土壤阳离子交换量(CEC)的测定是一个重要的土壤分析步骤,它指的是土壤胶体所能吸附的各种阳离子的总量。以下是土壤阳离子交换量测定的详细步骤和相关信息:
一、测定原理
土壤阳离子交换量的测定原理主要基于土壤中存在一定比例的阳离子可兑换离子,这些离子可以通过电离方式与外源离子进行交换。通过测量土壤中阳离子可兑换量,可以计算出土壤的酸碱度以及土壤的阳离子交换能力。
二、测定方法
土壤阳离子交换量的测定方法多种多样,以下是两种常用的方法:
乙酸铵交换法
适用于酸性、中性土壤。
使用乙酸铵溶液反复处理土壤,使土壤成为铵离子饱和土。
用乙醇洗去多余的乙酸铵后,应用蒸馏法测定铵离子的量并换算为土壤阳离子交换量。
此法的优点是交换液中可同时测定各种交换性盐基离子。
氯化铵-乙酸铵交换法
适用于石灰性土壤。
使用氯化铵-乙酸铵作交换剂进行测定。
三、主要试剂与仪器
主要试剂包括乙酸钠溶液(pH 8.2,1 mol/L)、95%乙醇溶液或99%异丙醇溶液、乙酸铵溶液(pH 7.0,1mol/L)和钠标准溶液等。
主要仪器包括离心机(转速3000 r/min~4000 r/min)、离心管(50mL)和火焰光度计等。
四、试样的制备与分析步骤
试样的制备:取风干的实验室待测样品,充分混匀后按四分法缩减至100g,粉碎后通过60目孔径筛,装入样品袋备用。
分析步骤:
称取通过0.25mm筛孔风干土4.00g~6.00g(粘土取4.00g,砂土取6.00g)于50mL离心管中。
加乙酸钠溶液33mL,使各管重量一致,振荡5min,离心弃去清液。重复用乙酸钠提取4次。
用乙醇或异丙醇洗涤样品3次,Zui后一次尽量除尽洗涤液。
加入乙酸铵溶液20mL,用玻棒搅成泥浆,振荡5min,离心,将上清液小心倾人50mL容量瓶中。按同样方法用乙酸铵溶液交换洗涤二次。
收集的清液Zui后用乙酸铵溶液定容至50mL。
用火焰光度计测定溶液中Na+浓度,然后从工作曲线上查得钠的浓度。
五、结果计算
根据测得的钠浓度,使用以下公式计算土壤阳离子交换量(CEC):
CEC = (c × V × 10^-3) / m
其中:
CEC:土壤阳离子交换量,cmol·kg-1(+);
c:从工作曲线上查得Na的浓度,mg·L-1;
V:测读液的体积,100 mL;
m:土样的质量,g。
通过以上步骤和公式,可以准确地测定土壤的阳离子交换量,从而评估土壤的肥力、土壤营养元素的释放和植物的生长发育情况。