c3 土壤有机质的测定(1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 土壤有机质的测定,本章要点,1,、了解土壤有机质的概念、含量范围及测定意义。,2,、熟悉土壤有机质测定的各种方法的优缺点。,3,、掌握重铬酸钾氧还滴定法测定土壤有机质的原理。,4,、掌握外热源法和稀释热法测定土壤有机质的反应条件及注意事项。,第一节 概述,一、土壤有机质在土壤肥力上的意义,是土壤中各种营养元素的重要来源，特别是氮、磷。,经过大量分析表明，土壤有机质与氮含量呈高度线性相关,有机质中含氮一般约为,5-6,，即：,土壤全氮,(g.kg,-1,),土壤有机质,(g.kg,-1,)0.05(,或,0.06),对土壤稳定性结构的形成、对调节土壤水分、温度、空气、三相比等有重要作用。,土壤有机质含量高低是土壤肥力高低的一个重要指标。,第一节 概述,二、土壤有机质的组成及含量,1.,组成,分解很少，仍保持原状的动植物残体；,动植物残体的半分解产物和微生物代谢产物；,腐殖质,有机质的分解和合成而形成的特殊有机物质。,严格意义上土壤有机质主要指后,2,类及第,1,类的一部分。,2.,我国土壤有机质含量,我国土壤耕层的有机质含量一般在,50,g.kg,-1,以下，其中,东北较高，南方水田次之，华北、西北含量较低。,东北黑土,40 50,g.kg,-1,西北,6 20,g.kg,-1,南方红、黄壤,20 30,g.kg,-1,华北,5 15,g.kg,-1,第一节 概述,不同肥力等级的土壤有机质含量约为：,高肥力土壤：,15.0 g.kg,-1,，,中肥力土壤：,10-14 g.kg,-1,；,低肥力土壤：,5.0-10 g.kg,-1,薄砂地：,5.0 g.kg,-1,注意,土壤有机质一般处于分解与积累的平衡中，因此相对来说是比较稳定的，不必年年测定。,长期以来，在土壤分析中一直采用通过测定有机,C,的方法来换算土壤,OM,含量。,为什么？,一般认为,OM,含有机,C,量为,58%,。,土壤,OM%=,土壤有机,C%,1.724,有机质与有机碳,三、土壤有机质不同测定方法的比较和选用,（一）经典方法,注意：去除土壤中无机碳的影响。,湿烧法（重铬酸钾氧化）,干烧法（高温电炉灼烧）,CO,2,NaHCO,3,或,Ba(OH),2,吸收,重量法或容量法测定,优点：,1.,土壤有机碳分解完全,2.,不受土壤中还原物质的影响,3.,结果准确，可做标准方法校核用,缺点：,1.,需要特殊仪器设备，费时，目前一般实验室不用此法。,2.,结果受碳酸盐干扰,（一）经典方法,（二）碳自动分析仪,原理：根据干烧法原理制造而成。,高温灼烧，气相色谱测定,CO,2,仪器价格高，未能普遍使用。,TOC,测定仪,（三）直接灼烧法,原理：高温（,350-400,）灼烧计算土壤重量损失。,特点：操作简单，但结果中可能包括部分化合水。,适合于砂性土壤。,（四）当前常用方法,容量法,原理：酸性条件下，过量重铬酸钾氧化土壤有机碳，标准硫酸亚铁回滴剩余重铬酸钾，从消耗氧化剂量计算土壤有机碳量。,优点：,1.,操作简单、快速，适于大量样品分析,2.,土壤无机碳酸盐无干扰,缺点：,土壤中还原性或氧化性物质干扰测定结果。如：,氯化物,、亚铁、二氧化锰等,方法类型：,外加热法,稀释热法,（五）比色法,根据,K,2,Cr,2,O,7,滴定法原理，,K,2,Cr,2,O,7,中,Cr,6+,为橙色，,还原态,Cr,3+,为绿色，利用过量的,K,2,Cr,2,O,7,被还原后,产生的绿色,Cr,3+,或剩余的,K,2,Cr,2,O,7,橙色的变化情况,来计算有机,C,的含量。,第二节 土壤有机质的测定方法,一、重铬酸钾容量法,外加热法,1.,原理：,在外加热条件下，用已知浓度的重铬酸钾,硫酸溶液氧化土壤有机质，用标准的硫酸亚铁滴定剩余的重铬酸钾，可以计算土壤有机质含量。,2Cr,2,O,7,2-,（过量）,+3C+16H,+,=,3Cr,3+,+3CO,2,+8H,2,O+K,2,Cr,2,O,7,（余）,Cr,2,O,7,2-,（余）,+Fe,2+,Cr,3+,+3Fe,3+,一、重铬酸钾容量法,外加热法,1.,原理：,滴定过程,常用,氧化还原指示剂：,邻啡罗啉：,邻啡罗啉,Fe,3+,：淡蓝色,邻啡罗啉,Fe,2+,：红色,滴定过程颜色变化：,橙灰绿淡绿砖红,缺点：易被悬浮土粒吸附，使终点颜色变化不明显。,2,羟基代二苯胺：,2,羟基代二苯胺,Fe,3+,：紫红色,2,羟基代二苯胺,Fe,2+,：无色,滴定过程颜色变化：棕红紫绿,一、重铬酸钾容量法,外加热法,2.,加热设备,油浴、石蜡、磷酸浴,电热板,远红外消煮炉,温度计,硬质试管,大烧杯,或铝锅,石蜡或磷酸,一、重铬酸钾容量法,外加热法,3.,实验步骤,称样,硬质试管,0.8000mol.L,-1,(1/6K,2,CrO,7,)5mL,浓硫酸,5mL,石蜡或磷酸浴,170-180 5min,溶液转入,250mL,三角瓶,加指示剂,滴定,4.,结果计算,实际计算的是,有机碳,的量，若要计算有机质量应乘以,1.724,，（一般土壤有机质平均含碳量为,58,）,外加热重铬酸钾容量法测定土壤有机质仅能氧化土壤有机质的,90,，故计算结果应乘以,1.1,。,一、重铬酸钾容量法,外加热法,5.,注意事项,所用土样为,100,目,称样量根据土壤有机质含量多少而定，一般滴定消耗,Fe,2+,量不得小于空白的,1/3,，（溶液颜色为黄色或黄中稍带绿色，不应为绿色）否则表明样品有机质过多，应重做。,消煮计时应以液面刚刚沸腾时开始，准确计时,5min,，同一批样品每次消煮时间应一致。,每次消煮时温度应一致。,如果土壤,Cl,-,含量较多，可加,Ag,2,SO,4,防止其干扰。,一、重铬酸钾容量法,外加热法,6.,优缺点,优点,1.,操作简单、快速，适于大量样品分析,2.,土壤无机碳酸盐无干扰,3.,不受外界温度变化影响,缺点：,加热温度高，不易控制恒温，所以易产生误差。,国家标准方法介绍,电砂浴,150 ml,三角瓶（上加简易空气冷凝管）,200-230,C,。,注意：,结果计算时无氧化校正系数,1.1,。,二、重铬酸钾容量法,稀释热法,原理：与外加热法完全相同，,只是反应过程中不使用油浴或磷酸浴加热，而是利用重铬酸钾与硫酸迅速混合时所产生的热量来氧化有机质。,由于反应温度较低，有机质氧化程度较低，只有,77,，,结果计算时校正系数为,1.33,。,二、重铬酸钾容量法,稀释热法,缺点：,有机质氧化程度较低，,易受外界气温影响，冬夏结果不一致，结果不稳定，重现性较差；,使用浓硫酸量大，为外加热法的,4,倍，不经济；,目前测定土壤有机质一般不用该方法，而是用外加热法。,优点,:,测定结果精密度较高，操作简便，省去了加热设备。,方法的延伸,有机肥料中有机质的测定,植物样品中碳含量的测定,重铬酸钾容量法,外加热法,具体方法,称取磨碎烘干过,0.25mm,筛植物样品,20-30 mg,或过,0.42mm,筛有机肥料样品,30-50 mg,（有机碳含量在,15mg,以内），加入,10,mL,0.8000 mol.L,-1,(1/6K,2,CrO,7,),，,10,mL,浓硫酸，,其它操作与土壤有机质测定相同。,