土壤学实验指导
14℃ 15℃ 16℃ 17℃ 18℃ 19℃ 20℃ 21℃ 22℃ 23℃ 24℃ 25℃ 26℃ 27℃ 28℃ 29℃ 30℃ 0.01171 0.01140 0.01111 0.01083 0.01056 0.01030 0.01005 0.009810 0.009579 0.009358 0.009142 0.008937 0.008737 0.008545 0.008360 0.008180 0.008007 52＂ 51＂ 49＂ 48＂ 47＂ 46＂ 45＂ 44＂ 43＂ 42＂ 41＂ 40＂ 39＂ 38＂ 37＂ 36＂ 35＂ 5′26＂ 5′17＂ 5′9＂ 5′1＂ 4′54＂ 4′46＂ 4′39＂ 4′33＂ 4′26＂ 4′20＂ 4′14＂ 4′8＂ 4′3＂ 3′58＂ 3′52＂ 3′47＂ 3′43＂ 21′42＂ 21′8＂ 20′35＂ 20′4＂ 19′34＂ 19′5＂ 18′38＂ 18′11＂ 17′45＂ 17′20＂ 16′56＂ 16′38＂ 16′11＂ 15′50＂ 15′29＂ 15′10＂ 14′50＂ 1h 26′40＂ 1h 24′31＂ 1h 22′22＂ 1h 20′17＂ 1h 18′18＂ 1h 16′21＂ 1h 14′34＂ 1h 12′44＂ 1h 11′1＂ 1h 9′21＂ 1h 7′46＂ 1h 6′16＂ 1h 4′44＂ 1h 3′22＂ 1h 1′58＂ 1h 0′39＂ 59′22＂ 9h 2′40＂ 8h 48′10＂ 8h 34′40＂ 8h 21′40＂ 8h 9′20＂ 7h 57′10＂ 7h 45′40＂ 7h 34′30＂ 7h 23′50＂ 7h 13′30＂ 7h 3′30＂ 6h 54′0＂ 6h 44′50＂ 6h 35′50＂ 6h 27′26＂ 6h 9′0＂ 6h 11′0＂ 36h 10′0＂ 35h 13′20＂ 34h 18′20＂ 33h 26′45＂ 32h 36′40＂ 31h 46′30＂ 32h 3′20＂ 30h 18′20＂ 29h 35′0＂ 28h 53′20＂ 28h 13′20＂ 27h 36′20＂ 26h 59′0＂ 26h 24′0＂ 25h 49′20＂ 25h 16′10＂ 24h 14′0＂
（二）仪器用具
1、25ml吸管；2、电热板；3、分析天平；4、铝盒；5、铜筛（直径6cm，孔径0.25mm）；6、大漏斗（直径12cm）；7、磁蒸发皿（50ml）。其他仪器用具和药品同实验二。
（三）方法步骤
1、样本处理
称通过1毫米筛孔的土壤10～20克（粘、壤质土称10克，砂壤质土称20克），倒入塑料杯中，用量筒取60毫升0.5 mol/L NaOH，先加少许于土中，使成糊状后，停置半小时，然后用与比重计法相同的方法研磨（如果土壤含有机质、钙质较多。则
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应在分散前进行除有机质、钙的处理，处理方法参考土壤理化性质分析书）。
2、筛分的处理（粗砂的测定）
在一个1000毫升量筒上置一漏斗，漏斗上置一个0.25毫米孔径的筛，将悬液倾于筛上，用软水洗涤，使小于筛孔的土粒全部流入量筒中。
将筛上的粗砂粒洗至已知重量的小磁蒸发皿中，在砂浴电热板上蒸发至干，称重，则为3~0.25mm之间的砂粒含量（粗砂）。
3、沉降和吸样（＜0.01mm土粒含量测定）
将经过上述筛分的悬液。加水至1000毫升刻度，测悬液温度，用特制搅拌棒上下到底地轻轻搅拌15次（1分钟）。
先将25毫升吸管与多向洗耳球连接。在吸管下端10公分高度处用红笔划一记号，按＜ 0.01mm所需时间前30秒把吸管小心地放入悬液中，下达到吸管刻划记号处，到指定时间（查表3-1）就吸取悬液。将吸出的悬液注入已知重量的磁蒸发皿中，先在电热板蒸至将干，然后烘干，称重（W）。同样方法也可测定其他粒径的土粒含量。
4、结果计算和土壤质地名称的确定
1000
W × 25 ＜0.01粒径土粒% = × 100 烘干土重
（在计算结果中，应减去所加入NaOH的重量）
根据计算得到的数字，查表2-3中的草原土分类标准，再参照＞ 3mm石砾含量（表2-4），即可确定土壤质地名称。
（四）思考题
如果测定的粒级不止一个，那么应如何计算各个粒级的百分数？
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实验四 土壤酸碱度及缓冲性能的测定
Ⅰ 土壤酸碱度的测定
一、目的和意义
土壤溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度比例不同，所表现出来的酸碱性质称为土壤的酸碱度，通常用pH表示。pH值是土壤溶液中氢离子浓度的负对数，pH= -Iog［H+］。土壤酸碱度是土壤重要的化学性质，它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性，对作物生长和土壤微生物活动的影响很大，土壤的各种理化性质、生物化学性质也和酸碱度有密切的关系。测定土壤pH值可以作为改良酸性土和碱性土的参考依据，可以指导合理施肥，确定适宜的肥料种类。
测定土壤pH通常用比色法和电位测定法，电位法精确度比较高，pH的误差在0.02左右；混合指示剂比色法精确度较差，pH的误差在0.5左右，适用于野外速测；pH标准溶液系列的比色法精确度较混合指示剂比色法高，但不及电位法精确。
二、混合指示剂比色法
（一）原理
利用某些染料在不同氢离子浓度时改变颜色的特性，配成指示利，与待测定的土壤溶液产生颜色反应，和标准的pH比色卡进行比较而确定土壤的pH值。为方便起见，常将几种不同pH范围的指示剂混合在一起，配制成混合指示剂。 （二）试剂配制
1、pH4－8混合指示剂：用分析天平称取等量（0.25克）的溴甲酚绿、溴甲酚紫及甲酚红三种指示剂，放在玛瑙研钵中加15毫升0.1mol/L氢氧化钠及5毫升蒸馏水，共同研匀，用蒸馏水稀释至1升，用稀标准酸或标准碱溶液调整pH至6.4左右，贮存于棕色瓶中备用。此指示剂的pH变色范围如下：
pH 颜色
2、pH7－9混合指示剂：称取等量（0.25克）的甲酚红和百里酚蓝，放在玛瑙研钵中，加0.1N氢氧化纳11.93毫升，共同研匀，待完全溶解后再用蒸馏水稀释至1升。其变色范围如下：
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4.0 黄
4.5 绿黄
5.0 黄绿
5.5 草绿
6.0 灰绿
6.5 灰蓝
7.0 蓝紫
8.0 紫
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pH
（三）操作步骤：
取土约0.5克（不必称重）置于白瓷比色盘的大穴中，用滴管滴入指示剂，至土样全部湿润并刚有液体流出为度，轻轻摇动，将指示剂与土壤混匀，静置1－2分钟，将上部清液引入另一小穴中，与标准比色卡片比较，读出土壤pH值。
7
8 橙红
9 红紫
颜色 橙黄
三、电位测定法
（一）原理
用电位法测定溶液或土壤悬液的pH时，常用的pH指示电极为玻璃电极，参比电极有甘汞电极和银——氯化银电极。
当上述两种电极插入待测液中时，构成一电池反应，两者之间产生电位差，由于参比电极的电位是固定的，故根据测得的电位差和参比电极的电位，可求出pH指标电极的电位。再根据指示电极的电位与溶液pH值的直线关系，算出溶液的pH值，一般可直接用酸度计读得pH值。
用酸度计测定待测液的pH值前，要用标准的缓冲液进行校正。如待测液是碱性，要用pH9.18的标准缓冲校正；如果待测液是酸性的，则用pH4.01的标准缓冲液校正；中性的用pH6.87的标准缓冲液校正。 （二）试剂及主要仪器
1、 试剂：
（1）pH4.01标准缓冲液：称取在105℃烘过的苯二甲酸氢钾（KHC3H4O4）10.21克，用蒸馏水溶解后稀释至1升，即为pH4.01，浓度为0.05mol/L的苯二甲酸氢钾溶液。
（2）pH6.87标准缓冲液：称取在45℃烘过的磷酸二氢钾（KH2PO4）3.39克和无水磷酸氢二钠（Na2HPO4）3.53克，溶解在蒸馏水中，定容至1升。
（3）pH9.18标准缓冲液：称取3.80克硼砂（Na2B4O7·10H2O）溶于蒸馏水中，定容至1升。此溶液易变化，应注意保存。
（4）1mol/L氯化钾溶液：称取氯化钾74.6克，溶于400毫升蒸馏水中，用10％氢氧化钾和盐酸调节pH至5.5－6.0，然后稀释至1升。
2、仪器：pHs－29型酸度计，复合玻璃电极。 （三）操作步骤
1、土壤水浸提液pH（活性酸）的测定
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称取通过1毫米筛孔的风干土壤40g，放入50ml的小烧杯中，加无二氧化碳的蒸馏水40ml，间断搅拌半小时，使土壤充分分散。此时应避免空气中有氨或挥发性酸的影响，将复合电极玻璃球泡及较高处的多孔陶瓷芯插到土壤悬液中。轻轻摇动烧杯以去除玻璃表面的水膜，使电极电位达到平衡，但要注意不得使烧杯壁碰撞玻璃电极，防止球泡损坏。每测完一个样品，都要用蒸馏水将电极表面粘附的土粒洗净，并用滤纸轻轻将电极上吸附的水吸干，然后再测定第二个样品。测定5－6个样品后，应该用pH标准缓冲液校正一次电位计的读数。
2、土壤的氯化钾浸提液pH（潜性酸）的测定：
当水浸提液的pH低于7时，用盐浸提液测定土壤的pH才有意义。测定方法除将1mol/L氯化钾溶液代替无二氧化碳蒸馏水外，其他操作步骤均与水浸提液相同。 （四）注意事项
1、水土比例：在测定pH时，水土比应该加以固定。经试验，采用1:1的水土比例，对碱性土壤和酸性土壤均能得到较好的结果，特别是碱性土壤。对酸性土壤采用5:1与1:1的水土比例所测得结果基本相似。因此，建议碱性土壤可用1:1水土比例测定，而酸性土壤可用1:1与2.5:1的水土比例进行测定。
2、样品磨碎的影响：试验证明，当通过2毫米筛孔的土壤样品，所测得的pH为4.7时，经磨碎至0.16毫米则所测得的pH约增高1.0－1.3单位。因此，土壤样品不宜磨得过细，宜采用通过1毫米筛孔的土壤样品进行测定。
3、平衡时间的影响：如果在制备悬液时土壤与水平衡时间不够，则影响电极扩散层与自由溶液之间氢离子分布情况，因而引起误差。本实验采用间断搅拌半小时以后测定。
4、复合玻璃电极不用时，应把它浸在干净的蒸馏水中。
Ⅱ 土壤缓冲性能的观察（选做）
一、目的和意义
通过实验，了解土壤具有缓冲性能，加深对课堂讲授内容的理解。土壤缓冲性能与土壤胶体的数量、阳离子交换量、盐基饱和度等有密切的关系。本实验采用不同质地不同酸碱度的土壤，测定它们对酸和碱的缓冲作用。
二、方法步骤
1、取四只50毫升塑料烧杯进行编号，在1，2号两个烧杯中加入40克风干的酸性或碱性土，3，4号烧杯内不加土。四个烧杯内都加无二氧化碳蒸馏水40毫升，再
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