2010年春季土壤地理學(xué)實驗實驗一土壤有機質(zhì)的測定所需試劑：重銘酸鉀、鄰菲啰啉、硫酸亞鐵、濃硫酸儀器設(shè)備：萬分之一電子天平，20X30硬質(zhì)試管每組三支，205mL三角瓶每組3個，滴定裝置包括酸式滴定管，每組一套。油浴加熱裝置一套：包括油浴鍋、植物油、300度溫度計和可控電爐。實驗二土壤堿解氮的測定試劑：氫氧化鈉、特制膠水、硼酸指示劑吸收液、標準硫酸儀器設(shè)備：百分之一電子天平、微量滴定裝置5套、擴散皿每組三套、10mL移液管每組1根、2mL移液管每組1根。實驗三土壤速效鉀的測定試劑：醋酸銨、氯化鉀儀器設(shè)備：百分之一電子天平、震蕩機、火焰光度計一臺、150-200mL容量瓶每組5個、50mL容量瓶8個（配標準曲線，一次公用一條標準曲線）、漏斗每組2個、濾紙每組2張。實驗四土壤速效磷測定試劑：碳酸氫鈉、無磷活性炭、鉬酸銨、酒石酸銻鉀、抗壞血酸、濃硫酸、磷酸二氫鉀儀器設(shè)備：百分之一電子天平、震蕩機可見分光光度計、玻璃比色皿、100mL三角瓶每組3個、50mL比色管或容量瓶每組3個，另外準備7個做標準曲線。漏斗每組2個，濾紙每組2張。實驗五、土壤比重的測定試劑：異戊醇儀器設(shè)備：百分之一電子天平、100mL容量瓶每組2個，電爐10套。實驗六土壤過氧化氫酶活性的測定試劑：硫酸、過氧化氫、高鎰酸鉀、滴定裝置、鋁鉀磯儀器設(shè)備：百分之一電子天平、紫外分光光度計、100mL三角瓶每組4個、漏斗每組2個、定量濾紙每組2張、震蕩機實驗七土壤pH的測定試劑：無氣水、標準pH緩沖溶液、氯化鉀溶液儀器設(shè)備：數(shù)顯酸度計、50mL燒杯每組4個、玻璃棒每組兩根。實驗八土壤陽離子交換量的快速測定試劑：草酸銨、氯化銨、甲醛、1%的酚酞酒精溶液、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀儀器設(shè)備：滴定裝置配備堿式滴定管、100mL三角瓶，每組6個。附本學(xué)期實驗指導(dǎo)實驗1土壤有機質(zhì)的測定（外加熱法）1方法原理在加熱的條件下，有機質(zhì)中的碳可以被氧化劑重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化成CO2。通過加入定量過量的氧化劑，氧化完成后，以鄰菲羅琳為指示劑，用硫酸亞鐵滴定剩余的氧化劑的量，就可以計算出被有機碳消耗的氧化劑的量。氧化有機碳反應(yīng)：滴定反應(yīng)：2試劑0.8000molL-11KCrO：39.2245g重銘酸鉀（KCrQ,分析純），加400mL水，加熱溶6 2 2 7 2 27解，冷卻后用水定容到1L。0.2molL-1FeSO4溶液：56.0g硫酸亞鐵（FeSO4.7H2O，化學(xué)純），溶入水，加15mL濃硫酸，定容到1L。鄰菲羅琳指示劑：1.485g鄰菲羅琳（C12H8N2.H2O）與0.695gFeSO4.7H2O溶入100mL水中，貯于棕色瓶中。濃硫酸（H2sO4，比重1.84，化學(xué)純）3所需器皿萬分之一天平、移液管、油浴裝置：油浴鍋，電爐，調(diào)壓器，205?300℃范圍的溫度計、滴定裝置：配酸式滴定管、50~100mL硝化管和硬質(zhì)試管、曲頸小漏斗、250mL三角瓶、滴管、洗瓶4操作步驟根據(jù)有機含量狀況，稱取過100目或0.15mm篩的土壤0.1-0.5g土壤，精確到0.1mg,放入150mL三角瓶中，加入粉末狀硫酸銀0.1g,然后準確加入5.00mL重銘酸鉀試劑和5mL濃硫酸后搖勻，瓶口上裝簡易空氣冷凝管，放在預(yù)熱到200-230℃的電沙浴上加熱，使三角瓶中溶液微沸，當看到冷凝管下端落下第一滴冷凝液時開始記時，消煮5min,取下三角瓶冷卻片刻，用水洗冷凝器內(nèi)壁和下端外壁于三角瓶中，瓶中總體積控制在60-80mL為宜。加入3-5滴鄰菲羅琳指示劑，用硫酸亞鐵滴定，顏色由橙黃“綠一棕紅色為終點。每批樣必須同時做2-3個空白，即用0.5g粉狀二氧化硅代替土壤，其余步驟相同。如果樣品所用滴定溶液少于空白用量的三分之一時，說明氧化不完全，應(yīng)減少稱樣重做。也可以將所稱樣品放入硝化管或硬質(zhì)試管中，加入硫硫酸銀、重鉻酸鉀和硫酸后，在鐵絲簍中，管□放以曲徑小漏斗，然后將鐵絲簍放入已經(jīng)加熱到190c的油浴鍋中，然后在180c下保持沸騰5分鐘后立即取出，冷卻后擦凈粘附的油，轉(zhuǎn)移到三角瓶中，保持體積為60-80m,再家指示劑滴定。5計算cx5.00---x（V—V）x0.003x1.08x1.724V0土壤有機質(zhì)（gkg-1）=-0 - x10001c：重銘酸鉀（KCrO）標準溶液的濃度；匕:空白消耗硫酸亞鐵的體積；V：滴定土6 2 27 01壤消耗硫酸亞鐵的體積；0.003：7C的摩爾質(zhì)量；1.08：氧化校正系數(shù)（按平均回收率92.6%4計算）；1.724：將有機碳換算成有機質(zhì)的系數(shù)（按土壤腐殖質(zhì)平均含碳58%計算）；W所稱土壤重量（g）。6說明對于有機質(zhì)含量大于100gkg-1的土壤可以采用固體稀釋法后，再用此法。即將一份土壤與9份（精確到1mg）經(jīng)過高溫灼燒并磨細的礦質(zhì)土充分魂勻，再從中稱樣分析，分析結(jié)果乘以10。兩次平行允許誤差有機質(zhì)含量％<11~44~7>10允許誤差％0.050.100.300.5相對誤差小于5%。實驗2土壤水解性氮的測定1方法原理土壤水解性氮包括礦質(zhì)態(tài)氮和有機態(tài)氮中比較易于分解的部分，它是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白質(zhì)氮的總和。在密封的擴散皿中，用堿液水解土壤樣品，在恒溫條件下使有效氮轉(zhuǎn)化為氨，逸出的氨利用硼酸指示劑溶液吸收，再用標準酸滴定吸收液，既可以得到水解性氮量。對于含硝態(tài)氮高的土壤，可加入硫酸亞鐵粉在土壤中，使硝態(tài)氮還原成銨態(tài)氮。由于硫酸亞鐵會中和部分堿，因此加硫酸亞鐵還原硝態(tài)氮時，應(yīng)提高堿液的濃度，可用1.8M的氫氧化鈉10mL。2試劑1.0N氫氧化鈉：稱取氫氧化鈉40g，用蒸餾水溶解后定容至1L。堿性甘油：40g阿拉伯膠粉與60mL水在燒杯中混合，溫?zé)嶂?0-80℃，攪拌促溶，約1h后放冷，加入20mL甘油和飽和碳酸鉀水溶液，攪拌放冷。最好離心分離出去泡沫和不溶物。將清液注入小玻璃瓶中備用。硼酸-指示劑溶液：稱取硼酸(H3BO3)20g加水900mL稍稍加熱溶解，冷卻后加入混合指示劑(0.099g澳甲酚綠和0.066g甲基紅溶入100mL乙醇中)20mL，然后以0.1N氫氧化鈉調(diào)節(jié)至紅紫色(pH約4.5)，最后稀釋到1L，混勻后貯于塑料瓶備用。也可以用0.5g澳甲酚綠和0.1g甲基紅溶入100mL乙醇中的混合指示劑5mL來配制，用0.1N鹽酸或0.1N氫氧化鈉調(diào)節(jié)至紅紫色(pH約4.5)，定容后保存于塑料瓶中備用。0.02N硫酸標準溶液：量取濃硫酸2.8mL，接蒸餾水稀釋至5000mL，然后用標準堿或硼砂標定。0.01N硫酸標準溶液：將0.02N標準溶液用蒸餾水稀釋一倍即可。3器皿：百分之一天平、擴散皿及毛玻璃蓋、橡皮筋、移液管、毛筆、恒溫培養(yǎng)箱、微量滴定管3操作步驟稱取通過20目篩風(fēng)干土樣品2.00g均勻鋪在擴散皿外室，水平旋轉(zhuǎn)擴散皿，使樣品鋪平，以不加土壤的為空白試驗。在擴散皿內(nèi)室加入硼酸指示劑溶液2mL，然后在外室邊緣涂上堿性甘油，蓋上毛玻璃，并旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使毛玻璃與外室邊緣完全粘合，再慢慢轉(zhuǎn)開毛玻璃一邊，使擴散皿露出一條狹縫，迅速加入1.0N氫氧化鈉溶液10mL與擴散皿外室，立即用毛玻璃鈣嚴。水平輕輕旋轉(zhuǎn)擴散皿，使溶液與土壤混勻，用橡皮筋固定。然后小心轉(zhuǎn)入40℃恒溫箱中保持24h后取出，應(yīng)用0.01N硫酸標準溶液低度滴定內(nèi)室硼酸溶液，由藍綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樽霞t色為終點，記下標準酸用量V，同時滴定空白試驗為v0。4結(jié)果計算Nx(V-V)X14水解氮(mgkg-1)= 4——X1000，N為標準酸濃度，W土壤樣品重量。實驗3土壤速效鉀的測定1原理：土壤速效鉀可以用醋酸銨浸提到溶液中來，溶液中的鉀在火焰光度計上經(jīng)過燃氣燃燒后回發(fā)射特定波長的光，經(jīng)檢測器轉(zhuǎn)換成火焰光度值，光度值的大小與溶液中鉀的濃度成正比，利用標準曲線法可以計算出樣品中鉀的含量。2試劑中性醋酸銨溶液：稱取77.08gNH4OAC溶入接近1L的水中，用稀醋酸或氨水調(diào)節(jié)至pH7.0，然后定容。鉀標準貯備液：稱取已在110℃下烘干2小時)的KCl0.1907g溶入水后定容至1L，此為含鉀100mgL-1的鉀標準貯備液。鉀標準系列：吸取鉀標準貯備液0、2.5、5、10、15、20mL分別入50mL容量瓶中，用1N的中性醋酸銨溶液定容至刻度，即得含鉀0、5、10、20、30、40四mL-1的標準系列。3操作步驟樣品提取稱取過1mm篩的風(fēng)干土5.00g入100mL塑料瓶或三角瓶中，加入1N的中性醋酸銨溶液50mL，在震蕩機上以120次/min的速度震蕩30min，然后用干濾紙過濾于干燥的三角瓶或容量瓶中，將濾液直接在火焰光度計上測定其火焰光度值。標準曲線將標準系列溶液直接到火焰光度計上測定光度值，以光度值為自變量，以濃度為因變量計算回歸方程。4結(jié)果計算土壤速效鉀(mgkg-1)=*x50x103乂加00W實驗4土壤有效磷的測定（Olsen法）1方法原理微酸性、中性和石灰性土壤中的磷可以被NaCHO3提取出來，溶液中的磷在一定條件下可以與鉬銻抗試劑作用生成藍色絡(luò)合物，藍色的深淺與溶液中磷的含量呈正比。利用分光光度計和標準曲線法可以對溶液中的磷進行定量。2試劑0.5molL-iNaHCO3（pH8.5）提取液：42.0gNaHCO3（分析純）溶于約800mL水中，稀釋到約990mL。用4.0molL-1調(diào)節(jié)pH至8.5（用pH計測定），最后稀釋到1L，保存于塑料瓶中，但不宜保存過久。無磷活性炭粉：將活性炭先用1:1鹽酸浸泡過夜，然后在平版漏斗上抽氣過濾，用水洗到無Cl-為止。再用NaHCO3浸泡過夜，抽氣過濾，用水洗去NaHCO3,最后檢測無磷為止，烘干備用。7.5N硫酸鉬銻貯存溶液：分析純農(nóng)硫酸208.3mL緩慢倒入約400mL蒸餾水中，同時攪拌后，放置冷卻。另稱10g鉬酸銨（（NH4）6M070244H2O，分析純）溶入約60℃的300mL蒸餾水中，冷卻。將配好的硫酸溶液緩緩倒入鉬酸銨溶液中，并攪拌。隨后加入5gL-1的酒石酸銻鉀（KSbOC4H4O6.1/2H2O,分析純）100mL，最后用蒸餾水稀釋至1L，蔽光貯存。鉬銻抗顯色劑：1.50g抗壞血酸（C6H&6,左旋，分析純）加入到100mL鉬銻貯存液中。此液現(xiàn)配現(xiàn)用，有效期一天，在4℃冰箱中可以保存一周。磷標準貯存液：0.4390g磷酸二氫鉀（KH2PO4，分析純，105℃烘2卜）溶入200mL水蒸餾水中，加入5mL濃硫酸，轉(zhuǎn)入1L容量瓶中定容此為100mgL-1標準磷貯存液，可以長期保存。磷標準工作溶液：取標準貯存液準確形式至20倍，即為5mgL-1的磷標準液，此液不宜久存。3器皿百分之一天平、分光光度計、移液管、振蕩機、150mL具塞三角瓶或有內(nèi)蓋的塑料瓶、漏斗、濾紙、50mL容量瓶或比色管。4操作步驟稱取過20目篩的風(fēng)干土壤樣品2.50g于150mL具塞三角瓶中或塑料瓶中，加入1小勺無磷活性炭和碳酸氫鈉浸提劑50mL，在20-25℃下振蕩30min，取出后用干燥漏斗和無磷濾紙過濾于三角瓶中，同時做試劑空白試驗。吸取慮夜10mL（含磷5-25ug）于50mL容量瓶或者比色管中，加水至約30mL，加入鉬銻抗顯色劑5mL，充分搖勻后用水定容。在高于15℃下放置30min后，在分光光度計上700nm出比色，以空白試驗溶液為參比調(diào)節(jié)零點，根據(jù)吸光度通過標準曲線計算出溶液中磷含量。顏色在8h內(nèi)可保持穩(wěn)定。工作曲線：分別吸取磷標準工作液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL于6個50mL容量瓶中，分別加入10mL浸提劑，加水至大約30mL,加入5mL顯色劑充分搖勻后定容，同樣品一起顯色后比。此濃度系列為0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mgL-1。根據(jù)濃度與吸光度繪制工作曲線或計算回歸方程。5結(jié)果計算-- CX分取倍數(shù)X顯色定容體積X103土壤有效磷含量（mgkg-1）= - X10006說明將鉬銻貯存液配成7.5N,中途不用調(diào)節(jié)酸度，可以使最后顯色酸度為大約0.65N,正好在鉬銻抗顯色范圍0.55-0.75N內(nèi)。否則的話，顯色前要以二硝基酚為只是劑，用稀氫氧化鈉或者稀硫酸調(diào)節(jié)至微黃色后在顯色。無磷活性炭的制備：用2N鹽酸浸泡過夜，用蒸餾水沖洗多次，在用0.5M碳酸氫鈉浸泡過夜，在平瓷漏斗上抽氣過慮，并用蒸餾水淋洗，檢查至無磷為止。實驗5土壤比的重測定1原理：在水中的固體的體積等于它所排出的液體體積，利用排水可以得出土壤排出的同體積之水重，根據(jù)土壤含水量既可以得到土壤比重。2操作步驟取比重瓶或者100mL容量瓶稱重為C。用小漏斗小心裝入土樣10-20g，并根據(jù)含水量換算稱烘干土重為亞。加入蒸餾水至1/3-1/2處，加熱煮沸0.5-1小時，期間要不斷搖動，溫度不宜太高以免溢出損失。然后用煮沸過蒸餾水將瓶壁上土壤洗入瓶中冷卻至室溫，加煮沸過的蒸餾水定容，擦干外部稱重為B，記錄溫度T1。載將瓶內(nèi)容物倒掉，沖洗干凈，加入蒸餾水至刻度，用干凈的毛巾或吸水紙洗干外面的水后稱重為A，記錄水的溫度T2。3結(jié)果計算當t1=t2時JWD比重d= X=。D為溫度T時水的比重，D為4時水的比重為1。A+W-BD2 2 00當T25T1時，不同溫度水的密度溫度密度溫度密度溫度密度溫度密度100.9997200.9982260.996835.50.9939110.9996210.9980270.9965360.9937120.9995220.9978280.996336.50.9935130.999422.50.9977290.9960370.9934140.9993230.9976300.995737.50.9932150.999123.50.9974310.9954380.9930160.9990240.9973320.995138.50.9928170.998824.50.9972330.9947390.9926180.9986250.997134.50.994239.50.9924190.998425.50.9969350.9941400.9922實驗6土壤過氧化氫酶活性的測定1原理：土壤過氧化氫酶能酶促過氧化氫分解生成水和氧氣，而過氧化氫本身在紫外波長240nm處有強烈吸收。通過加入定量的過氧化氫與土壤作用一段時間后，利用紫外分光光度法測定與剩余過氧化氫的量，加入量與剩余量只差即為與酶反應(yīng)的量，用一定時間內(nèi)消耗的過氧化氫量表示土壤過氧化氫酶的活性。2試劑0.3%的過氧化氫溶液：將30%的過氧化氫用水稀釋100倍即可。此溶液的準確濃度需用標準高錳酸鉀溶液標定。1.5M硫酸溶液：吸取83.3mL濃硫酸入約200mL水中，然后定容至1L。飽和鋁鉀磯溶液：稱取5.9gK2SO4-Al2(SO4)3(ffi0、10、20、30、40℃時的溶解度分別為3.00、3.99、5.9、8.39、11.7)于100mL中，加熱溶解后放冷至室溫。3操作步驟樣品處理稱取風(fēng)干土樣2.00g于100mL三角瓶中，加入40mL水和5mL0.3%的過氧化氫溶液，放在震蕩機振蕩20分鐘，取下立即加入1mL飽和鋁鉀磯溶液，過濾入裝有5mL1.5M的硫酸溶液的三角瓶中，近干后，將濾液直接在240nm處測定吸光度。另取40mL水，加5mL過氧化氫溶液、加1mL鋁鉀磯和5mL硫酸溶液做無土對照。同時做無基質(zhì)對照，即稱取2.00g風(fēng)干土，加入45mL水，同樣振蕩20分鐘后，過濾于盛有5mL硫酸的容器中。標準曲線吸取0.3%的過氧化氫溶液0、1、2、3、4、5mL于50mL比色管或容量瓶中，加入5mL硫酸溶液，用水定容至刻度，加入1mL鋁鉀磯，搖勻后在240nm測定吸光度。4結(jié)果計算土壤過氧化氫酶活性(mgH2O2g-1min-1)=心并實驗7電位法土壤pH值的測定1原理用玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，可以得溶液或者土壤懸液的電位差，由于參比電極的電位是固定的，因而該電位差取決于試液中的氫離子活度，這樣可以直接在酸度計上讀出pH值?，F(xiàn)在一般pH均用復(fù)合電極，比用兩個電極方便了。2試劑pH4.01標準緩沖溶液：10.21g在105℃烘過的苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4，分析純），用蒸餾水定容至1L。pH6.87標準緩沖溶液：3.39g在50℃烘過的磷酸二氫鉀（KH2P0/和3.53g和無水磷酸氫二鈉（Na2HPO4）,溶入水定容至1L。pH9.18標準緩沖溶液:3.80g硼砂（N尹407?10與0）溶入無二氧化碳的冷水中，定容至1L。0.01molL-1的氯化鈣溶液：147.02g氯化鈣92口22與0）溶入200mL水中，定容至1L，吸取10mL入500mL燒杯中，加400mL水，用少量氫氧化鈣或鹽酸調(diào)節(jié)pH6左右，然后定容至1L。1MKCl溶液：稱取分析純氯化鉀74.5溶解后定容至1000mL3器皿燒杯、玻璃棒、移液管、甘汞電極、玻璃電極或復(fù)合電極、pH計。4操作步驟樣品液制備：稱取過2mm篩的風(fēng)干土10.00g兩份分別于兩個50mL燒杯中，一個加入25mL無二氧化碳水，另一個加入25mL氯化鉀溶液，用玻璃棒劇烈攪動1?2分鐘，靜置30分鐘，然后在pH計上測定。儀器校正：酸性土用pH4.01標準溶液校正儀器，然后用測定pH6.87的標準緩沖溶液，如果儀器度數(shù)與標準緩沖溶液pH一樣，就可以進行樣品的測定了。測定：把玻璃電極的球泡浸入待測液下部的懸液中，并輕輕搖動，然后將飽和甘汞電極插在上部清液中，讀書穩(wěn)定后記錄數(shù)值。4結(jié)果直接讀出pH,不用換算，要求兩次平行測定結(jié)果小于0.1。5說明玻璃電極敏感膜必須形成水化凝膠層后才能進行正常反應(yīng)，所以施用前應(yīng)在0.1M鹽酸或蒸餾水中浸泡12小時以上，使用時應(yīng)先輕輕震動電極，使內(nèi)溶液進入球泡底部，防止氣泡存在。用后應(yīng)浸泡在蒸餾水中，長期不用時應(yīng)洗凈后干燥保存。甘汞電極應(yīng)隨時由電極電極測口補充飽和氯化鉀的內(nèi)溶液和氯化鉀固體，不用時可以存放在飽和氯化鉀溶液中或前端用橡皮套套緊干放。甘汞電極應(yīng)在玻璃電極上部，以減少土壤懸液產(chǎn)生液接電位的影響。平衡30分鐘是必要的，期間要防止酸性或者堿性氣體影響。酸性土還可以用1M氯化鉀測定，為鹽提pH,鹽提pH于水提pH之差反映潛性酸的相對大小。國際土壤學(xué)會規(guī)定的水土比為2.5:1,我國例行分析中以1:1、25:1、5:1較多。為了使所測的結(jié)果更接近田間實際情況，水土比以1:1或25:1甚至飽和土漿為合適。不同