土壤肥力調(diào)查實(shí)驗(yàn)方案.doc

土壤肥力調(diào)查實(shí)驗(yàn)方案11 土壤樣品的采集與處理土壤樣品的采集是土壤分析工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是直接影響著分析結(jié)果和結(jié)論是否正確的一個(gè)先決條件。由于土壤特別是農(nóng)業(yè)土壤本身的差異很大，采樣誤差要比分析誤差大得多，因此必須重視采集有代表性的樣品。另外，要根據(jù)分析目的不同而采用不同的采樣和處理方法。11.1 土壤樣品的采集1 土樣的采集時(shí)間和工具土壤中有效養(yǎng)分的含量因季節(jié)的不同而有很大的差異。分析土壤養(yǎng)分供應(yīng)的情況時(shí)，一般都在晚秋或早春采樣。采樣時(shí)要特別注意時(shí)間因素，同一時(shí)間內(nèi)采取的土樣分析結(jié)果才能相互比較。常用的采樣工具有鐵锨、管形土鉆和螺旋土鉆。2 土壤樣品采集的方法采樣的方法因分析目的不同而不同。(1)土壤剖面樣品。研究土壤基本理化性質(zhì)，必須按土壤發(fā)生層次采樣。一般每層采樣1kg，分別裝入袋中并做好標(biāo)記。(2)土壤物理性質(zhì)樣品。如果是進(jìn)行土壤物理性質(zhì)的測(cè)定，必須采集原狀土壤樣品。在取樣過(guò)程中，須保持土塊不受擠壓，樣品不變形，并要?jiǎng)內(nèi)ネ翂K外面直接與土鏟接觸而變形部分。(3)土壤鹽分動(dòng)態(tài)樣品。研究鹽分在土壤剖面中的分布和變動(dòng)時(shí)，不必按發(fā)生層次采樣，可從地表起每10cm或20cm采集一個(gè)樣品。(4)耕作層土壤混合樣品。為了評(píng)定土壤耕層肥力或研究植物生長(zhǎng)期內(nèi)土壤耕層中養(yǎng)分供求情況，采用只取耕作層20cm深度的土樣，對(duì)作物根系較深的或熟土層較厚的土壤，可適當(dāng)增加采樣深度。采樣點(diǎn)的選擇一般可根據(jù)土壤、作物、地形、灌溉條件等劃分采樣單位。在同一采樣單位里地形、土壤、生產(chǎn)條件應(yīng)基本相同。土壤的混合樣品是由多點(diǎn)混合而成。一般采樣區(qū)的面積小于10畝時(shí)，可取5個(gè)點(diǎn)的土壤混合；面積為1040畝時(shí)，可取515個(gè)點(diǎn)的土壤混合；面積大于40畝時(shí)，可取1520個(gè)點(diǎn)的土壤混合。在丘陵山區(qū)，一般510畝可采一個(gè)混合樣品。在平原地區(qū)，一般3050畝可采一個(gè)混合樣品。采樣點(diǎn)的分布方式主要有：對(duì)角線取樣法(圖1)：適用于面積不大，地勢(shì)平坦，肥力均勻的地塊。棋盤(pán)式取樣法(圖2)：適用于中等面積，地勢(shì)平坦、地形完整，但地力不均勻的地塊。之字形取樣法(圖3)：適用于面積較大，地勢(shì)不平坦地形多變的地塊。 圖1 圖2 圖3如果采來(lái)的土壤樣品數(shù)量太多，可用四分法將多余的土壤棄去，一般保留1kg左右的土壤即可。四分法的方法是：將采集的土壤樣品弄碎混合并鋪成四方形，然后劃對(duì)角線分成四等份，取其對(duì)角的兩份，其余兩份棄去。如果所得的樣品仍然很多，可再用四分法處理，直到所需數(shù)量為止。取土樣1kg裝袋，袋內(nèi)外各放一標(biāo)簽，上面用鉛筆寫(xiě)明編號(hào)、采集地點(diǎn)、地形、土壤名稱、時(shí)間、深度、作物、采集人等，采完后將坑或鉆眼填平。11.2 土壤樣品的處理土壤樣品的處理包括風(fēng)干、去雜、磨細(xì)、過(guò)篩、混勻、裝瓶保存和登記等操作過(guò)程。1 風(fēng)干和去雜從田間采回的土樣，除特殊要求鮮樣外，一般要及時(shí)風(fēng)干。其方法是將土壤樣品放在陰涼干燥通風(fēng)、又無(wú)特殊的氣體(如氯氣、氨氣、二氧化硫等)、無(wú)灰塵污染的室內(nèi)，把樣品弄碎后平鋪在干凈的牛皮紙上，攤成薄薄的一層，并且經(jīng)常翻動(dòng)，加速干燥。切忌陽(yáng)光直接曝曬或烘烤。在土樣稍干后，要將大土塊捏碎(尤其是粘性土壤)，以免結(jié)成硬塊后難以磨細(xì)。樣品風(fēng)干后，應(yīng)揀出枯枝落葉、植物根、殘茬、蟲(chóng)體以及土壤中的鐵錳結(jié)核、石灰結(jié)核或石子等，若石子過(guò)多，將其揀出并稱重，記下所占的百分?jǐn)?shù)。2 磨細(xì)、過(guò)篩和保存進(jìn)行物理分析時(shí)，取風(fēng)干土樣100200g，放在牛皮紙上，用木塊碾碎，放在有蓋底的18號(hào)篩(孔徑1mm)中，使之通過(guò)1mm的篩子，留在篩上的土塊再倒在牛皮紙上重新碾磨。如此反復(fù)多次，直到全部通過(guò)為止。不得拋棄或遺漏，但石礫切勿壓碎。篩子上的石礫應(yīng)揀出稱重并保存，以備石礫稱重計(jì)算之用。同時(shí)將過(guò)篩的土樣稱重，以計(jì)算石礫重量百分?jǐn)?shù)，然后將過(guò)篩后的土壤樣品充分混合均勻后盛于廣口瓶中，作為土壤顆粒分析以及其它物理性質(zhì)測(cè)定之用?；瘜W(xué)分析時(shí)，取風(fēng)干好的土樣如以上方法將其研碎，并使其全部通過(guò)18號(hào)篩(孔徑1mm)。所得的土壤樣品，可用以測(cè)定速效性養(yǎng)分、pH值等。測(cè)定全磷、全氮和有機(jī)質(zhì)含量時(shí)，可將通過(guò)18號(hào)篩的土壤樣品，進(jìn)一步研磨，使其全部通過(guò)60號(hào)篩(孔徑0.25mm)。測(cè)定全鉀時(shí)，應(yīng)將全部通過(guò)100號(hào)篩(孔徑0.149mm)的土壤樣品，作為其分析用。研磨過(guò)篩后的土壤樣品混勻后，裝入廣口瓶中。樣品裝入廣口瓶后，應(yīng)貼上標(biāo)簽，并注明其樣號(hào)、土類名稱、采樣地點(diǎn)、采樣深度、采樣日期、篩孔徑、采集人等。一般樣品在廣口瓶?jī)?nèi)可保存半年至一年。瓶?jī)?nèi)的樣品應(yīng)保存在樣品架上，盡量避免日光、高溫、潮濕或酸堿氣體等的影響，否則影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。主要儀器土壤篩、土鉆、牛皮紙、木塊、廣口瓶、米尺、鐵锨、土壤袋、標(biāo)簽、鉛筆。12 土壤水分的測(cè)定(吸濕水和田間持水量)13田間持水量是土壤排除重力水后，本身所保持的毛管懸著水的最大數(shù)量。它是研究土、水、植物的關(guān)系，研究土壤水分狀況，土壤改良、合理灌溉不可缺少的水分常數(shù)。吸濕水是風(fēng)干土樣水分的含量，是各項(xiàng)分析結(jié)果計(jì)算的基礎(chǔ)。12.1 土壤吸濕水的測(cè)定測(cè)定原理風(fēng)干土壤樣品中的吸濕水在1052的烘箱中可被烘干，從而可求出土壤失水重量占烘干后土重的百分?jǐn)?shù)。在此溫度下，自由水和吸濕水都被烘干，然而土壤有機(jī)質(zhì)不能被分解。 測(cè)定步驟1.取一干凈又經(jīng)烘干的有標(biāo)號(hào)的鋁盒 (或稱量瓶)在分析天平上稱重為A。2.然后加入風(fēng)干土樣510g(精確到0.0001g)，并精確稱出鋁盒與土樣的總重量B。3.將鋁盒蓋斜蓋在鋁盒上面呈半開(kāi)啟狀態(tài)，放入烘箱中，保持烘箱內(nèi)溫度1052，烘6小時(shí)。4.待烘箱內(nèi)溫度冷卻到50時(shí)，將鋁盒從烘箱中取出，并放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫稱重，然后再啟開(kāi)鋁盒蓋烘2小時(shí)，冷卻后稱其恒重為C。前后兩次稱重之差不大于3mg。結(jié)果計(jì)算該土樣吸濕水的含量(%) = (B-A)-(C-A)(C-A)100%= (濕土重-烘干土重)烘干土重100%注意事項(xiàng)(1)要控制好烘箱內(nèi)的溫度，使其保持在1052，過(guò)高過(guò)低都將影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。(2)干燥器內(nèi)所放的干燥劑要在充分干燥的情況下方可放入烘干土樣。否則干燥劑要重新烘干或更換后方可放入干燥器中。主要儀器鋁盒、分析天平(0.0001g)、角匙、烘箱、坩堝鉗、干燥器、瓷盤(pán)。 12.2 田間持水量的測(cè)定測(cè)定方法(鐵框法)13 土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定(重鉻酸鉀容量法)土壤有機(jī)質(zhì)既是植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的源泉，又是土壤中異養(yǎng)型微生物的能源物質(zhì)，同時(shí)也是形成土壤結(jié)構(gòu)的重要因素。測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量的多少，在一定程度上可說(shuō)明土壤的肥沃程度。因?yàn)橥寥烙袡C(jī)質(zhì)直接影響著土壤的理化性狀。附我國(guó)第二次土壤普查有機(jī)質(zhì)含量分級(jí)表如下，以供參考。級(jí) 別一 級(jí)二 級(jí)三 級(jí)四 級(jí)五 級(jí)六 級(jí)有機(jī)質(zhì)(%)40304020301020610614 土壤中氮的測(cè)定(全氮、速效氮)14.1 土壤全氮量的測(cè)定(重鉻酸鉀硫酸消化法)。土壤含氮量的多少及其存在狀態(tài)，常與作物的產(chǎn)量在某一條件下有一定的正相關(guān)，從目前我國(guó)土壤肥力狀況看，80%左右的土壤都缺乏氮素。因此，了解土壤全氮量，可作為施肥的參考，以便指導(dǎo)施肥達(dá)到增產(chǎn)效果。14.2 土壤水解性氮的測(cè)定(堿解擴(kuò)散法)土壤水解性氮，包括礦質(zhì)態(tài)氮和有機(jī)態(tài)氮中比較易于分解的部分。其測(cè)定結(jié)果與作物氮素吸收有較好的相關(guān)性。測(cè)定土壤中水解性氮的變化動(dòng)態(tài)，能及時(shí)了解土壤肥力，指導(dǎo)施肥。15 土壤中磷的測(cè)定(全磷、速效磷)15.1 土壤全磷的測(cè)定(硫酸一高氯酸消煮法)15.2 土壤中速效磷的測(cè)定(碳酸氫鈉法)了解土壤中速效磷供應(yīng)狀況，對(duì)于施肥有著直接的指導(dǎo)意義。土壤速效磷的測(cè)定方法很多，由于提取劑的不同所得的結(jié)果也不一致。提取劑的選擇主要根據(jù)各種土壤性質(zhì)而定，一般情況下，石灰性土壤和中性土壤采用碳酸氫鈉來(lái)提取，酸性土壤采用酸性氟化銨或氫氧化鈉草酸鈉法來(lái)提取。16 土壤鉀素的測(cè)定鉀是作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一。土壤中的鉀素主要呈無(wú)機(jī)形態(tài)存在，根據(jù)鉀的存在形態(tài)和作物吸收能力，可把土壤中的鉀素分為四部分：土壤礦物態(tài)鉀，此為難溶性鉀；非交換態(tài)鉀，為緩效性鉀；交換性鉀；水溶性鉀。后兩種為速效性鉀，可以被當(dāng)季作物吸收利用，是反映鉀肥肥效高低的標(biāo)志之一。因此，了解鉀素在土壤中的含量，對(duì)指導(dǎo)合理施用鉀肥具有重要的意義。16.1 土壤速效鉀的測(cè)定(醋酸銨火焰光度計(jì)法)16.2 土壤全鉀的測(cè)定。(NaOH熔融火焰光度計(jì)法)17 土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定土壤的陽(yáng)離子交換性能是由土壤膠體表面性質(zhì)所決定，由有機(jī)質(zhì)的交換基與無(wú)機(jī)質(zhì)的交換基所構(gòu)成，前者主要是腐殖質(zhì)酸，后者主要是粘土礦物。它們?cè)谕寥乐谢ハ嘟Y(jié)合著，形成了復(fù)雜的有機(jī)無(wú)機(jī)膠質(zhì)復(fù)合體，所能吸收的陽(yáng)離子總量包括交換性鹽基(K+、Na+、Ca+、Mg+)和水解性酸，兩者的總和即為陽(yáng)離子交換量。其交換過(guò)程是土壤固相陽(yáng)離子與溶液中陽(yáng)離子起等量交換作用。陽(yáng)離子交換量的大小，可以作為評(píng)價(jià)土壤保水保肥能力的指標(biāo)，是改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)之一。測(cè)量土壤陽(yáng)離子交換量的方法有若干種，這利用一種不僅適用于中性、酸性土壤，并且適用于石灰性土壤陽(yáng)離子交換量測(cè)定的EDTA銨鹽快速法。18 土壤可溶性鹽分的測(cè)定土壤水溶性鹽是鹽堿土的一個(gè)重要屬性，是限制作物生長(zhǎng)的一個(gè)障礙因素。分析土壤中可溶性鹽分的陰、陽(yáng)離子含量，和由此確定的鹽分類型和含量，可以判斷土壤的鹽漬化狀況和鹽分動(dòng)態(tài)，以作為鹽堿土分類和利用改良的依據(jù)。18.1 待測(cè)液的制備18.2 水溶性鹽分總量的測(cè)定(重量法)18.3 碳酸根和重碳酸根的測(cè)定18.4 氯離子的測(cè)定(硝酸銀滴定法)18.5 硫酸根離子的測(cè)定(容量法)18.6 鈣和鎂離子的測(cè)定18.7 鈉和鉀離子的測(cè)定19 土壤微量元素的測(cè)定科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明微量元素為有機(jī)體正常生命活動(dòng)所必需，在有機(jī)體的生活中起著重要作用。土壤和植物中的微量元素都很低，并且這些微量元素在植物體中的缺乏量、適量及致毒量范圍很窄，因此微量元素的分析測(cè)定工作較常量元素要求更加嚴(yán)格。19.1 土壤有效硼的測(cè)定(姜黃素比色法)19.2 土壤有效鉬的測(cè)定(KCNS比色法)19.3 土壤中銅、鋅、錳、鐵的測(cè)定采用原子吸收分光光度法測(cè)定110 土壤酸堿度的測(cè)定pH是土壤重要的基本性質(zhì)，也是影響肥力的因素之一。它直接影響土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、轉(zhuǎn)化和有效性。pH值對(duì)土壤中氮素的硝化作用和有機(jī)質(zhì)的礦化等都有很大的影響，因此對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有直接影響。在鹽堿土中測(cè)定pH值，可以大致了解是否含有堿金屬的碳酸鹽和發(fā)生堿化，作為改良和利用土壤的參考依據(jù)，同時(shí)在一系列的理化分析中，土壤pH與很多項(xiàng)目的分析方法和分析結(jié)果有密切的聯(lián)系，也是審查其他項(xiàng)目結(jié)果的一個(gè)依據(jù)。110.1 混合指示劑比色法110.2 電位測(cè)定法111 土壤容重和孔度的測(cè)定(環(huán)刀法)111.1 土壤容重的測(cè)定(環(huán)刀法)111.2 土壤孔度的測(cè)定土壤孔度與土壤結(jié)構(gòu)、土壤質(zhì)地及土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)。它們對(duì)土壤的水、肥、氣、熱狀況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有顯著影響。在工作中為了方便起見(jiàn)，可按上式計(jì)算出常用容重范圍的土壤孔度，查對(duì)下表即可。土壤總孔度查對(duì)表0.000.010.020.030.010.050.060.070.080.090.770.8570.5270.1969.8669.5369.2068.8768.5468.2167.880.867.5567.2266.8966.5666.2365.9065.5765.2464.9164.580.964.2563.9263.5963.2662.9362.6062.2761.9461.6161.281.060.9560.6260.2959.9659.6359.3058.9758.6458.3157.881.157.6557.3256.9956.6656.3356.0055.6755.3455.0154.681.254.3554.0253.6953.3653.0352.7052.3752.0451.7151.381.351.0550.7250.3950.0649.7349.4049.0748.7448.4148.081.447.7547.4247.0946.7646.4346.1045.7745.4445.1144.791.544.4644.1343.8043.4743.1442.8142.48