土壤有机质的测定2.0

土壤有机质的测定2.0 专业: 农资1202 姓名: 平帆 学号: 3120100152 实验日期: 2014.4.1 地点: 农生环B255 课程名称: 土壤学实验 指导老师: 谢晓梅 成绩:__________________ 实验名称: 土壤有机质的测定 同组学生姓名: 边舒萍 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理 三、实验材料与试剂 四、实验器材与仪器 五、操作方法和实验步骤 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析 八、讨论、心得 一、 实验目的和要求 装 1. 了解土壤有机质测定对于农业生产的意义, 订 2. 掌握土壤有机质含量的测定方法。 线 二、 实验内容和原理 有机质是土壤中重要组成成分,其含量水平是衡量土壤肥力的重要指标之一。本实验采用重铬酸钾容量法——稀释热法,利用浓硫酸和重铬酸钾混合时产生的热氧化有机质中的碳,通过测定消耗的氧化剂的量来计算得出土壤有机质含量,从而分析该土壤肥力水平,并对此提出改良措施。 重铬酸钾容量法——稀释热法过程的化学反应式, 氧化过程,K2Cr2O+C+HSO?KSO+Cr(SO)+CO+HO 7242424322 滴定过程,K2Cr2O+FeSO+HSO?KSO+Cr(SO)+Fe(SO)+HO 7424242432432 土壤有机碳与有机质换算公式, 土壤有机质,g/Kg,=土壤有机碳,g/Kg,×1.724 三、 实验器材与仪器 土样,取于余杭塘路施工旁,风干研磨细后过100目筛,, 1 / 7 250mL三角瓶×2,10mL量筒,100mL量筒,5mL移液管,5.00mL移液枪,棕色酸式滴定管, 1mol/L 1/6 K2Cr2O溶液,浓硫酸,领啡啰啉指示剂,0.5021mol/L FeSO4标7 准溶液。 四、 操作方法和实验步骤 1. 在500mL三角瓶中加入m=0.5070g土样, 2. 用移液管加入1mol/L 1/6 K2Cr2O0mL, 7标准溶液1 3. 混匀后用移液枪移取浓硫酸20mL,旋转摇动1min,之后放置30mL,加水100m L, 4. 滴入3滴指示剂后用0.5021mol/L FeSO4标准溶液滴定至溶液由绿色变暗绿 色,最终以瞬间变为砖红色为终点, 5. 用相同方法作空白对照,不加土样,测定。 五、 实验数据记录和处理 表1 FeSO4标准溶液消耗体积与土壤有机质,碳,含量 滴定前读滴定后读 FeSO4消耗体积 土壤有机碳么 土壤有机质 样品数V数V V,V0,/mL m1,g/Kg, m2,g/Kg, 1/mL 2/mL 第一组0.00 18.70 18.70 5.255 9.060 空白组3.32 23.35 20.03 -3注,m={[c(V-V)×10×3.0×1.33]/m}×1000;m=m×1.724 1021 其中,1.33为氧化校正系数,m为所称量土样重。 2 / 7 六、 实验结果与分析 本实验中我组取得土样,其土壤有机质为9.060g/Kg,土样有机质含量为9.060%。 [1]依据相关分类标准,该土壤属于矿质土壤,超过耕作层土壤有机质含量5%的一般情况。结合采样地点环境状况,这与采样点地处河流10-15m处,土壤表层有较多草本植物生长,如沿阶草等情况相符合。该采样土壤能维持草本植物或者低等植物的生长,但很难为农作物和园艺植物的生长提供足够的碳素营养来源,因此也可以理解,为何采样地点旁边区域有青菜种植而采样地点无。 因此,若要使类似采样地点的土壤有机质增加到20%以上,建议采取的措施, [2]?秸秆还田。秸秆还田能直接为土壤增加有机物,同时也减少了田间焚烧时所产生的环境污染, ?增加生物总产量。在增产的条件下,提高地上植物和地下根系的数量,促进土壤生物的繁殖,致使动植物残体的积累量增加。 ?合理增加有机肥用量。实行有机物和无机肥料混合使用,不断增加有机物残留在土壤中的数量, ?减少土壤有机质补益药的消耗。采用少耕、覆盖等,减少和控制土壤氧气的供应,削弱好氧微生物分解活动,覆盖则能降低土壤有机质随水土流失而减少的可能性。 七、 讨论与心得 问题1. 比较所列与中计算公式,并说明计算公式中各参数的意义, 1. 计算公式为, 土壤有机碳,g/Kg,={[c(V-V)×10-3×3.0×1.33]/m}×1000 0 土壤有机质,g/Kg,=土壤有机碳,g/Kg,×1.724 3 / 7 其中,1.33为氧化校正系数, C为0.5mol/L FeSO4标准溶液的浓度 , V0为空白所用的0.5mol/L FeSO4标准溶液的浓度,mL,, V为样品所用的0.5mol/L FeSO4标准溶液的浓度,mL,, m为所称量土样重,g,。 2. 书中公式为, -3土壤有机碳,g/Kg,={[5c(V-V)×10×3.0×1.1]/mkV}×1000 00 土壤有机质,g/Kg,=土壤有机碳,g/Kg,×1.724 其中, C×5/ V为0.5mol/L FeSO4标准溶液的浓度 ,0 V0为空白所用的0.5mol/L FeSO4标准溶液的浓度,mL,, V为样品所用的0.5mol/L FeSO4标准溶液的浓度,mL,, m为所称量土样重,g,。 ,硫酸亚铁浓度表示方法不同:1.中c即为硫酸公式1和公式2之间的区别主要在于 亚铁浓度,已经考虑了氧化还原反应中物质的量的对应,通过调整重铬酸钾溶液浓度, 而2.中C×5/ V0才是硫酸亚铁的浓度,C是指空白的重铬酸钾浓度,V0指的是滴定空白 消耗硫酸亚铁的毫升数。因此如果运用公式1,需要运用优级纯试剂配置的0.1000mol/L [3]1/6 K2Cr2O标定硫酸亚铁,其浓度较为精准,而用公式,2,无需标定硫酸亚7做基准试剂 铁浓度,但准确度较差。 因此实验室采用第一种公式计算方法。 问题2. 试述测定土壤有机质的各种方法,并进行比较, 4 / 7 1. 干烧法,运用土壤有机质中的碳经氧化后放出的二氧化碳量。在无二氧化碳的氧气流或惰性载气流中将土壤样品进行燃烧,完全燃烧后释放出的二氧化碳置于监测,此时检测手段测量实验中形成的二氧化碳实际含量。 具体而言,是在高温下将有机碳加热分解,使其变成二氧化碳后,用碱石灰吸收,由碳酸钙重量换算OM含量。 该方法结果准确,作为标准方法校核,费时且一起设备要求高,一般不用仪 [4]器方法,快速灵敏但是一般仪器昂贵 。 2. 重铬酸钾容量法,在过量的硫酸存在下,借氧化剂重铬酸钾氧化有机碳,剩余的氧化剂用标准硫酸亚铁溶液回滴,通过剩余量算出被土壤有机质消耗的重铬酸钾,计算土壤有机质。化学反应式参见实验原理。 准确,土壤中碳酸盐无干扰作用,适用于大量样品分析。但该方法测定结果 操作比较复杂,多滴定终点的观察判断要求精准,常常会产生视觉误差。 3. 灼烧法,测定土壤有机质中的C经灼烧后造成的土壤失重。将温度在105?下出去吸湿水的土壤样品先称重,再将其置于350-1000?灼烧2h,然后称重。两次称重之重量差即是测定土壤样品中土壤有机质的重量。 该方法操作简单,但有机碳不完全燃烧会产生误差。 4. 比色法,在土壤样品中直接加入重铬酸钾溶液和浓硫酸,利用浓硫酸和重铬酸钾溶液迅速混合时所产生的热,温度在120?左右,来氧化土壤中的有机碳。样品氧化液用TFW-1型数字直读式多功能土壤分析仪,选用波长为620nm滤色片, [5]用5cm比色皿直接比色测定,以测出的表头读书来计算有机质的含量。 该方法操作简便,实验步骤容易掌握,测定灵敏度高、准确度高,干扰少,且节约油料、能源。是最佳的测定,但其使用的仪器设备价格较贵。 5 / 7 问题3. 试述土壤有机质对于土壤肥力及土壤生态的意义, 1. 有机质对于土壤肥力, 1, 提供植物所需养分,土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微量元素等各 种养分的主要来源。同时土壤有机质分解合成过程中,产生的多种有机酸和腐 殖酸能溶解部分土壤矿质部分,促进矿物风化,有利于养料的有效化。 2, 改善土壤肥力特征,在物理性质上,土壤有机质在多糖和腐殖物质在土壤 团聚体的形成和稳定方面起着重要作用。改善土壤的可塑性、粘结性、透水性、 通气性。在化学性质上,腐殖物质对阴阳离子的吸附有重要贡献,显著提高 了部分土壤的保肥能力。在生物性质上,土壤有机质是微生物生命活动所需养 分和能量的主要来源,它还可以通过刺激微生物和动物活动来增加土壤酶 [5]的活性,从而直接影响土壤养分转化的生物化学过。 程 2. 有机质对于生态环境: 1, 有机质能与重金属离子发生络合、吸附和还原作用,对其有较强的络合和富 集能力。 2, 有机质对农药等有机污染物有极强的亲和力,对有机污染物在土壤中的生物 活性、残留、生物降解、迁移和蒸发等过程有重要的影响。 [6]3, 有机质是全球碳平衡过程中非常重要的碳,土壤有机质的库损失对地球自 [7]然环境有重大影响。 参 考 文 献 [1] 武天云, 李凤民, 钱佩源, 等. 土壤有机质概念和分组技术研究进展[J]. 应用生态学报, 2004, 6 / 7 15(4): 717-722. [2] 刘天学, 纪秀娥. 焚烧秸杆对土壤有机质和微生物的影响研究[J]. 土壤, 2003, 35(4): 347-348. [3] 马爱生 ,张英利. 土壤有机质测定的计算公式说明[J]. 高校实验室工作研究. 2001(01). [4] 李静. 土壤有机质测定方法比对分析[J]. 绿色科技, 2012 (5): 203-204. [5] 谢细香. 重铬酸钾稀释热比色法测定土壤有机质的研究[J]. 安徽农业科学, 2005, 33(6): 998-999. [6] 黄昌勇,徐建明. 2010. 土壤学[M]. 北京,中国农业出版社. [7] Eswaran H, Van Den Berg E, Reich P. Organic carbon in soils of the world[J]. Soil science society of America journal, 1993, 57(1): 192-194. 7 / 7