生成碳酸钡沉淀,多余的碱 用标准酸滴定,计算有机质的含 量。  操作要点  方法评述

20 End


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