pH是土壤重要的基本性质，也是影响肥力的因素之一。它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性。pH值对土壤中氮素的硝化作用和有机质的矿化等都有很大的影响，因此对植物的生长发育有直接影响。在盐碱土中测定pH值，可以大致了解是否含有碱金属的碳酸盐和发生碱化，作为改良和利用土壤的参考依据，同时在一系列的理化分析中，土壤pH与很多项目的分析方法和分析结果有密切的联系，也是审查其他项目结果的一个依据。
1—10.1 混合指示剂比色法
方法原理：利用指示剂在不同pH的溶液中显示不同颜色的特性。因而可根据指示剂显示的颜色确定溶液的pH值。
主要仪器：白瓷板(或石蜡浸纸和聚乙烯薄膜)；玛瑙研钵。
试剂：pH4—11混合指示剂：称0.2g甲基红，0.4g溴百里酚蓝，0.8g酚酞在玛瑙研钵中混合研匀，溶于400ml95%酒精中，加蒸馏水580ml，用0.1mol/LNaOH调至pH=7(草绿色)，定容至1升。此指示剂的PH变化范围如下：
pH： 4 5 6 7 8 9 10 11
颜色：红 橙 黄(稍带绿) 草绿 绿 暗蓝 紫蓝 紫
操作步骤：用角匙取少量土壤样品，放于白瓷板凹槽中，加蒸馏水1滴，再加pH混合指示剂3～5滴，以能润湿样品而稍有余为宜且玻璃棒充分搅拌。稍澄清，倾斜瓷板，观察溶液色度，与相应的土壤碱度(pH)比色卡进行比较，确定pH。
也可用宽约2～3厘米、长约6～8厘米的白色石蜡浸纸代替白瓷板。 1—10.2 电位测定法
方法原理：用水浸提液或土壤悬液测定pH值时，应用指示电极PHS—3C复合电极测定该试液或悬液的电位差。由于电极的电位是固定的，因而该电位差的大小取决于试液中的氟离子活度，在酸度计上可直接读出pH值。
主要仪器：pH酸度计、pH玻璃电极、甘汞电极(或复合电极)。 试剂配制：
(1)pH4.01标准缓冲液。称取经105℃烘干的苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)10.21g，用蒸馏水溶解后稀释至1000ml。
(2)pH6.87标准缓冲液。称取在45℃烘干的磷酸二氢钾(KH2PO4)3.39g和无水磷酸氢二钠(Na2HPO4)3.53g，溶解在蒸馏水中，定容至1000ml。
(3)pH9.18标准缓冲液。称3.80g硼砂(Na2B4O7210H2O)溶于蒸馏水中，定容至1000ml。此溶液的pH值容易变化，应注意保存。
操作步骤：称取通过1mm孔径筛子的风干土25g，放入50ml烧杯中，加入蒸馏水25ml用玻璃棒搅拌1分钟，使土体充分散开，放置半小时，此时应避免空气中有氨或挥发性酸的影响，然后用酸度计测定。具体操作方法如下：
1.接通电源，开启电源开关，预热15分钟。 2.将开关达到pH档。 3.将斜率顺时针达到底。
4.用温度计测出缓冲液或(待测液)的温度，将温度旋钮调至此温度。
5.将电极放入pH为6.86的缓冲溶液中，调定位旋钮，使仪器显示6.86。
6.将电极冲洗干净后，再放入pH为9.18(或4.00)的缓冲溶液中，调斜率使仪器显示9.18(或4.00)。
7.如此重复5、6步直到仪器显示相应的pH值较稳定为止。
8.将洗干净的电极放入待测液中，仪器即显示待测液的pH值，待显示数字较稳定时读数即可。此值为待测液的pH值。
1—11 土壤容重和孔度的测定(环刀法)
1—11.1 土壤容重的测定(环刀法)
土壤容重不仅用于鉴定土壤颗粒间排列的紧实度，而且也是计算土壤孔度和空气含量的必要数据。
测定土壤容重的方法很多，如环刀法、蜡封法、水银排出法等。常用的是环刀法，本法操作简便，结果比较准确，能反映田间实际情况。
21
方法原理 本法系利用一定体积的环刀切割未搅的自然状态的土样，使土样充满其中，称量后计算单位体积的烘干土重。
操作步骤
1.先在田间选择挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，按剖面层次，分层采样，每层重复3次。如只测定耕作层土壤容重，则不必挖土壤剖面。
2.将环刀托放在已知重量的环刀上，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。环刀压入时要平稳，用力一致。
3.用削土刀托放在已知重量的环刀上，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。环刀压入时要平稳，用力一致。
4.用削土刀切开环刀周围的土壤，取出已装满土的环刀，细心削去环刀两端多余的土，并擦净环刀外面的土。环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随即称重(精确到0.01g)并记录。
5.同时在同层采样处，用铝盒采样，测定土壤自然含水量。或者直接从环刀筒中取出样品，测定土壤含水量。
结果计算 按下式计算土壤容重。 d=g2100/[V2(100+W)] 式中：d—土壤容重(g/cm3)
g—环刀内湿土重(g) V—环刀容积(cm3) W—样品含水量(%)
此法允许平行绝对误差＜0.03g/cm3，取算术平均值。
仪器设备 环刀(容积为100cm3)、环刀托、削土刀、小铁铲、铝盒、干燥器、烘箱、天平(感量0.1g和0.01g)等。
1—11.2 土壤孔度的测定
土壤孔度与土壤结构、土壤质地及土壤有机质含量有关。它们对土壤的水、肥、气、热状况和农业生产有显著影响。
总孔度的计算
土壤总孔度一般不直接测定，常由测定土壤比重和容重之后，通过计算间接求得。也可以在没有比重或不用比重值的情况下，直接用容重(d)通过经验公式计算出土壤总孔度(Pt%)。
Pt%=93.947-32.995d
在工作中为了方便起见，可按上式计算出常用容重范围的土壤孔度，查对下表即可。
土壤总孔度查对表
0.00 0.01 0.02 0.03 0.01 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
ｄ ｄ
Ｐ１ 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
70.85 67.55 64.25 60.95 57.65 54.35 70.52 67.22 63.92 60.62 57.32 54.02 70.19 66.89 63.59 60.29 56.99 53.69 69.86 66.56 63.26 59.96 56.66 53.36 69.53 66.23 62.93 59.63 56.33 53.03 69.20 65.90 62.60 59.30 56.00 52.70 68.87 65.57 62.27 58.97 55.67 52.37 68.54 65.24 61.94 58.64 55.34 52.04 68.21 64.91 61.61 58.31 55.01 51.71 67.88 64.58 61.28 57.88 54.68 51.38
22
1.3 51.05 50.72 50.39 50.06 49.73 49.40 49.07 48.74 48.41 48.08 1.4 47.75 47.42 47.09 46.76 46.43 46.10 45.77 45.44 45.11 44.79 1.5 44.46 44.13 43.80 43.47 43.14 42.81 42.48 42.12 41.82 41.49 1.6 41.16 40.83 40.50 40.17 39.84 39.51 39.18 38.85 38.52 38.19 1.7 37.86 37.53 37.20 36.87 36.54 36.21 35.88 35.55 35.22 34.89 注：表中第一纵行(d值)为容重，第一横行(d值)为容重的第二位小数。 使用上表时，依一般对数表的方法即能查出某一容重的总孔度值，而不需要按经验公式计算。
查表举例：d=0.87时，Pt=65.24%
d=1.10时，Pt=57.65% d=1.72时，Pt=37.20%
毛管孔度的测定(环刀法) 1.操作步骤
(1)用环刀在野外采取原状土(方法同容重)。
(2)将环刀有孔并垫有滤纸的一端放入盛薄层水的搪瓷托盘内，瓷盘内水深保持在2—3mm内，浸水时间：砂土4—6小时，粘土8—12小时或更长时间。
(3)环刀中土样吸水膨胀后，用刮土刀削去胀到环刀外面的土样，并立即称重，准确至0.1g。
(4)称重后，从环刀中取出4—5g，放入铝盒中，测定土样吸水后的含水率，以换算环刀中烘干土重。
2.结果计算。毛管孔度可用下式计算： PC%=W/V3100
式中：Pc%—土壤毛管孔度(容积%)
W—环刀筒内土壤所保持的水量，相当于水的容积(cm3)； V—环刀筒内容积(cm3)。
本测定进行3—4次平行测定，重复误差不得大于1%，取算术平均值。
3.仪器设备：瓷盘、滤纸、铝盒、环刀(100cm3)、烘箱、干燥器、刮土刀等。 通气孔度的计算 土壤通气孔度可用下式计算：
Pc%=Pt%-Po%
式中：Pc%—土壤通气孔度(%)；
Pt%—土壤总孔度(%)； Po%—土壤毛管孔度(%)．
23
第二篇 肥料分析
2—1 肥料样品的采集与制备
2—1.1 化学肥料样品的采集与制备
固体肥料样品采集时，应在每一包装或几个包装中分别采取一小部分，然后混合均匀。具体取样方法是：先将固体肥料包装袋放平，然后翻动几次再在口角上折开一小口，用取样器按对角线方向插入袋内，转动取样器，使槽口朝上，将肥料装入取样器内，取出肥料后将其装入塑料袋或瓶内。待各包装的样品取齐后，把所取肥料样品倒在塑料布上混合均匀，用四分法分取500g左右，盛入磨口瓶中，瓶外贴上标签，注明肥料名称、生产厂家、采样日期、采样人、样品来源等即可。大批量固体肥料取样时，可在全部件数总量中抽取2%件数(取样数不少于10件)，然后按上述方法步骤取样、处理。
液体肥料样品采集时，对大件容器贮运的液体肥料可在其任意部位抽取需要的样品数量，但对一些不均匀的液体肥料可在容器的上、中、下各部位取样，所取平均样品不少于500ml，然后将其装入密封的塑料瓶或玻璃瓶中，同上处理保存。对于用罐、瓶、桶贮运的液体肥料，可按总件数的5%取样，但取样数量不得少于3件，平均样品不少于500ml。
固、液混合状肥料如人粪尿等，在取样时可用粪勺混匀后，取500ml左右，加盖贮于密封容器中，同上处理保存。但应注意在分析前，必须先将其充分摇匀后，从中分取部分样品，再用玻璃棒将其固体部分充分捣碎，并使之全部通过6～10号筛，立即进行分析，否则，应将固体与液体部分分离后，分别进行测定。
2—1.2 有机肥料样品的采集与制备
有机肥料如堆肥、厩肥、沤肥及工业下脚料等因其均匀性很差，应注意多点取样。一般先予以翻堆、混匀后，再选10～20个采样点，每点采样品1～1.5kg左右，最后将各点样品充分混合均匀，以四分法取样2kg左右，将其弄碎，再以四分法取样500g左右，带回室内自然风干、磨碎并通过1mm筛孔的筛子，贮于磨口瓶中，瓶外贴上标签，注明有关事项即可。
2—2 肥料含水量的测定
各种肥料中含水量的测定是评价肥料品质、计算肥料中有效成分含量及其施用量的重要依据，因此，测定水分是通常的分析项目。肥料中水分的形态一般包括游离态、吸湿态和结晶态等，通常均将其作为水分的总量来进行测定，对于含有结晶水及挥发性物质的肥料，其水分的测定比较困难，必须用特殊方法测定。
2—2.1 常见化肥中含水量的测定(烘干法)
称取一定量的肥料样品放入扁式称量瓶中，按表2—1中的规定条件进行烘干，直至恒重，根据烘干前后肥料样品的重量即可计算出样品中的水分含量：
水分%=(W1-W2)3100/W2
式中：W1为烘干前的样品重(g)；W2为烘干后的样品重(g)。
表2—1 烘干法测定化肥含水量的条件
样 品 称取量(g) 烘干温度℃ 烘干时间h 备 注
铵态氮肥 磷 肥 硝态氮肥、钾肥 液体肥料
2.50 5.00 2～2.50 5～20ml
80±1 100±1 130±1 100±1
5 3 5 3
烘箱中烘干(NH4HCO3除外) 烘箱中烘干 烘箱中烘干，用PbO
进行干燥
预先在水浴上蒸干，
24
再在烘箱中烘干
5 含挥发性物质的2～5.00 100±1 另外要进行挥发物
化肥 质校正
5.00 4 酰胺态肥料 75±1 烘箱中烘干
碳酸氢铵极易挥发，不能用烘干法测定其含水量，常用电石气量法(参阅中国科学院南京土壤研究所编《土壤理化分析》，上海科学技术出版社，1978年)。
2—2.2 有机肥料中含水量的测定(105℃烘干法)
称取有机肥料样品5～10.00g盛于已知重量的称量瓶内，于100～105℃烘箱内烘至恒重。若为湿样品则需先在50～60℃下烘4～6h，使大部分水分挥发后再增温至100～105℃，烘至恒重，根据烘干前、后样品重量(W1、W2)计算其含水量
水分%=(W1-W2)3100/W2
2—3 氮素化肥分析
氮是肥料三要素之一，是目前我国所使用的各种肥料中对植物生长影响最大、增产作用最明显的化学肥料。根据化肥中氮的存在形态可将其分为铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥和氰氨态氮肥。在测定其含氮量时，可以通过一定的化学处理方法，将各种形态的氮素转化为铵形态再行定量测定。
以铵形态存在的氮可采用甲醛法、蒸馏法测定其含氮量，氨水、碳酸氢铵和碳铵母液还可用简便的酸量法测定。各种测定方法各有优缺点，本书着重介绍测定氮的标准方法—蒸馏法。尽管其操作比较麻烦，但其测定结果准确可靠，应用十分广泛。
2—3.1 氮素化肥总氮量的测定 方法原理
在催化剂的作用下，用浓硫酸加热分解氮素化肥，使氮素全部转变为硫酸铵(NH4)2SO4，再取其溶液或部分溶液在碱性条件下蒸馏，使氨吸收在硼酸溶液中，用标准酸滴定之。
仪器：同1—4.1 试剂：同1—4.1 操作步骤
①消煮：准确称取试样2.5～5.0000g于凯氏瓶中，加入催化剂4g，再加入浓硫酸30ml，摇匀后放置过夜。消煮时，开始用文火缓慢加热，注意观察，若气泡过多应暂停加热，待冷却后再缓慢加热，并注意避免试样从凯氏瓶口溢出。当凯氏瓶内容物呈现胶状，并冒白烟时，逐渐增大火力，继续加热消煮。待凯氏瓶内溶液变为绿色后，再加热15分钟，内容物变白色时表示消煮完全。
②蒸馏：将消煮液用蒸馏水稀释定容至250ml，然后吸取一定量的溶液(使含N=10～25mg左右)，按土壤全氮量的凯氏法进行蒸馏。(见1—4.1)。
③滴定：硼酸吸收的氨溶液用标准盐酸滴定至溶液颜色由兰色突变为酒红色即为终点。同时做空白试验。根据滴定所消耗的标准盐酸的量计算样品的含氮量。
④计算：N%= (V-V0)3C30.0143ts3100/m 式中：V：滴定试样消耗的标准盐酸的量ml。
V0：空白试验消耗的标准盐酸的量ml。 C：标准盐酸溶液的浓度mol/L。
0. 041：氮原子的毫摩尔质量，g/m mol。 m：肥料样的质量g。 ts：试液的分取倍数。 2—3.2 氮素化肥中铵态氮的测定 含铵态氮的氮素化肥一般都易溶于水，可在碱性介质中蒸馏使氨逸出，然后以硼酸吸收，标准盐酸滴定，根据所耗酸的量计算所含氮的量。
仪器与试剂：(同1—4.1)
25