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第八章
土壤交换性能的分析;什么是土壤的阳离子交换能力?;阳离子交换能力主要包括两个过程
(1)土壤溶液的阳离子进入胶体双电层,被吸附
(2)胶体扩散层中阳离子为平衡电荷进入土壤溶液,被解吸。
;影响阳离子交换能力的因素
胶体组成
有机胶体200-400cmol/kg
2:1矿物60-100cmol/kg
1:1矿物10-15cmol/kg
土壤质地,比表面积
0.25-0.025mm0.025-0.001 0.001-0.00025 〈0.00025
0.3 15 37.2 69.9
土壤pH
碱性条件下,胶体表面负电荷增加,CEC增加;阳离子交换量(CEC-CationExchangCapacity) 以吸附阳离子总量表示的土壤吸附阳离子的能力。单位:cmol/kg。
交换性离子(盐基组成及含量)
K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、Al3+
盐基饱和度,
交换性盐基总量/阳离子交换量
(阳离子交换量-交换性酸)/阳离子交换量
碱化度
交换性Na/阳离子交换量,40%碱土
;(1)阳离子交换量必测项目
(2)根据土壤类型、分析目的及实际需要分析交换性阳离子。
酸性土壤,交换性K+、Na+含量极少,一般不测,可测交换性Ca2+、Mg2+和H+、Al3+,或二者之一。
中性土壤,交换性H+、Al3+极少或无,可测交换性性K+、Na+和Ca2+、Mg2+,或二者之一。
石灰性土壤,盐基饱和,Ca2+、Mg2+含量接近或等于CEC,一般只测CEC和交换性Ca2+、Mg2+。
盐碱土,主要是交换性性K+、Na+(K+极少),一般测定CEC和交换性Na+,计算碱化度。;如何测定阳离子交换能力?;(3)选择合适的测定对象
A测定交换剂中交换性阳离子减少量
土壤含有的交换性阳离子的溶解是本法的误差来源,比如乙酸钠交换-测盐碱土
B测定交换后土壤阳离子的增量
如果土壤发生了除交换反应外的其他反应,比如蛭石固定NH4+,结果不准确。
C测定交换后上清液中交换性阳离子增量
比较准确,但需要测定项目较多,而且因土壤不同而不同,经过改进,用乙酸钠饱和、乙酸铵交换可以避免这一问题。;CEC测定的操作过程;;;一、酸性土壤阳离子交换能力的测定;1.1M中性乙酸铵交换法;2.氯化钡-???酸镁强迫交换法;操作过程
土样2.00g置于已知质量的离心管(m0),称重加入0.1MBaCl220ml震荡2h,4000rpm离心,弃去清液,加入0.002MBaCl220ml,剧烈震荡、均匀后震荡1h,离心去清液。
重复2次,最后一次离心前测定pH(pHBaCl2),离心去除清液后加入0.01MMgSO410ml强迫交换,充分搅拌后静置1h,测定悬液电导率(ECsusp)和离子强度参比液(0.003MMgSO4)的电导率(ECref)。
如果(ECsusp)(ECref),缓慢滴加0.01MMgSO4至(ECsusp)=(ECref),记录加入0.01MMgSO4的总体积(V2)
如果(ECsusp)(ECref),测定悬液pH(pHsusp),如(pHsusp)pHBaCl2,用0.1M硫酸将其调至pHBaCl2,然后测定比较EC,直至EC相等后准确称量离心管加内容物重量m1。
Q=(C1V1+C2V2-C3V3)*100/m
C1=0.01M,V1=10ml
C2=0.01M,V2-滴加0.01MMgSO4的量
C3=0.003M,V3=m1-(m0+2.00);(三)土壤活性酸、交换性酸的测定;相对于用水浸提,0.01MCaCl2在测定土壤pH时的优点有哪些?
消除悬液效应
不易受稀释效应影响
与土壤溶液中实际电解质浓度近似,所测pH接近田间状态
土壤溶液澄清,易于测定;交换性总酸的测定——1M中性KCl法;3.石灰需要量测定与计算;CaCl2浸提-Ca(OH)2滴定法;石灰性土壤CEC测定方法
—— pH8.2乙酸钠-火焰光度法;三、盐碱土CEC及交换性钠的测定;盐碱土CEC及交换性钠的测定方法;交换性钠的测定(CaCO3-CO2交换法);交换性钠的测定NH4OAc-NH4OH火焰光度法;思考题
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