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土壤农化分析实验. 耿明建: 副教授、博士 资源与环境学院土壤与植物营养系 Tel: 62957568 Email: mjgeng@mail.hzau.edu.cn 主要研究领域:植物营养生理 作物营养与施肥. 土壤农化分析实验课程简介. 土壤农化分析实验是一门技术性较强的课程,又是一门应用学科。要求必须掌握有关的 基本理论、基本知识和基本操作。 共 60 学时,其中理论课 28 学时,实验课 36 学时。 理论与实践并重!强调动手能力训练!. 基本理论知识可能是很枯燥的, 但它对今后专业工作很有用!. 如何学习土壤农化分析?.
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耿明建: 副教授、博士 资源与环境学院土壤与植物营养系 Tel: 62957568 Email: mjgeng@mail.hzau.edu.cn 主要研究领域:植物营养生理 作物营养与施肥
土壤农化分析实验课程简介 土壤农化分析实验是一门技术性较强的课程,又是一门应用学科。要求必须掌握有关的基本理论、基本知识和基本操作。 共60学时,其中理论课28学时,实验课36学时。理论与实践并重!强调动手能力训练! 基本理论知识可能是很枯燥的, 但它对今后专业工作很有用! 如何学习土壤农化分析?
土壤农化分析实验课程简介 一、实验课要求 • 课前做好预习报告。 • 实验操作要严肃认真、脑手并用、胆大心细、独立操作、注意安全。 • 损坏东西要赔偿。 • 实验做完后认真书写实验报告 • 轮流打扫卫生。 如何学习土壤农化分析?
二、实验报告格式 1、实验名称 2、实验原理:简明扼要 3、实验设备和试剂:主要的 4、实验步骤:关键的 5、实验记录和数据处理: 记录原始数据(测试材料名称、称样量、 测试过程中关键数据等), 书写计算公式,代入数据计算结果, 计算平均值、绝对相差、相对相差, 注意有效数字。 6、实验注意事项:含心得体会 如何学习土壤农化分析? 注:实验报告写在装订好的实验报告纸上,防止丢失!
参考资料 • 中国土壤学会农业化学专业委员会编. 土壤农业化学常规分析方法. 北京:科学出版社,1983 • 鲁如坤主编. 土壤农业化学分析方法. 北京:中国农业科技出版社,2000 • 中华人民共和国国家标准. *****. 中国标准出版社 • 劳家柽主编. 土壤农化分析手册.北京:农业出版社,1988
参考网站: • 中国农业质量标准网 http://www.caqs.gov.cn • 国家化肥质量监督检验中心(北京)http://www.fertilizer.org.cn • 农业部微生物肥料质量监督检验测试中心http://sfi.caas.ac.cn/biotestlab/index.htm • 广东省土壤肥料信息网http://www.gdtf.com.cn/tfbz/tfbz_index.asp
课程考试 • 总成绩:理论课考试(60%)、实验课(30%)、平时成绩(10%) • 理论课:基本理论、基本知识、基本操作 • 实验课:实验考试、实验报告、实验操作技能、课堂纪律 • 平时成绩:课堂纪律、课堂测试
实验1 土壤样品的采集 一、实验目的 学会根据分析目的选择采样田块,掌握土壤混合样品的采集方法 二、实验内容 • 采样田块的选择 • 采样点的确定 • 土壤混合样品的采集 • 土样的装袋与标签
实验1 土壤样品的采集 土壤组成复杂,不均一 样品采集量很少! 参与化学分析的数量更少! 采集的一个土壤一般1kg左右,而分析时只从其中取几克到几百毫克。 一个土样足以代表一定面积的的土壤具有相当难度! 因此: • 采样不合理引起的误差往往远高于样品分析的误差; • 对一个没有代表性的样品进行分析毫无意义!!!
实验1 土壤样品的采集 采样误差的控制 在田间任意取若干点,组成混合样,相当于多点的平均值。 • 组成混合样的点越多,其代表性越大,但工作量也越大。 • 兼顾采样的代表性和工作量。
实验1 土壤样品的采集 土壤样品类型——取决于试验目的 混合土样(耕层) 剖面土样 土壤盐分动态样品 土壤养分动态样品 施肥点
实验1 土壤样品的采集 采样时间 土壤中有效养分含量随季节改变而有很大变化,如:冬季有效磷、钾含量一般较高。 • 采集土样时注意时间因素,同一时间内采集的土壤分析结果才能相互比较。 • 分析土壤养分供应情况时,一般都在晚秋或早春等农闲时间采集土样。
实验1 土壤样品的采集 三、混合土样的采集方法 1. 划分采样单元:即确定一个土样代表多大面积土壤。可以是几亩到几十亩。原则上应使所采土样对所研究问题在分析数据中得到应有的反应。 划分依据: • 土壤类型 • 地形:平原(100亩)、丘陵(1~10亩) • 土壤差异情况 • 调查并征求农民意见
实验1 土壤样品的采集 三、混合土样的采集方法 2. 每个采样单元采样点数: 一般5-10点或10-20点,不宜少于5点。 3. 采集土样的深度: 一般采集耕层土壤,0-15cm或0-20cm。 特殊研究目的时采集深层土样。
实验1 土壤样品的采集 三、混合土样的采集方法 4. 采集混合土样的要求 (1)每一采样点采集土样的厚度、深度、宽窄应大体一致。
实验1 土壤样品的采集 三、混合土样的采集方法 3. 采集混合土样的要求 (2)各点随机决定,在田一般按“S”形路线采样。
实验1 土壤样品的采集 三、混合土样的采集方法 3. 采集混合土样的要求 (3)采样点应避开田边、路边、沟边、树边、特殊地形部位、堆过肥料的地方。
实验1 土壤样品的采集 三、混合土样的采集方法 3. 采集混合土样的要求 (4)一个混合样品重量在1kg左右。 重量超出:把各点采集的土样放在塑料布上捏碎、混匀、摊平,用“四分法”取对角两份,弃去其余部分。如果仍然超重很多,继续用“四分法”弃去多余样品直至所留样品在1kg左右。
实验1 土壤样品的采集 三、混合土样的采集方法 3. 采集混合土样的要求 (5)几个相互比较的样品组应由同等数量的土样组成。 (6)测定土壤微量元素的土样采集,特别注意采样工具的选择,要用不锈钢土钻、土铲、塑料布、塑料袋等,防治污染。
实验1 土壤样品的采集 三、混合土样的采集方法 3. 采集混合土样的要求 (7)把所需样品装入塑料袋或布袋中,附上标签。标签一式两份,一份放于袋里,一份扣在袋上,防治标签丢失导致样品混淆。 标签用铅笔书写,注明采样地点、采土深度、采样日期、采样人,等。 采样地点:华中农大农场 植物营养试验田 采土深度:0-20cm 采样日期:2006.9.21 采 样 人:×××
实验1 土壤样品的采集 四、采集土样的工具
实验1 土壤样品的采集 五、注意事项 1、采样区内S形路线等距离随机取 2、采样点应避开特殊部位 3、每一采样点采集土样的厚度、深度、宽窄、土样量应大体一致; 4、测定土壤微量元素的土样采集,特别注意采样工具的选择,要用不锈钢土钻、土铲、塑料布、塑料袋等,防治污染。
实验1 土壤样品的采集 六、实验任务 • 每4个学生一组,采集一个混合土样。 • 室内风干
实验1 土壤样品的采集 七、思考题 1、为使采集的土样具有最大的代表性,其分析结果能反映田间实际情况,应如何使采样误差减小到最低程度? • 2、集土壤混合样品的目的是什么?如何采集一个代表性混合土样?应该注意些什么问题? 八、作业:书写实验报告 九、预习:下次实验(土壤样品的制备与保存)
实验2 土壤样品的制备与保存 一、实验目的 掌握土壤样品的风干方法,根据分析目的选择样品研磨和过筛细度,掌握土壤样品保存方法。 二、实验内容 • 土壤样品的风干和去杂 • 土壤样品的磨细和过筛 • 土壤样品的保存
实验2 土壤样品的制备与保存 样品制备的目的: 1、使分析用的少量土样有较高的代表性,以减少称样误差; 2、使分析样品能够长期保存,不致因微生物作用而使养分变质; 3、挑出植物的根、石块等非土部分,使样品能真正代表土壤本身的组成; 4、样品磨细后增大了土粒的表面积,有利于测定时土粒与试剂反应均匀、完全。
实验2 土壤样品的制备与保存 土壤样品制备过程: 风干 磨细 过筛 混匀 装瓶
实验2 土壤样品的制备与保存 三、实验步骤 1、风干 • 一般分析项目都用风干土样,但有的需用新鲜土样进行分析,如NO3-N、NH4-N、Fe2+、水分。 • 摊成薄层,置于室内通风阴干、不可暴晒。 • 拣去土样中的动植物残体、石块、结核(石灰、铁、锰等的结核)。 • 防止土样风干时被污染。 注意:分析微量元素的样品不能放在报纸上。(为什么?)
实验2 土壤样品的制备与保存 三、实验步骤 2、粉碎: 土样磨碎过程中一般用木碾、木锤,将土样放于厚塑料垫上。 禁用铁器等,防治土样污染。
16 筛孔直径(mm)≈ 目数 实验2 土壤样品的制备与保存 3、过筛 筛子类型 土壤分析所用的筛子有两种:尼龙网筛、铜网筛 • 一般分析测定用铜筛; • 微量元素测定最好用尼龙筛。 筛子孔径大小:2种方法表示 1)筛孔直径大小,如2mm,1mm,0.5mm,0.25mm 2)每英寸长度上孔数,每英寸长度上有多少孔就称多少“目”筛子。如100目、80目、40目、20目。 • 目数与孔径的关系:
实验2 土壤样品的制备与保存 三、实验步骤 3、过筛 土样制作细度依据: (1)分析项目的要求; (2)称样量的多少而定:称样越少,要求样品越细。 • 若作物理性质分析,土样通过2mm孔径的筛; • 若作化学分析土样一般要通过1mm以下孔径的筛 1) 测定有效养分时,土样不能太细,否则可能破坏矿物晶粒,使结果偏高(一般1mm,即20目) 2)测定有机质和养分全量时要细,100目。
实验2 土壤样品的制备与保存 三、实验步骤 3、过筛 特别注意 过筛要使研磨的土样全部过筛,而不能将没过筛的样品倒掉。 如剩下最后不多的砂砾不能磨碎,应将其称重,计算测定结果时将该重量计算在总重量中,否则结果不真实。
实验2 土壤样品的制备与保存 三、实验步骤 4、保存 一般样品用磨口塞的广口瓶保存半年至一年, 样品瓶上标签须注明样号、采样地点、土类名称、采样日期、样品细度等。
实验2 土壤样品的制备与保存 四、注意事项 1、用木锤木碾,禁用铁器 2、铜筛、尼龙筛选择 3、全部过筛,不能将没过筛的样品倒掉 4、剩下的砂砾应称重
实验2 土壤样品的制备与保存 五、实验任务 • 每2个学生一组,各制备1mm土壤样品和0.149mm土壤样品一份。
实验2 土壤样品的制备与保存 六、思考题 • 土壤样品制备的目的是什么? • 土壤样品制备分哪几步?制备过程中应注意哪些事项? • 举例说明制备土壤粗细如何确定?并说明原因。 七、作业:书写实验报告 八、预习:下次实验(土壤有机质的测定)
实验3 土壤有机质的测定 土壤有机质测定方法 • 经典方法(干烧法、湿烧法) • 碳自动分析仪 • 直接灼烧法 • 容量法(外加热法、稀释热法) • 比色法
实验3 土壤有机质的测定 一、实验目的 掌握一般实验室常用的测定土壤有机质的方法:重铬酸钾容量法——外加热法 二、实验内容 • 重铬酸钾容量法——外加热法测定土壤有机质 • 土壤有机质含量的计算
实验3 土壤有机质的测定 三、实验步骤 重铬酸钾容量法——外加热法 1. 原理: 在外加热条件下,用已知浓度的重铬酸钾—硫酸溶液氧化土壤有机质,用标准的硫酸亚铁滴定剩余的重铬酸钾,可以计算土壤有机质含量。 2Cr2O72-(过量)+ 3C + 16H+ = 3Cr3+ + 3CO2+ 8H2O + K2Cr2O7(余) Cr2O72-(余)+ Fe2+ Cr3+ + 3Fe3+
实验3 土壤有机质的测定 三、实验步骤 1. 原理: 滴定过程常用氧化还原指示剂: 邻啡罗啉: 邻啡罗啉-Fe3+:淡蓝色 邻啡罗啉-Fe2+:红色 滴定过程颜色变化:橙-灰绿-淡绿-砖红 缺点:易被悬浮土粒吸附,使终点颜色变化不明显。 2-羟基代二苯胺: 2-羟基代二苯胺-Fe3+:紫红色 2-羟基代二苯胺-Fe2+:无色 滴定过程颜色变化:棕红-紫-绿