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文檔簡介

1、土壤理化分析實驗指導書北京林業(yè)大學本書的術語和代號說明1水:在試劑配制和操作步驟中所說的“水”,除非特別說明外,一律系指蒸餾水或去離子水。2.試劑級別:除非特別說明,一般試劑溶液系指化學純(CP)試劑配制,標定劑和標準溶液則用分析純(AR)或優(yōu)級純(GR)試劑配制。3定容:一定量的溶質溶解后,或取一整份溶液,在精密量器(容量瓶或比色管等)中準確稀釋到一定的體積(刻度),塞緊,并充分搖勻為止,這一整個操作過程稱為“定容”。因此“定容”不僅指準確稀釋,還包括充分混勻的意思。4養(yǎng)分的表示方法:除化肥成分用K2O、P2O5外,其他一切土壤、植物的養(yǎng)分均用元素(N、P、K、Ca、Mg、Cu、Mn、Zn、

2、B、Mo等)表示。5.凡計算結果中用或mg、kg、ix,g等表示的,均為某物質的質量分數。6根據1984年頒布的中華人民共和國法定計量單位及有關量和單位的國家標準,現將土壤理化分析方法中常用法定計量單位與廢止計量單位之間的轉換關系列表如下:量的單位非法定計量單位表達式法定計量單位表達式由換成的乘數1NHClc(HCl)1molL-111NH2SO4c(1/2H2SO4)1molL-111NHSO,c(H2SO4)1/2molL-11/21NKCrOn227c(1/6K2Cr2O7)1molL-11物質B的濃度1NKCrO227c(K2Cr2O7)1/6molL-11/6(c=nV-1)1NKM

3、nO”c(1/5KMnO4)1molL-11BB1NKMnO4c(KMnO4)1/5molL-11/51MHClc(HCl)1molL-111MHSO,c(H2SO4)1molL-111MKCrOn227c(K2Cr2O7)1molL-111MKMnO,4c(KMnO4)1molL-11交換量CECmeq/100gcmolkg-115%(W/V)NaClp(NaCl)50gL-110物質B的質量濃度5%(W/V)HC1p(HCl)50gL-110(PB=mBV-1)1ppmPp(P)=lmgL-1或1pgmL-111ppbSep(Se)=1pgmL-11物質B的質量分數5%(W/W)NaClw

4、(NaCl)-0.05-5%11ppmPw(P)=lX10-6或w(P)=lmgkg-11(wmm1)BB1ppbSew(Se)=lX10-9或w(Se)=lpgkg-11非法定計里單位法定計里單位由換成量的單位表達式表達式的乘數物質B的體積分數5%(V/V)HCl屮(HCl)=0.05=5%1(屮BVjV-i)5%(V/V)屮(HCl)=50mLL-1101+1HClHCl(1:1)體積比(v1:v2)1+1HSO,H2SO4(1:1)3+1HC1:HNO3HNO3(3:1)旋轉速度(n)3rpmrmin-1或(1/60)s-11barkPa102壓力和壓強(p)atm(760mmHg)kP

5、a101.325mmH2OPa9.80665市畝m2666.66面積(A)市田hm20.06666目錄緒論1.概述土壤理化分析課程介紹課堂要求基礎知識和化學及養(yǎng)分分析第一篇/mJ第一章土壤理化分析的基本知識土壤理化分析用純水純水的制備試劑的標準、規(guī)格、選用和保存試劑的標準試劑的規(guī)格試劑的選用試劑的保存試劑的配制常用器皿的性能、選用和洗滌玻璃器皿瓷、石英、瑪瑙、鉑、塑料和石墨等器皿濾紙的性能與選用第二章土壤樣品的采集與制備土壤樣品的采集概述混合土樣的采集特殊土樣的采集其他特殊樣品的采集采集土壤樣品的工具2.2土壤樣品的制備和保存新鮮樣品和風干樣品樣品的風干、制備和保存2.3土壤水分測定適用范圍方

6、法原理儀器設備試樣的選取和制備測定步驟結果的計算第三章土壤有機質的測定概述土壤有機質含量及其在肥力上的意義土壤有機碳不同測定方法的比較和選用有機碳的校正系數有機質含水量量的計算土壤有機質測定重鉻酸鉀容量法外加熱法第四章土壤氮的分析概述土壤全氮量的測定方法概述1土壤全氮測定半微量開氏法礦化氮的測定厭氣培養(yǎng)法好氣培養(yǎng)法土壤無機氮的實驗室測定方法概述土壤硝態(tài)氮的測定土壤銨態(tài)氮的測定第五章土壤中磷的測定概述土壤全磷的測定土壤樣品的分解和溶液中磷的測定土壤全磷測定方法之一HC104H2SO4法土壤全磷測定方法之二NaOH熔融一鉬銻抗比色法土壤速效磷的測定概述土壤有效磷的化學浸提方法5.3.3中性和石灰性

7、土壤速效磷的測定0.05molL-iNaHCO3法第六章土壤中鉀的測定概述土壤全鉀的測定土壤樣品的分解和溶液中鉀的測定土壤中全鉀的測定方法NaOH熔融法,火焰光度法土壤中速效鉀、有效鉀和緩效鉀的測定概述土壤速效鉀的測定NH4OAc浸提,火焰光度法土壤有效性鉀的測定(冷的2molL-iHNO3溶液浸提火焰光度法)土壤緩效鉀的測定lmol.L-1熱HNO3浸提,火焰光度法第七章土壤中微量元素的測定概述土壤中銅、鋅的測定概述第八章土壤陽離子交換性能的分析概述酸性土交換量和交換陽離子的測定酸性土交換量的測定土壤交換性鹽基及其組成的測定土壤活性酸、交換性酸的測定石灰性土壤交換量的測定概述乙酸鈉火焰光度法

8、(適用于石灰性土和鹽堿土)鹽堿土交換量及交換性鈉的測定鹽堿土交換量的測定交換性鈉的測定第九章土壤水溶性鹽的分析概述土壤水溶性鹽的浸提(1:1和5:1水土比及飽和土漿浸出液的制備)主要儀器試劑操作步驟注釋土壤水溶性鹽總量的測定電導法殘渣烘干法質量法用陽離子和陰離子總量計算土壤或水樣中的總鹽量陽離子的測定9.4.1鈣和鎂的測定EDTA滴定法鈣和鎂的測定原子吸收分光光度法鉀和鈉的測定火焰光度法陰離子的測定碳酸根和重碳酸根的測定雙指示劑中和滴定法氯離子的測定硫酸根的測定第二篇土壤物理性質分析第一章土粒密度、土壤容重(土壤密度)和孔隙度的測定測定意義土粒密度的測定(比重瓶法)土壤容重的測定第二章土壤粒徑

9、分布和分析分析意義土粒的粒級和土壤的質地土粒粒徑分析吸管法吸管法比重計法第三章土壤含水量、土水勢和土壤水特征曲線的測定測定意義方法選擇的依據土壤含水量的測定(烘干法)土水勢的測定(張力計法)土壤水特征曲線的測定壓力膜(板)法附錄KDY-9830凱氏定氮儀使用說明UV-120-02紫外-可見分光光度計操作說明AA7001原子吸收光譜儀操作說明緒論1.概述土壤理化分析也稱土壤測定,它包括土壤物理性質測定和化學性質測定兩個方面。土壤物理性質測定包括土壤三相性質的測定如:顆粒組成、孔隙性質、比重、容重,水分特性等。土壤化學性質測定可分為兩個部分:1與土壤發(fā)生學有關的方面,多研究土壤中的化學元素組成、遷

10、移、積累等特點,常測定的項目有:粘粒的礦物組成,全量分析,碳酸鈣含量,鹽分測定等。2與土壤肥力有關的方面,多研究植物生長發(fā)育的各種土壤化學性質,如:各種養(yǎng)分的形態(tài)和含量,土壤交換性能等。土壤理化分析是研究土壤理化性質的重要技術手段,做為農林學科的研究生來講,學習本門課程將會大大提高自己的科研動手能力,尤其是實驗操作技能。土壤理化分析有它的基本理論、基本知識和基本操作技術三個主要環(huán)節(jié)組成,就某一項目的全部分析過程來講,有以下幾個環(huán)節(jié):1樣品的采集2樣品的處理及保存3分析項目及測定方法的選擇4測定過程5數據處理6測定結果的評價1.1土壤理化分析課程介紹土壤理化分析課是一門強調技術操作的課程,從這種

11、意義上講是一門實驗課。在教學上采用理論講授和實際操作相結合來進行。學時分配:講課16實驗操作44共計60學時課程進度安排:11周講授緒論,第一章土壤理化分析的基本知識,第二章土壤樣品的采集與制備。實驗:領儀器,洗滌器皿;純水檢驗;樣品處理;吸濕水測定。12周土壤有機質的測定13周土壤全氮的測定14周土壤磷的測定15周土壤鉀的測定16周土壤顆粒組成的測定17周土壤比重、容重、土壤含水量、土壤水勢的測定18周土壤陽離子交換量或土壤微量元素的測定參考書:1鮑士旦主編,土壤理化分析3版北京:中國農業(yè)出版社2000-122中國土壤學會農業(yè)化學專業(yè)委員會編,土壤農業(yè)化學常規(guī)分析方法科學出版社19843魯如

12、坤主編,中國土壤學會編,土壤農業(yè)化學分析方法中國農業(yè)科技出版社19991.2課堂要求1預習并寫出分析流程卡片,回答課堂提問。2獨立并嚴格按照操作規(guī)程操作。3建立原始數據記錄本。4完成實驗報告,內容如下:(1)實驗測定項目,方法(2)實驗原理(3)原始數據、計算方法、標準曲線、最終結果(4)實驗結果討論(方法評述、出現問題、注意事項、數據評價等)。第一篇第一章土壤理化分析的基本知識學習土壤理化分析,和學習其他課程一樣,必須掌握有關的基本理論、基本知識和基本操作技術?;局R包括與土壤理化分析有關的數理化知識、分析實驗室知識林業(yè)生產知識。這些基本知識必須在有關課程的學習中以及在生產實踐和科學研究工

13、作中為斷吸取和積累。本章只對土壤理化分析用的純水、試劑、器皿等基本知識作一簡要說明。定量分析教材中的內容一般不再重復。1.1土壤理化分析用純水純水的制備分析工作中需用的純水用量很大,必須注意節(jié)約用水、水質檢查和正確保存,勿使其受器皿和空氣等來源的污染,必要時裝蘇打-石灰管防止co2的溶解沾污。純水的制備常用蒸餾法和離子交換法。蒸餾法是利用水與雜質的沸點不同,經過外加熱使所產生的水蒸氣經冷凝后制得。蒸餾法制得的蒸餾水,由于經過高溫處理,不易長霉;但蒸餾器皿多為銅制或錫制,因此蒸餾水中難免有痕量的這些金屬離子存在。實驗室自制時可用電熱蒸餾水器,出水量有5、10、20或50L/h等幾種,使用尚稱方便

14、,但耗電較多,出水速度較小。工廠和浴室利用廢蒸汽所得的副產蒸餾水,質量較差,必須先檢查后才能使用。離子交換法可制得質量較高的純水去離子水,一般是用自來水通過離子純水器制得,因未經高溫滅菌,往往容易長霉。離子交換純水器可以自己裝置,各省市也有商品純水器供應。水通過交換樹脂獲得的純水稱離子交換水或去離子水。離子交換樹脂是一種不溶性的高分子化合物。組成樹脂的骨架部分具有網狀結構,對酸堿及一般溶劑相當穩(wěn)定,而骨架上又有能與溶液中陽離子或陰離子進行交換的活性基團。在樹脂龐大的結構中,磺酸基(一SO3-H+)或季銨基CH2N+(CH3)3OH-,簡作=N+OH-等是活性基團,其余的網狀結構是樹脂的骨架,可

15、以用R表示。上述兩種樹脂的結構可簡寫為RSO3H和R=NOH。當水流通過裝有離子交換樹脂的交換器時,水中的雜質離子被離子交換樹脂所截留。這是因為離子交換基中的H+或OH-與水中的雜質離子(如Na+、Ca2+、Cl-、SO42-)交換,交換下來的H+和OH-結合為H2O,而雜質離子則被吸附在樹脂上,以陽離子Na+和陰離子C1-為例,其化學反應式為:RSCH+Na*LRSONa+H+R=NOH+crR=NCI+OHI-、JxtA*.OH+H4-H2O上述離子反應是可逆的,當H+與OH-的濃度增加到一定程度時,反應向相反方向進行,這就是離子交換樹脂再生的原理。在純水制造中,通常采用強酸性陽離子交換樹

16、脂(如國產732樹脂)和強堿性陰離子樹脂(如國產717樹脂)。新的商品樹脂一般是中性鹽型式的樹脂(常制成RSO3Na和R=NC1等型式),性質較穩(wěn)定,便于貯存。在使用之前必須進行凈化和轉型處理,使之轉化為所需的H+與OH-型和型樹脂。離子交換樹脂的性能與活性基團和網狀骨架、樹脂的粒度和溫度、pH等有關?;钚曰鶊F越多,交換量越大。一般樹脂的交換容量為36molkg-1干樹脂(離子型式)?;钚曰鶊F和種類不同,能交換的離子基團也不同。網狀骨架的網眼是由交聯劑形成的。例如上述苯乙烯系離子交換樹脂結構中的長碳鏈,是由若干個苯乙烯聚合而成。長鏈之間則用二乙烯苯交聯起來,二乙烯苯就是交聯劑。樹脂骨架中所含交

17、聯劑的質量百分率就是交聯度。交聯度小時,樹脂的水溶性強,泡水后的膨脹性大,網狀結構的網眼大,交換速度快,大小離子都容易進入網眼,交換的選擇性低。反之,交聯度大時,則水溶性弱,網眼小,交換慢,大的離子不易進入,具有一定的選擇性。制備純水的樹脂,要求能除去多種離子,所以交聯度要適當小。但同時以要求樹脂難溶于水,以免沾污純水,所以交聯度雙要適當地大。實際選用時,交聯度以7%12%為宜。樹脂的粒度越?。w粒越小),工作交換量(實際上能交換離子的最大量)越大,但在交換柱中充填越緊密,流速就越慢。制備純水用的樹脂粒度以在0.31.2mm(5016目)之間為宜。溫度過高或過低,對樹脂的強度和交換容量都有很大

18、的影響。溫度降低時,樹脂的交換容量和機械強度都隨之降低;冷至WOC時,樹脂即凍結,并由于內部水分的膨脹而使樹脂破裂,從而影響壽命。溫度過高,則容易使樹脂的活性基團分解,從而影響樹脂的交換容量和使用壽命。一般陽離子樹脂的耐熱性高于陰離子樹脂;鹽型樹脂以Na型最好。水的pH對于樹脂活性基團的離解也有影響。因為H+與OH-離子是活性基團的解離產物。顯然pH下降將抑制陽離子樹脂活性基團的離解;pH上升,則抑制陰離子樹脂活性基團的離解。這種抑制作用對酸、堿性較強的樹脂的影響較小,對酸、堿性較弱的樹脂則影響較大。中性鹽式的樹脂,性質較穩(wěn)定,便于貯存,所以商品樹脂常制成RSO3Na和R=NC1等型式。新樹脂

19、使用時要先經凈化和“轉型”處理:用水和酒精洗去低聚物、色素、灰沙等雜質,分別裝入交換柱,用稀HCl和NaOH溶液分別浸洗陽、陰離子交換樹脂,使之轉化為H+與OH-樹脂,再用純水洗去過量的酸堿和生成的鹽。轉型后將各交換柱按照陽一陰一陽一陰的順序串聯起來。潔凈的天然水通過各柱,即得去離子水。樹脂使用老化后,就要分別用HCl和NaOH再生為H+與OH-型。再生的反應和轉型的反應相似,上述交換方法稱為復柱法。它的設備和樹脂再生處理都很簡單,便于推廣;串聯的柱數越多,所得去離子水的純度越高。它的缺點是,柱中的交換產物多少會引起逆反應,制得水的純度不是很高。制取純度很高的水,可采用混合柱法:將陽、陰離子按

20、1:1.5或1:2或1:3的比例(隨兩種樹脂交換能力的相對大小而定)混合裝在交換柱中,它相當于陽、陰離子交換柱的無限次串聯。一種樹脂的交換產物(例如HCl或Ca(OH)2等)可立即被另一種樹脂交換除去,整個系統(tǒng)的交換產物就是中性的水,因此交換作用更完全,所得去離子水的純度也更高。但混合柱中兩種樹脂再生時,需要先用較濃的NaOH或HCl溶液逆流沖洗,使比重較小的陰離子交換樹脂浮升到陽離子交換樹脂上面,用水洗滌后,再在柱的上下兩層分別進行陽、陰離子交換樹脂的再生。也可以采用聯合法,即在“復柱”后面安裝一個“混合柱”,按照陽一陰一混的順序串聯各柱,則可優(yōu)質純水,可以減少混合柱中樹脂分離和再生的次數。

21、關于新樹脂的預處理、純水器的裝置、樹脂的再生、純水的制備等操作細節(jié),可查閱商品的說明書。1.1.2實驗室用水的檢驗實驗室用水的外觀應為無色透明的液體.它分為3個等級.一級水,基本上不含有溶解或膠態(tài)離子雜質及有機質.它可用二級水經過石英裝置重蒸餾、離子交換混合床和0.2Um的過濾膜的方法制得。二級水,可允許含有微量的無機、有機或膠態(tài)雜質??捎谜麴s、反滲透或去離子后再蒸餾等方法制得。三級水,可采用蒸餾、反滲透或去離子等方法制得。按照我國國家標準實驗室用水規(guī)格(GB6682-86)之規(guī)定,實驗室用水要經過pH、電導率、可氧化物限度、吸光度及二氧化硅五個項目的測定和試驗,并應符合相應的規(guī)定和要求(表1

22、-1)。表1-1實驗室用水標準級別一級水二級水三級水pH難于測定,不規(guī)定難于測定,不規(guī)定5.07.5(pH計測定)電導率(AscmT0.11.05.0可氧化物限度無此測定項目1L水+98gL-1硫酸10mL+0.002molL-1高錳酸鉀1.0mL煮沸5min,淡紅色不褪盡100mL水同左測定吸光度(入=254nm)0.001(石英比色杯,1cm為參比,測2cm比色杯中水的吸光度)0.01(同左)無此測定項目二氧化硅(mgL-1)0.02PtCl4PtCl4+2HClH2PtCl4鉑在高溫下對一系列的化學作用非常敏感。例如,高溫時能與游離態(tài)鹵素(Cl2、Br2、F2)生成鹵化物,與強堿NaOH

23、、KOH、LiOH、Ba(OH)2等共熔也能變成可溶性化合物,但Na2CO3、K2CO3和助溶劑K2S2O7、KHSO4、Na2B4O7、CaCO3等僅稍有侵蝕,尚可忍受,灼熱時會與金屬Ag、Zn、Hg、Sn、Pb、Sb、Bi、Fe等生成比較易熔的合金。與B、C、Si|、P、As等造成變脆的合金。根據鉑的這些性質,使用鉑器皿時應注意下列各點:(1)鉑器易變形,勿用力捏或與堅硬物件碰撞。變形后可用木制模具整形。(2)勿與王水接觸,也不得使用HCl處理硝酸鹽或HNO3處理氯化物。但可與單獨的強酸共熱。(3)不得溶化金屬和一切高溫下能析出金屬的物質、金屬的過氧化物、氰化物、硫化物、亞硫酸鹽、硫代硫酸

24、鹽、苛性堿等,磷酸鹽、砷酸鹽、銻酸鹽也只能在電爐中(無碳等還原性物質)熔融,赤熱的鉑器皿不得用鐵鉗夾?。氂描傆秀K頭的坩堝鉗)并放在干凈的泥三角架上。勿接觸鐵絲。石棉墊也須灼盡有機質后才能應用。(4)鉑器應有電爐上或噴燈上加熱,不允許用還原焰,特別是有煙的火焰加熱,灰化濾紙的有機樣品時也須先在通風條件下低溫灰化,然后再移入高溫電爐灼燒。(5)鉑器皿長久灼燒后有重結晶現象而失去光澤,容易裂損??捎没鄣乃疂{擦拭,恢復光澤后洗凈備用。(6)鉑器皿洗滌可用單獨的HCl或HNO3煮沸溶解一般的難溶的碳酸鹽和氧化物,而酸的氧化物可用K2S2O7或KHSO4熔融,硅酸鹽可用碳酸鈉、硼砂熔融,或用HF加熱

25、洗滌。熔融物須倒入干凈的容器,切勿倒入水盆或濕缸,以防爆濺。1.3.2.5銀、鎳、鐵器皿鐵鎳的熔點高(分別為1535C和1452C),銀的熔點較低(961C),對強堿的抗蝕力較強(AgNiFe),價較廉。這3種金屬器皿的表面卻易氧化而改變重量,故不能用于沉淀物的灼燒和稱重。它們最大的優(yōu)點是可用于一些不能在瓷或鉑坩堝中進行的樣品熔融,例如Na2O2和NaOH熔融等,一般只需700C左右,僅約10min即可完成。熔融時可用坩堝鉗,夾好坩堝和內容物,在噴燈上或電爐內轉動,勿使底部局部太熱而易致穿孔。鐵坩堝一般可熔融15次以上,雖較易損壞,但價廉還是可取的。1.3.2.6塑料器皿普通塑料器皿一般是用聚

26、乙烯或聚丙烯等熱塑而成的聚合物。低密度的聚乙烯塑料,熔點108C。加熱不能超過70C,高密度的聚乙烯塑料,熔點135C,加熱不能超過100C,它的硬度較大。它們的化學穩(wěn)定性和機械性能好,可代替某些玻璃、金屬制品。在室溫下,不受濃鹽酸、氫氟酸、磷酸或強堿溶液的影響,只有被濃硫酸(大于600gkg-l)、濃硝酸、溴水或其他強氧化劑慢慢侵蝕。有機溶劑會侵蝕塑料,故不能用塑料瓶貯存。而貯存水、標準溶液和某些試劑溶液比玻璃容器優(yōu)越,尤其適用于微量物質分析。聚四氟乙烯的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好,是耐熱性能取好的有機材料,使用溫度可達250C。當溫度超過415C時,急劇分解。它的耐腐蝕性好,對于濃酸(包括HF

27、)、濃堿或強氧化劑,皆不發(fā)生作用??捎糜谥圃鞜?、蒸發(fā)皿、表面皿等。聚四氟乙烯制的坩堝能耐熱至250C(勿超過300C),可以代替鉑坩堝進行HF處理,塑料器皿對于微量元素和鉀、鈉的分析工作尤為有利。1.3.2.7石墨器皿石墨是一種耐高溫材料,即使達到2500C左右,也不熔化,只在3700C(常壓)升華為氣體。石墨有很好的耐腐蝕性,無論有機或無機溶劑都不能溶解它。在常溫下不與各種酸、堿發(fā)生化學反應,只有在500C以上才與硝酸強氧化劑等反應。此外,石墨的熱膨脹系數小,耐急冷熱性也好。其缺點是耐氧化性能差,隨溫度的升高,氧化速度逐漸加劇。常用的石墨器皿有石墨坩堝和石墨電極。1.4濾紙的性能與選用濾紙

28、分為定性和定量兩種。定性濾紙灰分較多,供一般的定性分析用,不能用于重申分析。定量濾紙經鹽酸和氫氟酸處理,蒸餾水處理,灰分較小,適用于精密的定量分析。此外,還有用于色譜分析用的層析濾紙。選擇濾紙要根據分析工作對過濾沉淀的要求和沉淀性質及其量的多少來決定。定量濾紙的類型、規(guī)格、適用范圍見表1-3和表1-4。表1-3國產定量濾紙的類型和適用范圍類型色帶標志性能和適用范圍快速白紙張組織松軟,過濾速度最快,適用于保留粗度沉淀物,如氫氧化鐵等中速藍紙張組織較密,過濾速度適中,適用于保留中等細度沉淀物,如碳酸鋅等慢速紅紙張組織最密,過濾速度最慢,適用于保留微細度過沉淀物,如硫酸鋇等表1-4國產定量濾紙規(guī)格圓

29、形直徑(cm)791112.51518灰分每張含量(g)3.5x10-55.5x10-58.5x10-51.0 x10-41.5x10-42.2x10-4定性濾紙:定性濾紙的類型與定量濾紙相同(無色帶標志)?;曳趾?gkg-i國外某些定量濾紙的類型有Whatman41S.S589/1(黑帶)粗孔;Whatman40S.S589/2(白帶)中孔;Whatman42S.S589/3(藍帶)細孔。第二章土壤樣品的采集與制備2.1土壤樣品的采集2.1.1概述土壤是一個不均一體,影響它的因素是錯綜復雜的。有自然因素包括地形(高度、坡度)、母質等;人為因素有耕作、施肥等等,特別是耕作施肥導致土壤養(yǎng)分分布

30、的不均勻,例如條施和穴施、起壟種植、深耕等措施,均能造成局部差異。這些都說明了土壤不均一性的普遍存在,因而給土壤樣品的采集帶來了很大困難。采取1kg樣品,再在其中取出幾克或幾百毫克,而足以代表一定面積的土壤,似乎要比正確的化學分析還困難些。實驗室工作者只能對送來樣品的分析結果負責,如果送來的樣品不符合要求,那么任何精密儀器和熟練的分析技術都將毫無意義。因此,分析結果能否說明問題,關鍵在于采樣。分析測定,只能是樣品,但要求通過樣品的分析,而達到以樣品論“總體”的目的。因此,采集的樣品對所研究的對象(總體),必須具有最大的代表性。所謂總體,是指一個從特定來源的、具有相同性質的大量個體事物或現象的全

31、體。所謂樣品,是由總體中隨機抽取出來的一些個體所組成的。因為個體之間是有變異的。因此,樣品也必然存在著變異。由此看來,樣品與總體之間,既存在著同質的“親緣”聯系,因而樣品可作為總體的代表,但同時也存在著一定程度非異性的差異,差異愈小,樣品的代表性愈大;反之亦然。為了達到所采集樣品的代表性,采樣時要貫徹“隨機”化原則,即樣品應當隨機地取自所代表的總體,而不是憑主觀因素決定的。另一方面,在一組需要相互之間進行比較的諸樣品(即樣品1、樣品2樣品n),應當有同樣的個體數組成。2.1.2混合土樣的采集采樣誤差土壤樣品的代表性與采樣誤差的控制直接相關。例如:在一塊不到2/3公頃的同一種土類的土壤上取9個樣

32、點,分別采9個土樣,分析其速效磷的含量。每個土樣稱取兩個分析樣品作為重復。土壤中的速效磷用浸提液提取,吸取兩分濾液作為重復進行磷的比色分析,測定結果和統(tǒng)計分析列于表2-1和表2-2。表2-1土壤速效磷的分析結果(P2O5mgkg】)米樣點代號稱樣1稱樣2樣品總和溶液1溶液2溶液1溶液213030282811622525262710333838393915442423262699526252728106630283027117736363432138827262928110925252426100Ex2612562632631043-x29.028.429.229.2平均28.729.2表2-2

33、土壤速效磷分析結果方差分析變異原因平方和自由度均方F值F*005F*001樣品間694.72886.8458.28*2.383.41稱樣間2.2512.251.514.287.88分析間3.6431.210.813.034.76誤差34.36231.49總734.9735*表示達到5%顯著水準;*表示達到1%顯著水準從表2-2方差分析結果,說明采樣(即樣品間)的誤差非常顯著(達到1%顯著水準)。這是由于土壤的不均一性造成的。因此,采樣誤差則比較難克服。一般在田間任意取若干點,組成混合樣品,混合樣品組成的點愈多,其代表性愈大。但實際上因工作量太大,有時不易做到,因此,采樣時必須兼顧樣品的可靠性和

34、工作量。這充分說明代表性樣品采集的重要性和艱巨性。稱樣誤差主要決定于樣品的混合均勻程度和樣品的粗細。一個混合均勻的土樣,在稱取過程中大小不同的土粒有分離現象。因為大小不同的土?;瘜W成分不同,給分析結果帶來差異。稱樣的量愈少,這種影響愈大。一般常根據稱樣的多少,決定樣品的細度。分析誤差是由分析方法、試劑、儀器以及分析工作者的判斷產生的。一個經過嚴格訓練的熟練分析人員可以使分析誤差降至最低限度。從表2-2方差結果也證明稱樣和分析誤差很?。ǘ紱]達到差異顯著水準)。采樣時間土壤中有效養(yǎng)分的含量,隨著季節(jié)的改變而有很大的變化。以速效磷、鉀為例,最大差異可達12倍。土壤中有效養(yǎng)分含量隨著季節(jié)而變化的原因是

35、比較復雜的。無疑土壤溫度和水分是重要因素。溫度和水分的影響,表土比底為明顯。因為表土冷熱變化和干濕變化較大。溫度和水分還有它們的間接影響,例如冬季土壤中有效磷、鉀均增加,在一定程度上是由于溫度降低,土壤中有機酸有所積累,由于有機酸能與鐵、鋁、鈣等離子鉻合,降低了這些陽離子的活性,增加了磷的活性,同時也有一部分非交換態(tài)鉀轉變成交換態(tài)鉀。分析土壤養(yǎng)分供應時,一般都在晚秋或早春采集土樣??傊?,采取土樣時要注意時間因素,同一時間內采取的土樣分析結果才能相互比較。2.1.2.3混合樣品采集的原則混合樣品是由很多點樣品混合組成。它實際上相當于一個平均數,借以減少土壤差異。從理論上講,每個混合樣品的采樣點愈

36、多,即每個樣品所包含的個體數愈多,則對該總體,樣品的代表性就愈大。在一般情況下,采樣點的多少,取決于采樣的土地面積、土壤的差異程度和試驗研究所要求的精密度等因素。研究的范圍愈大,對象愈復雜,采樣點數必將增加。在理想情況下,應該使采樣的點和量最少,而樣品的代表性又最大,使有限的人力和物力,得到最高的工作效率。土壤分析結果,應代表一定面積耕地的養(yǎng)分水平。過去因受分析工作速度的限制,一般偏重于在少數代表性田塊上采取混合土壤樣品,來進行分析,把結果推廣到大面積的農業(yè)生產上,例如幾十公頃或幾百公頃。少數田塊上所采集的混合樣品,往往不能代表一個農場或村或鄉(xiāng)的肥料需求情況。有人做了這樣的試驗:在16公頃的農

37、田上,采取了256個土樣(每25m2采一個混合樣品)進行磷素水平的分析,得到的速效磷,有161個是“極低”,69個是“偏低”,26個是“高”。可以看到,就這16公頃農田的整體來講,對于磷肥的需要性是很明確的。通過詳細的數學分析,說明有80%的土壤在不同程度上缺少磷素,并且在一定耕作條件下,也可以提出這塊農田的磷肥施用量。但是如果抽出少數樣品來判斷,引起錯覺的機會還是不少的。近年來由于現代儀器的使用,分析工作的自動化,大大加快了分析工作的速度。在一定面積的土地上,趨向于采取更多的土樣,通過數學方法把大量數據加以統(tǒng)計,以獲得更多可靠的有用資料。2.1.2.4混合土樣的采集以指導生產或進行田間試驗為

38、目的的土壤分析,一般都采集混合土樣。采集土樣時首先根據土壤類型以及土壤的差異情況,同時也要向農民作調查并征求意見,然后把土壤劃分成若干個采樣區(qū),我們稱它為采樣單元。每一個采樣單元的土壤要盡可能均勻一致。一個采樣單元包括多大面積的土地,由于分析目的不同,具體要求也不同。每個采樣單元再根據面積大小,分成若干小單元,每個小單元代表面積愈小,則樣品的代表性越可靠。但是面積愈小,采樣花的勞力就愈大,而且分析工作量也愈大,那么一個混合樣品代表多大面積比較可靠而經濟呢?除不同土類必須分開來采樣,一般可以人1/5公頃。原則上應使所采的土樣能對所研究的問題,在分析數據中得到應有的反應。由于土壤的不均一性,使各個

39、體都存在著一定程度的變異。因此,采集樣品必須按照一定采樣路線和“隨機”多點混合的原則。每個采樣單元的樣點數,一般常常是人為的決定510點或1020點,視土壤差異和面積大小而定,但不宜少于5點。混合土樣一般采集耕層土壤(015cm或020cm);有時為了解各土種肥力差異和自然肥力變化趨勢,可適當地采集底土(1530cm或2040cm)的混合樣品。采集混合樣品的要求:(1)每一點采取的土樣厚度、深淺、寬狹應大體一致。(2)各點都是隨機決定的,在田間觀察了解情況后,隨機定點可以避免主觀誤差,提高樣品的代表性,一般按S形線路采樣,從圖2-1三種土壤采樣點的方式可以看出1和2兩種情況容易產生系統(tǒng)誤差。因

40、為耕作、施肥等措施往往順著一定的方向進行。12X代表采樣點1、2不適當,3正確圖2-1土壤采樣點的方式(3)采樣地點應避免田邊、路邊、溝邊和特殊地形的部位以及堆過肥料的地方。(4)一個混合樣品是由均勻一致的許多點組成的,各點的差異不能太大,不然就要根據土壤差異情況分別采集幾個混合土樣,使分析結果更能說明問題。(5)一個混合樣品重在1kg左右,如果重量超出很多,可以把各點采集的土壤放在一個木盆里或塑料布上用手捏碎攤平,用四分法對角取兩份混合放在布袋或塑料袋里,其余可棄去,附上標簽,用鉛筆注明采樣地點、采土深度、采樣日期、采樣人,標簽一式兩份,一份放在袋里,一份扣在袋上。與此同時要做好采樣記錄。2

41、.1.2.4.1試驗田土樣的采集首先要求找一個肥力比較均勻的土壤,使試驗中的各個“處理”盡可能地少受土壤不均一性的干擾。肥料試驗的目的是要明確推廣的范圍,因此我們必須知道試驗是布置在什么性質的土壤上。在布置肥料試驗時所采集的土壤樣品,通常只采表土。試驗田的取樣,不僅在于了解土壤的一般肥力情況,而且希望了解土壤肥力差異情況,這就要求采樣單元的面積不能太大。2.1.2.4.2大田土樣的采樣對農場、村和鄉(xiāng)的土壤肥力進行診斷時,先要調查訪問,了解村和鄉(xiāng)的土壤、地形、作物生長、耕作施肥等情況,再擬定采樣計劃。就一個鄉(xiāng)來講,土壤類型、地形部位、作物布局等都可能有所不同,確定采樣區(qū)(采樣單元)后,采集混合土

42、樣。村土地面積較小,南方各地一般只有713公頃,土壤種類、地形等比較一致,群眾常根據作物產量的高低,把自己的田塊分成上、中、下三類,可以作為村、場采樣的依據。2.1.2.4.3水田土樣的采集在水稻生長期間,地表淹水情況下采集土樣,要注意地面要平,只有這樣采樣深度才能一致,否則會因為土層深淺的不同而使表土速效養(yǎng)分含量產生差異。一般可用具有刻度的管形取土器采集土樣。將管形取土器鉆入一定深度的土層。取出土鉆時,上層水即流走,剩下潮濕土壤,裝入塑料袋中,多點取樣,組成混合樣品,其采樣原則與混合樣品采集相同。2.1.3特殊土樣的采集2.1.3.1剖面土樣的采集為了研究土壤基本理化性狀,除了研究表土外,還

43、常研究表土以下的各層土壤。這種剖面土樣的采集方法,一般可在主要剖面觀察和記載后進行。必須指出,土壤剖面按層次采樣時,必須自下而上(這與剖面劃分、觀察和記載恰恰相反)分層采取,以免采取上層樣品時對下層土壤的混雜污染。為了使樣品能明顯地反映各層次的特點,通常是在各層最典型的中部采?。ū硗翆虞^薄,可自地面向下全層采樣),這樣可克服層次間的過渡現象,從而增加樣品的典型性或代表性。樣品重量也是1kg左右,其它要求與混合樣品相同。2.1.3.2土壤鹽分動態(tài)樣品的采集鹽堿土中鹽分的變化比土壤養(yǎng)分含量的變化還要大。土壤鹽分分析不僅要了解土壤中鹽分的多少,而且常要了解鹽分的變化情況。鹽分的差異性是有關鹽堿土的重

44、要資料。在這樣的情況下,就不能采用混合樣品。鹽堿土中鹽分的變化垂直方向更為明顯。由于淋洗作用和蒸發(fā)作用,土壤剖面中的鹽分季節(jié)性變化很大,而且不同類型的鹽土,鹽分在剖面中的分布又不一樣。例如南方濱海鹽土,底土含鹽分較重,而內陸次生鹽漬土,鹽分一般都積聚在表層。根據鹽分在土壤剖面中的變化規(guī)律,應分層采取土樣。分層采集土樣,不必按發(fā)生層次采樣,而自地表起每隔10cm或20cm采集一個土樣,取樣方法多用“段取”,即在該取樣層內,自上而下,整層地均勻地取土,這樣有利于儲鹽量的計算。研究鹽分在土壤剖面中分布的特點時,則多用“點取”,即在該取樣層的中部位置取土。根據鹽土取樣的特點,應特別重視采樣的時間和深度

45、。因為鹽分上下移動受不同時間的淋溶與蒸發(fā)作用的影響很大。雖然土壤養(yǎng)分分析的采樣也要考慮采樣季節(jié)和時間,但其影響遠不如對鹽堿土的影響那樣大。鑒于花堿土堿斑分布的特殊性,必須增加樣點的密度和樣點的隨機分布,或將這種堿斑占整塊田地面積的百分比估計出來,按比例分配斑塊上應取的樣點數,組成混合樣品;也可以將這種斑塊另外組成一個混合樣品,用作與正常地段土壤的比較。2.1.3.3養(yǎng)分動態(tài)土樣的采集為研究土壤養(yǎng)分的動態(tài)而進行土壤采樣時,可根據研究的要求進行布點采樣。例如,為研究過磷酸鈣在某種土壤中的移動性,前述土壤混合樣品的采法顯然是不合適的。如果過磷酸鈣是以條狀集中施肥的,為研究其水平移動距離,則應以施肥溝

46、為中心,在溝的一側或左右兩側按水平方向每隔一定距離,將同一深度所取的相應同位置土樣進行多點混合。同樣,在研究其垂直的移動時,應以施肥為起點,向下每隔一定距離作為樣點,以相同深度土樣組成混合土樣。2.1.4其他特殊樣品的采集群眾常送來有問題的植株和土壤,要求我們分析和診斷。這些問題大致是某些營養(yǎng)元素不足,包括微量元素,或酸堿問題,或某種有毒物質的存在,或土中水分過多,或底土層有堅硬不透水層的存在等。為了查證作物生長不正常的土壤原因,就要采典型樣品。在采集典型土壤樣品時,應同時采集正常的土壤樣品。植株樣品也是如此。這樣可以比較,以利于診斷。在這種情況下,不僅要采集表土樣品,而且也要采集底土樣品。測

47、定土壤微量元素的土樣采集,采樣工具要用不銹鋼土鉆、土刀、兼塑料布塑料袋等,忌用報紙包土樣,以心污染。2.1.5采集土壤樣品的工具采樣方法隨采樣工具而不同。常用的采樣工具有3種類型:小土鏟、管形土鉆和普通土鉆。小土鏟在切割的土面上根據采土深度用土鏟采取上下一致的一薄片。這種土鏟在任何情況下都可使用,但比較費工,多點混合采樣,往往嫌它費工而不用。管形土鉆下部系一圓柱形開口鋼管,上部系柄架,根據工作需要可用不同管徑土鉆。將土鉆鉆入土中,在一定土層深度處,取出一均勻土柱。管形土鉆取土速度快,又少混雜,特別適用于大面積多點混合樣品的采集。但它不太適用于很砂性的土壤,或干硬的黏重土壤。普通土鉆普通土鉆使用

48、起來比較方便,但它一般只適用于濕潤的土壤,不適用于很干的土壤,同樣也不適用于砂土。另外普通土鉆的缺點是容易使土壤混雜。用普通土鉆采取的土樣,分析結果往往比其他工具采取的土樣要低,特別是有機質、有效養(yǎng)分等的分析結果較為明顯。這是因為用普通土鉆取樣,容易損失一部分表層土樣。由于表層土較干,容易掉落,而表層土的有機養(yǎng)分、有機質的含量又較高。不同取土工具帶來的差異主要是由于上下土體不一致造成的。這也說明采樣時應注意采土深度、上下土體保持一致。土壤樣品的制備和保存從野外取回的土樣,經登記編號后,都需經過一個制備過程風干、磨細、過混勻、裝瓶,以備各項測定之用。樣品制備目的是:剔除土壤以外的侵入體(如植物殘

49、茬、昆蟲、石塊等)和新生體(如鐵錳結核和石灰結核等),以除去非土壤的組成部分;適當磨細,充分混勻,使分析時所稱取的少量樣品具有較高的代表性,以減少稱樣誤差;全量分析項目,樣品需要磨細,以使分解樣品的反應能夠完全和徹底;使樣品可以長期保存,不致因微生物活動而霉壞。新鮮樣品和風干樣品為了樣品的保存和工作的方便,從野外采回的土樣都先進行風干。但是,由于在風干過程中,有些成分如低價鐵、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮等會起很大的變化,這些成分的分析一般均用新鮮樣品。也有一些成分如土壤pH、速效養(yǎng)分,特別是速效磷、鉀也有較大的變化。因此,土壤速效磷、鉀的測定,用新鮮樣品還是用風干樣品,就成了一個爭論的問題。有人認為新鮮樣

50、品比較符合田間實際情況;也有人認為新鮮樣品是暫時的田間情況,它隨著土壤中水分狀況的改變而變化,不是一個可靠的常數,而風干土樣測出的結果是一個平衡常數,比較穩(wěn)定和可靠,而且新鮮樣品稱樣誤差較大,工作1616又不方便。因此,在實驗室測定土壤速效磷、鉀時,仍以風干土為宜。樣品的風干、制備和保存風干將采回的土樣,放在木盤中或塑料布上,攤成薄薄的一層,置于室內通風陰干。在土樣半干時,須將大土塊捏碎(尤其是黏性土壤),以免完全干后結成硬塊,難以磨細。風干場所力求干燥通風,并要防止酸蒸氣、氨氣和灰塵的污染。樣品風干后,應揀去動植物殘體如根、莖、葉、蟲體等和石塊、結核(石灰、鐵錳)。如果石子過多,應當將揀出的

51、石子稱重,記下所占的百分比。粉碎過篩風干后的土樣,倒入鋼玻璃底的木盤上,用木棍研細,使之全部通過2mm孔徑的篩子。充分混勻后用四分法分成兩份,如圖2-4。一份作為物理分析用,另一份作為化學分析用。作為化學分析用的土樣還必須進一步研細,使之全部通過1mm或0.5mm孔徑的篩子。1927年國際土壤學會規(guī)定通過2mm孔徑的土壤作為物理分析之用,能過1mm孔徑作為化學分析之用,人們一直沿用這個規(guī)定。但近年來很多分析項目趨向用于半微量的分析方法,稱樣量減少,要求樣品的細度增加,以降低稱樣的誤差。因此現在有人使樣品通過0.5mm孔徑的篩子。但必須指出,土壤pH、交換性能、速效養(yǎng)分等測定,樣品不能研的太細,

52、因為研得過細,容易破壞土壤礦物晶粒,使分析結果偏高。同時要注意,土壤研細主要使團?;蚪Y粒破碎,這些結粒是由土壤黏土礦物或腐殖質膠結起來的,而不能破壞單個的礦物晶粒。因此,研碎土樣時,只能用木棍滾壓,不能用榔頭錘打。因為晶粒破壞后,暴露出新的表面,增加有效養(yǎng)分的溶解。第一步第二步第三步圖2-4四分法取樣步驟圖全量分析的樣品包括Si、Fe、Al、有機質、全氮等的測定,則不受磨碎的影響,而且為了減少稱樣誤差和樣品容易分解,需要將樣品磨得更細。方法是取部分已混勻的1mm或0.5mm的樣品鋪開,劃成許多小方格,用骨匙多點取出土壤樣品約20g,磨細,使之全部通過100目篩子。測定Si、Fe、Al的土壤樣品

53、需要用瑪瑙研缽研細,瓷研缽會影響Si的測定結果。在土壤分析工作中所用的篩子有兩種:一種以篩孔直徑的大小表示,如孔徑為2mm、1mm、0.5mm等;另一種以每英寸長度上的孔數表示。如每英寸長度上有40孔,為40目篩子,每英寸有100孔為100目篩子??讛涤?,孔徑愈小。篩目與孔徑之間的關系可用下列簡式表示:篩孑L直徑(mm)=1英寸孔數1英寸=25.4mm,16mm=25.49.4mm(網線寬度)保存一般樣品用磨口塞的廣口瓶或塑料瓶保存半年至一年,以備必要時查核之用。樣品瓶上標簽須注明樣號、采樣地點、土類名稱、試驗區(qū)號、深度、采樣日期、篩孔等項目。標準樣品是用以核對分析人員各次成批樣品的分析結果

54、,特別是各個實驗室協(xié)作進行分析方法的研究和改進時需要有標準樣品。標準樣品需長期保存,不使混雜,樣品瓶貼上標簽后,應以石蠟涂封,以保證不變。每份標準樣品附各項分析結果的記錄。土壤水分測定進行土壤水分含量的測定有兩個目的:一是為了解田間土壤的實際含水狀況,以便及時進行灌溉、保墑或排水,以保證作物的正常生長;或聯系作物長相、長勢及耕栽培措施,總結豐產的水肥條件;或聯系苗情癥狀,為診斷提供依據。二是風干土樣水分的測定,為各項分析結果計算的基礎。前一種田間土壤的實際含水量測定,目前測定的方法很多,所用儀器也不同,在土壤物理分析中有詳細介紹,這里指的是風干土樣水分的測定。風干土中水分含量受大氣中相對濕度的

55、影響。它不是土壤的一種固定成分,在計算土壤各種成分時不包括水分。因此,一般不用風干土作為計算的基礎,而用烘干土作為計算的基礎。分析時一般都用風干土,計算時就必須根據水分含量換算成烘干土。測定時把土樣放在105110C的烘箱中烘至恒重,則失去的質量為水分質量,即可計算土壤水分百分數。在此溫度下土壤吸著水被蒸發(fā),而結構水不致破壞,土壤有機質也不致分解。下面引用國家標準土壤水分測定法。適用范圍本標準用于測定除石膏性土壤和有機土(含有機質20%以上的土壤)以外的各類土壤的水分含量。2.3.2方法原理土壤樣品在1052C烘至恒重時的失重,即為土壤樣品所含水分的質量。儀器設備土鉆;土壤篩:孔徑1mm;鋁盒

56、:小型直徑約40mm,高約20mm;大型直徑約55mm,高約28mm;分析天平:感量為0.001g和0.01g:小型電熱恒溫烘箱;干燥器:內盛變色硅膠或無水氯化鈣。試樣的選取和制備風干土樣選取有代表性的風干土壤樣品,壓碎,通過1mm篩,混合均勻后備用。新鮮土樣在田間用土鉆取有代表性的新鮮土樣,刮去土鉆中的上部浮土,將土鉆中部所需深度處的土壤約20g,捏碎后迅速裝入已知準確質量的大型鋁盒內,蓋緊,裝入木箱或其他容器,帶回室內,將鋁盒外表擦拭干凈,立即稱重,盡早測定水分。測定步驟(1)風干土樣水分的測定取小型鋁盒在105C恒溫箱中烘烤約2h,移入干燥器內冷卻至室溫,稱重,準確到至0.001g。將鋁

57、盒蓋揭開,放在盒底下,置于已預熱至1052C的烘箱中烘烤6h。取出,蓋好,移入干燥器內冷卻至室溫(約需20min),立即稱重。風干土樣水分的測定應做兩份平行測定。(2)新鮮土樣水分的測定將盛有新鮮土樣的大型鋁盒在分析天平上稱重,準確至O.Olg。揭開盒蓋,放在盒底下,置于已預熱至1052C的烘箱中烘烤12h。取出,蓋好,移入干燥器內冷卻至室溫(約需30min),立即稱重。新鮮土樣水分的測定應做三份平行測定。*注:烘烤規(guī)定時間后1次稱重,即達“恒重”。2.3.6結果的計算(1)計算公式:m1-m2水分(分析基),%=X100m1-mm1-m2水分(干基),%=X100m2-m式中:m0烘干空鋁盒

58、質量(g);m1烘干前鋁盒及土樣質量(g);m2烘干后鋁盒及土樣質量(g)。(2)平行測定的結果用算術平均值表示,保留小數后一位。(3)平行測定結果的相差,水分小于5%的風干土樣不得超過0.2%,水分為5%25%的潮濕土樣不得超過0.3%,水分大于15%的大粒(粒徑約10mm)粘重潮濕土樣不得超過0.7%(相當于相對相差不大于5%)。第三章土壤有機質的測定概述3.1.1土壤有機質含量及其在肥力上的意義土壤有機質是土壤中各種營養(yǎng)特別是氮、磷的重要來源。它還含有刺激植物生長的胡敏酸等物質。由于它具有膠體特征,能吸附較多的陽離子,因而使土壤具有保肥力和緩沖性。它還能使土壤疏松和形成結構,從而可改善土

59、壤的物理性狀。它也是土壤微生物必不可少的碳源和能源。因此,除低洼地土壤外,一般來說,土壤有機質含量的多少,是土壤肥力高低的一個重要指標。華北地區(qū)不同肥力等級的土壤有機質含量約為:高肥力地15.0gkg-i,中等肥力地10.014.0gkg-1,低肥力地5.010.0gkg-1,薄砂地5.0gkg-1。南方水稻土肥力高低與有機質含量也有密切關系。據浙江省農業(yè)科學院土壤肥料研究所水稻高產土壤研究組報道,浙江省高產水稻土的有機質含量大部分為23.648gkg,均較其鄰近的一般田高。上海郊區(qū)高產水稻土的有機質含量也在25.040有機質含量范圍之內。我國東北地區(qū)雨水充足,有利于植物生長,而氣溫較低,有利

60、于土壤有機質的積累。因此,東北的黑土有機質含量高達4050gkg-】以上。由此向西北,雨水減少,植物生長量逐年減少,土壤有機質含量亦逐漸減少,如栗鈣土為2030gkg-1,棕鈣土為20gkg-1左右,灰鈣土只有1020gkg-1。向南雨水多、溫度高,雖然植物生長茂盛,但土壤中有機質的分解作用增強,黃壤和紅壤有機質含量一般為2030gkg-1。對耕作土壤來講,人為的耕作活動則起著更重要的影響。因此,在同一地區(qū)耕種土壤有機質含量比未耕種土壤要低得多。影響土壤有機質含量的另一重要因素是土壤質地,砂土有機質含量低于粘土。土壤有機質的組成很復雜,包括三類物質:分解很少,仍保持原來形態(tài)學特征的動植物殘體。

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