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土壤有機(jī)碳不同測(cè)定方法的比較和選用

更新時(shí)間:2018-01-09點(diǎn)擊次數(shù):2156

關(guān)于土壤有機(jī)碳的測(cè)定,有關(guān)文獻(xiàn)中介紹很多,根據(jù)目的要求和實(shí)驗(yàn)室條件可選用不同方法。

經(jīng)典測(cè)定的方法有干燒法(高溫電爐灼燒)或濕燒法(重鉻酸鉀氧化),放出的CO2,一般用蘇打石灰吸收稱重,或用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鋇溶液吸收,再用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定。

用上述方法測(cè)定土壤有機(jī)碳時(shí),也包括土壤中各元素態(tài)碳及無(wú)機(jī)碳酸鹽。因此,在測(cè)定石灰性土壤有機(jī)碳時(shí),必須先除去CaCO3。除去CaCO3的方法,可以在測(cè)定前用亞硫酸處理去除之,或另外測(cè)定無(wú)機(jī)碳和總碳的含量,從全碳結(jié)果中減去無(wú)機(jī)碳。

干燒法和濕燒法測(cè)定CO2的方法均能使土壤有機(jī)碳全部分解,不受還原物質(zhì)的影響,可獲得準(zhǔn)確的結(jié)果,可以作為標(biāo)準(zhǔn)方法校核時(shí)用。由于測(cè)定時(shí)須要一些特殊的儀器設(shè)備,而且很費(fèi)時(shí)間,所以一般實(shí)驗(yàn)室都不用此法。

近年來(lái)高溫電爐灼燒和氣相色譜裝置相結(jié)合制成碳氮自動(dòng)分析儀,已應(yīng)用于土壤分析中,但由于儀器的限制,所以未能被廣泛采用。

目前,各國(guó)在土壤有機(jī)質(zhì)研究領(lǐng)域中使用得比較普遍的是容量分析法。雖然各種容量法所用的氧化劑及其濃度或具體條件有差異,但其基本原理是相同的。使用普遍的是在過(guò)量的硫酸存在下,用氧化劑重鉻酸鉀(或鉻酸)氧化有機(jī)碳,剩余的氧化劑用標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵溶液回滴,從消耗的氧劑量來(lái)計(jì)算有機(jī)碳量。這種方法,土壤中的碳酸鹽無(wú)干擾作用,而且方法操作簡(jiǎn)便、快速、適用于大量樣品的分析。

采用這一方法進(jìn)行測(cè)定時(shí),有的直接利用濃硫酸和重鉻酸鉀(2:1)溶液迅速混和時(shí)所產(chǎn)生的熱(溫度在120左右)來(lái)氧化有機(jī)碳,稱為稀釋熱法(水合熱法)。也有用外加熱(170~180℃)來(lái)促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的氧化。前者操作方便,但對(duì)有機(jī)質(zhì)的氧化程度較低,只有77%,而且受室溫變化的影響較大,而后者操作較麻煩,但有機(jī)碳的氧化較*,可達(dá)90%~95%,不受室溫變化的影響。

此外,還可用比色法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)所還原的重鉻酸鉀的量來(lái)計(jì)算,即利用土壤溶液中重鉻酸鉀被還原后產(chǎn)生的綠色鉻離子(Cr3+或剩余的重鉻酸鉀橙色的變化,作為土壤有機(jī)碳的速測(cè)法。

以上方法主要是通過(guò)測(cè)定氧化劑的消耗量來(lái)計(jì)算出土壤有機(jī)碳的含量,所以土壤中存在氯化物、亞鐵及二氧化錳,它們?cè)阢t酸溶液中能發(fā)生氧化還原反應(yīng),導(dǎo)致有機(jī)碳的不正確結(jié)果。土壤中Fe2+Cl-的存在將導(dǎo)致正誤差,而活性的MnO2存在將產(chǎn)生負(fù)誤差。但大多數(shù)土壤中活性的MnO2的量是很少的,因?yàn)閮H新鮮沉淀的MnO2,獎(jiǎng)參加氧化還原反應(yīng),即使錳含量較高的土壤,存在的MnO2中很少部分能與Cr2O72-發(fā)生氧化還原作用,所以,對(duì)絕大多數(shù)土壤中MnO2的干擾,不致產(chǎn)生嚴(yán)重的誤差。

測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量除上述方法外,還可用直接灼燒法,即在350~400℃下灼燒,從灼燒后失去的重量計(jì)算有機(jī)質(zhì)含量。灼燒失重,包括有機(jī)質(zhì)和化合水的重量,因此本法主要用于砂性土壤。

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