土壤有機(jī)質(zhì)的測定方法研究

劉新

一、土壤有機(jī)質(zhì)的定義

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各類營養(yǎng)元素，特別是N、P的重要來源。也是土壤微生物必不可少的碳源和能源，它影響著土壤的理化性質(zhì)。因此，土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低，是衡量土壤肥力水平的重要標(biāo)志

之一。

土壤有機(jī)質(zhì)分為三大類：第一類是分解很少，仍保持原形態(tài)特征的動植物殘體；第二類是植物殘體的半分解產(chǎn)物及微生物代謝產(chǎn)物；第三類是有機(jī)質(zhì)的分解與合成從而形成較穩(wěn)定的高分子化合物-腐殖酸類物質(zhì)。在分析測定土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，實(shí)際包括了上述的第二類、第三類和第一類的一部分，以此來說明土壤肥力特性是合適的。因此，在作土壤有機(jī)質(zhì)樣品前處理的時候，應(yīng)將未分解的植物根系挑揀出來，以免影響數(shù)據(jù)分析。

測定土壤有機(jī)質(zhì)主要有 《土壤有機(jī)質(zhì)的測定》（NY/T 85-1988）、《土壤有機(jī)質(zhì)的測定》（NY/T 1121.6-2006）、《森林土壤有機(jī)質(zhì)的測定及碳氮比的計(jì)算》（LY/T 1297-1999 ）3種標(biāo)準(zhǔn)。在《土壤有機(jī)質(zhì)的測定》（NY/T 85-1988）中，用電沙浴作為加熱載體，溫度不好把控，且批量操作效率較低；在《森林土壤有機(jī)質(zhì)的測定及碳氮比的計(jì)算》（LY/T 1297-1999）中測定方法等同于《土壤有機(jī)質(zhì)的測定》（NY/T 1121.6-2006），因此本文介紹的是《土壤有機(jī)質(zhì)的測定標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T 1121.6-2006）。

二、測定原理及適用范圍

在加熱條件下，用過量的重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化土壤有機(jī)碳，多余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以空白和樣品消耗量的差值計(jì)算有機(jī)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。本方法與干燒法對比，只能氧化90%的有機(jī)碳，因此，將測得的有機(jī)碳乘以校正系數(shù)1.1，再乘以常數(shù)1.724（按土壤有機(jī)質(zhì)平均含碳58%計(jì)算）即為土壤有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

本方法適用于土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在15%（即150 g/kg）以下的土壤有機(jī)質(zhì)測定。

三、主要儀器設(shè)備及試劑

（一）主要儀器設(shè)備

1.油浴鍋，帶加熱循環(huán)裝置可電子調(diào)控溫度并保持恒溫加熱設(shè)備。

2.玻璃儀器：25 mL比色管、250 mL錐形瓶、50 mL滴定管。

3.混勻器。

4.鐵絲籠或鋁制試管架。

（二）試劑

1.重鉻酸鉀-硫酸溶液0.4 mol/L。

2.硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mol/L，臨用現(xiàn)標(biāo)。

3.重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mol/L，用優(yōu)級純或以上規(guī)格試劑配制。

4.鄰菲啰啉指示劑，亦稱試亞鐵靈指示劑。

四、主要操作步驟

（一）稱樣

準(zhǔn)確稱量樣品0.05～0.5 g精確至（0.1 mg），置于潔凈干燥的25 mL比色管中。在稱樣時，可根據(jù)樣品的顏色進(jìn)行稱量，一般稱樣為0.5 g，如果樣品顏色較深，可酌情減少稱樣量。

（二）加液

準(zhǔn)確加入10.00 mL的0.4 mol/L重鉻酸鉀-硫酸溶液，之后用混勻器將樣品于試液充分混勻。

（三）消煮

將混勻后的試料加置小號曲頸漏斗后，將試料連帶鐵絲籠或鋁制試管架一并放入已經(jīng)恒溫至177 ℃的油浴鍋中，仔細(xì)觀察試料反應(yīng)情況，如果試料從底部冒泡，開始準(zhǔn)確計(jì)時5 min，時間結(jié)束后，取出試料，冷卻，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移。

（四）轉(zhuǎn)移

將已經(jīng)冷卻的試管，擦拭去掉比色管外面的硅油，用純水先將小號曲頸漏斗沖洗，沖洗水收集與比色管內(nèi)，逐個轉(zhuǎn)移到250 mL錐形瓶中，用純水反復(fù)少量沖洗比色管，沖洗液收集與250 mL錐形瓶，并注意控制錐形瓶中的試液總體積控制在50～60 mL。

（五）滴定

向盛有試樣的錐形瓶中滴加3～5滴鄰菲羅啉指示劑，將0.1 mol/L

的硫酸亞鐵裝入經(jīng)過校準(zhǔn)的50.00 mL的比色管中進(jìn)行滴定操作。試樣由橙黃經(jīng)藍(lán)綠到棕紅色為滴定終點(diǎn)，記錄消耗體積。每批分析時，需同時作空白試驗(yàn)和與樣品含量濃度相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣品。

五、計(jì)算公式

計(jì)算公式為：

在公式中：

O.M—-土壤有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為g/kg；

VO—空白試驗(yàn)所消耗硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為mL；

V—試樣測定所消耗硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，單位為mL；

c—硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為mol/L；

0.003—1/4碳原子的毫摩爾質(zhì)量，單位為g；

1.724—由有機(jī)碳換算成有機(jī)質(zhì)的系數(shù)；

1.10—氧化校正系數(shù)；

m—稱取拱干試樣的質(zhì)量，單位為g；

1000—換算成每千克的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

平行測定結(jié)果用算數(shù)平均值表示，保留3位有效數(shù)字。

六、注意事項(xiàng)

（一）為了減少加入10.0 mL的0.4 mol/L硫酸重鉻酸鉀溶液過程的操作誤差，可準(zhǔn)確加入5.0 mL的0.8 mol/L重鉻酸鉀溶液及5 mL的硫酸來替代10.0 mL的0.4 mol/L硫酸重鉻酸鉀溶液。同時，在測定石灰性土壤時，應(yīng)緩慢加入硫酸重鉻酸鉀溶液，以防止由于碳酸鈣的分解而引起的激烈氣泡。

（二）當(dāng)有大批量樣品時，可將鐵絲籠用鋁制試管架取代，兩側(cè)應(yīng)有鐵絲固定，方便消解過程中取出查看。

（三）油浴鍋的加熱載體一般選擇硅油，避免采用植物油，以防止油滴迸濺，增加試驗(yàn)誤差。亦可采用可控溫鋁塊來代替油浴，環(huán)保衛(wèi)生。

（四）將鐵絲籠或試管架放置在177 ℃油浴鍋中之后注意觀察液面反應(yīng)情況，如果是表面有氣泡，一般為硫酸與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)而形成的二氧化碳，應(yīng)區(qū)分與沸騰。當(dāng)沸騰自底部開始時，準(zhǔn)確秒表計(jì)時5 min，期間注意搖動鐵絲籠或試管架，時間一到，即刻取出鐵絲籠或試管架。

（五）如果試樣中加硫酸銀掩蔽氯離子，則氧化校正系數(shù)為1.08。

（六）稱量樣品時為風(fēng)干樣，但需計(jì)算出風(fēng)干樣的含水率，以折算風(fēng)干樣質(zhì)量。