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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50g.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 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。 （一）经典方法 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 （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CO2 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K2Cr2O7滴定法原理，K2Cr2O7中Cr6+为橙色， 还原态Cr3+为绿色，利用过量的K2Cr2O7被还原后 产生的绿色Cr3+或剩余的K2Cr2O7 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。 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－Fe3+：淡蓝色 邻啡罗啉－Fe2+：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－Fe3+：紫红色 2－羟基代二苯胺－Fe2+：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 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 (1/6K2CrO7) 5mL→ 浓硫酸5mL→石蜡或磷酸浴→170-180