電極法測(cè)土壤pH的影響因素分析

強(qiáng) 琳，蔣躍利，李 靜

（寶雞市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，陜西 寶雞 721006）

土壤pH 受氣候、地形、母質(zhì)、植被、人類活動(dòng)及鹽基飽和度等多種因素影響，是土壤的重要化學(xué)性質(zhì)之一。土壤酸堿性與土壤諸多理化性質(zhì)密切相關(guān)，對(duì)土壤養(yǎng)分存在的形態(tài)和有效性、微生物活性、營(yíng)養(yǎng)元素的傳遞和有效吸收、植物生長(zhǎng)發(fā)育有很大影響。同時(shí)，土壤酸堿性還是重金屬元素吸附和解吸、污染物降解的關(guān)鍵影響因素之一。人為的施肥影響更顯著，土壤易變酸。準(zhǔn)確測(cè)定土壤pH 就顯得極為重要，但各個(gè)測(cè)定分析方法對(duì)土壤粒徑、水土比、攪拌時(shí)長(zhǎng)和浸提劑等的要求均不一致，在土壤pH 測(cè)定過(guò)程中，不同酸堿度的土壤pH 質(zhì)控樣品分析結(jié)果可能不準(zhǔn)確。本文結(jié)合土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品（2 酸2 中2 堿），從水土比、靜置時(shí)間兩個(gè)方面討論不同酸堿度土壤的pH 變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

主要試劑是去二氧化碳水。主要儀器有pH 計(jì)（復(fù)合電極）、磁力攪拌器和恒溫水浴鍋。

1.2 測(cè)試步驟

分別準(zhǔn)確稱取10.0 g 土壤樣品置于6 個(gè)50 mL 高型燒杯里，用量筒分別加入10 mL（1 ∶1）、20 mL（2 ∶1）、25 mL（2.5 ∶1）、30 mL（3 ∶1）、40 mL（4 ∶1）、50 mL（5 ∶1）去二氧化碳水，將燒杯用保鮮膜密封后，磁力攪拌器劇烈攪拌2 min，在25 ℃恒溫水浴鍋中分別靜置15 min、30 min、60 min 后測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水土比及靜置時(shí)間對(duì)酸性土壤pH 的影響

標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GBW07988、ERM510107 按照不同水土比及靜置時(shí)間進(jìn)行測(cè)試分析。標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GBW07988 的pH 真值為4.63±0.05，標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品ERM510107 的pH 真值為5.13±0.19。從圖1 可以看出，在低水土比（1 ∶1）條件下，靜置時(shí)間對(duì)酸性土壤樣品有一定影響，原因可能是水量較少，其需要較長(zhǎng)時(shí)間才能充分溶解，隨著水土比的增大，靜置時(shí)間對(duì)樣品pH 沒(méi)有明顯影響。而不同的水土比對(duì)樣品pH 有明顯的影響，隨著土水比的增加，pH 呈增大趨勢(shì)，這一現(xiàn)象是稀釋效應(yīng)造成的，即水土比增大后，氫離子濃度因稀釋而降低。每提高一個(gè)水土比，pH 增加0.05 ～0.10，最小水土比與最大水土比均增加0.4 ～0.5。水土比為4 ∶1 時(shí)，2 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品pH 均接近真值，酸性土壤的稀釋效應(yīng)較小，土壤pH測(cè)定分析建議采用較高的水土比。

圖1 水土比與靜置時(shí)間對(duì)酸性土壤pH 的影響

2.2 不同水土比及靜置時(shí)間對(duì)中性土壤pH 的影響

標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品NCS204004、GBW07993 按照不同水土比及靜置時(shí)間進(jìn)行測(cè)試分析。標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品NCS204004 的pH 真值為7.08±0.08，標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GBW07993 的pH 真值為7.36±0.07。從圖2 可以看出，低水土比條件下，靜置時(shí)間對(duì)中性土壤pH 有較大影響，隨著水土比增加，靜置時(shí)間對(duì)樣品pH 沒(méi)有明顯影響。而不同的土水比對(duì)樣品pH 有明顯的影響，隨著土水比的增加，pH 呈增大趨勢(shì)，最小水土比與最大水土比均增加0.3 ～0.4。水土比為3 ∶1 時(shí)，2 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品pH 均接近真值，中性土壤的稀釋效應(yīng)居中，土壤pH 測(cè)定分析建議采用中等的水土比。

圖2 水土比與靜置時(shí)間對(duì)中性土壤pH 的影響

2.3 不同水土比及靜置時(shí)間對(duì)堿性土壤pH 的影響

標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GBW07996、GBW07998 按照不同水土比及靜置時(shí)間進(jìn)行測(cè)試分析。標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GBW07996 的pH 真值為8.56±0.07，標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品GBW07998 的pH 真值為9.83±0.08。從圖3 可以看出，靜置時(shí)間在低水土比條件下對(duì)樣品pH 有顯著影響，在高水土比條件下仍沒(méi)有顯著影響。而不同的土水比對(duì)樣品pH 有明顯的影響，每提高一個(gè)土水比，pH 增加0.05 ～0.10，最小水土比與最大水土比均增加0.4 ～0.5。水土比為2.5 ∶1 時(shí)，2 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品pH 接近真值。堿性土壤稀釋效應(yīng)較大，土壤pH測(cè)定分析建議采用較低的水土比。

圖3 水土比與靜置時(shí)間對(duì)堿性土壤pH 的影響

3 結(jié)論

土壤pH 與水土比顯著相關(guān)，它是影響土壤pH的顯著因素，隨著水土比增加，pH 增大。土壤pH與靜置時(shí)間沒(méi)有明顯關(guān)系，僅在水土比為1 ∶1 時(shí)有一定相關(guān)性。酸性土壤pH 在水土比為4 ∶1 時(shí)基本為樣品pH 真值，因稀釋效應(yīng)，土壤pH 測(cè)定分析建議采用較高的水土比；中性土壤pH 在水土比為3 ∶1時(shí)基本為樣品pH 真值，建議采用中等的水土比；堿性土壤pH 在水土比為2.5 ∶1 時(shí)接近樣品pH 真值，建議采用偏低的水土比。