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1、第九章土壤水溶性鹽的測定9.1概述土壤水溶性鹽是鹽堿土的一個重要屬性,是限制作物生長的障礙因素。我國鹽堿土的分布廣,面積大,類型多。在干旱、半干旱地區(qū)鹽漬化土壤,以水溶性的氯化物和硫酸鹽為主。濱海地區(qū)由于受海水浸漬,生成濱海鹽土,所含鹽分以氯化物為主。在我國南方(福建、廣東、廣西等省、區(qū))沿海還分布著一種反酸鹽土。鹽土中含有大量水溶性鹽類,影響作物生長,同一濃度的不同鹽分危害作物的程度也不一樣。鹽分中以碳酸鈉的危害最大,增加土壤堿度和惡化土壤物理性質(zhì),使作物受害。其次是氯化物,氯化物又以MgCl
2、2的毒害作用較大,另外,氯離子和鈉離子的作用也不一樣。土壤(及地下水)中水溶性鹽的分析,是研究鹽漬土鹽分動態(tài)的重要方法之一,對了解鹽分、對種子發(fā)芽和作物生長的影響以及擬訂改良措施都是十分必要的。土壤中水溶性鹽分析一般包括pH、全鹽量、陰離子(Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-、NO3-等)和陽離子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+)的測定,并常以離子組成作為鹽堿土分類和利用改良的依據(jù)。表9-1鹽堿土幾項分析指標(biāo)飽和泥漿浸出液電導(dǎo)率(dS·m-1)pH交換性鈉占交換量百分?jǐn)?shù)水溶性鈉占陽離子
3、總量百分?jǐn)?shù)鹽土鹽堿土堿土>4>4<4<8.5<8.5>8.5<15<15>15<50<50>50鹽堿土是一種統(tǒng)稱,包括鹽土、堿土、和鹽堿土。美國農(nóng)業(yè)部鹽堿土研究室以飽和土漿電導(dǎo)率和土壤的pH與交換性鈉不依據(jù),對鹽堿土進(jìn)行分類(表9-1)。我國濱海鹽土則以鹽分總含量為指標(biāo)進(jìn)行分類(表9-2)。在分析土壤鹽分的同時,需要對地下水進(jìn)行鑒定(表9-3)。當(dāng)?shù)叵滤V化度達(dá)到2g·L-1時,土壤比較容易鹽漬化。所以,地下水礦化度大小可以作為土壤鹽漬化程度和改良難易的依據(jù)。表9-2我國濱海鹽土的分級標(biāo)準(zhǔn)鹽分總
4、含量(g·kg-1)鹽土類型鹽分總含量(g·kg-1)鹽土類型1.0~2.04.0~6.0輕度鹽化土強(qiáng)度鹽化土2.0~4.0>6.0中度鹽化土鹽土表9-3地下水礦化度的分級標(biāo)準(zhǔn)類別礦化度(g·L-1)水質(zhì)淡水弱礦化水半咸水咸水<11~22~3>3優(yōu)質(zhì)水可用于灌溉*一般不宜用于灌溉不宜用于灌溉*用于灌溉的水,其導(dǎo)電率為0.1~0.75dS·m-1。測定土壤全鹽量可以用不同類型的電感探測器在田間直接進(jìn)行,如4聯(lián)電極探針、素陶多孔土壤鹽分測定器以及其它電磁裝置,但測定土壤鹽分的化學(xué)組成,則還需要用土壤
5、水浸出液進(jìn)行。9.2土壤水溶性鹽的浸提(1:1和5:1水土比及飽和土漿浸出液的制備)[1]土壤水溶性鹽的測定主要分為兩步:①水溶性鹽的浸提;②測定浸出液中鹽分的濃度。制備鹽漬土水浸出液的水土比例有多種,例如1:1、2:1、5:1、10:1和飽和土漿浸出液等。一般來講,水土比例愈大,分析操作愈容易,但對作物生長的相關(guān)性差。因此,為了研究鹽分對植物生長的影響,最好在田間濕度情況下獲得土壤溶液;如果研究土壤中鹽分的運(yùn)動規(guī)律或某種改良措施對鹽分變化的影響,則可用較大的水土比(5:1)浸提水溶性鹽。浸出液
6、中各種鹽分的絕對含量和相對含量受水土比例的影響很大。有些成分隨水分的增加而增加,有些則相反。一般來講,全鹽量是隨水分的增加而增加。含石膏的土壤用5:1的水土比例浸提出來的Ca2+和SO42-數(shù)量是用1:1的水土比的5倍,這是因為水的增加,石膏的溶解量也增加;又如含碳酸鈣的鹽堿土,水的增加,Na+和HCO3-的量也增加。Na+的增加是因為CaCO3溶解,鈣離子把膠體上Na+置換下來的結(jié)果。5:1的水土比浸出液中的Na+比1:1浸出液中的大2倍。氯根和硝酸根變化不大。對堿化土壤來說,用高的水土比例浸
7、提對Na+的測定影響較大,故1∶1年浸出液更適用于堿土化學(xué)性質(zhì)分析方面的研究。水土比例、震蕩時間和浸提方式對鹽份的溶出量都有一定的影響。試驗證明,如Ca(HCO3)2和CaSO4這樣的中等溶性和難溶性鹽,隨著水土比例的增大和浸泡時間的延長,溶出量逐漸增大,致使水溶性鹽的分析結(jié)果產(chǎn)生誤差。為了使各地分析資料便于相互交流比較,必須采用統(tǒng)一的水土比例、震蕩時間和提取方法,并在資料交流時應(yīng)加以說明。我國采用5:1浸提法較為普遍,在此重點介紹1:1、5:1浸提法和飽和土漿浸提法,以便在不同情況下選擇使用。
8、9.2.1主要儀器(1)布氏漏斗(如圖9.1),或其它類似抽濾裝置。(2)平底漏斗、抽氣裝置、抽濾瓶等。9.2.2試劑1g·L-1六偏磷酸鈉溶液。稱?。∟aPO3)60.1g溶于100L水中。9.2.3操作步驟(1)1:1水土比浸出液的制備。稱取通過1mm篩孔相當(dāng)于100.0g烘干土的風(fēng)干土,例如風(fēng)干土含水量為3%,則稱取103g風(fēng)干土放入500mL的三角瓶中,加剛沸過的冷蒸餾水97mL,則水土比為1:1。蓋好瓶塞,在振蕩機(jī)上振蕩15min。用直徑11cm的瓷漏斗過濾,用密實的濾紙,傾倒土液時應(yīng)