農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定及分析

張墨

摘要：本文對(duì)某市某區(qū)不同地點(diǎn)農(nóng)田土壤進(jìn)行了采集，并采用蒸餾法對(duì)農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量進(jìn)行測(cè)定，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該地區(qū)農(nóng)田土壤保肥能力的有效判斷。蒸餾法簡(jiǎn)單便捷，適用于對(duì)大批量農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定。本文試驗(yàn)結(jié)果顯示，該地區(qū)農(nóng)田土壤的陽(yáng)離子交換量的平均值是23.0cmol/kg，該值大于20coml/kg。因此，該地區(qū)農(nóng)田土壤具有較強(qiáng)的緩沖和保肥能力，且肥力水平相對(duì)較高。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤；陽(yáng)離子交換量；測(cè)定；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.152

0前言

土壤陽(yáng)離子交換量，是指攜帶有負(fù)電荷的土壤膠體，憑借靜電產(chǎn)生的引力，對(duì)溶液中各類陽(yáng)離子，諸如鎂離子、鉀離子、氫離子、鈉離子、銨根離子、鈣離子、以及鋁離子等吸附的最大量。土壤陽(yáng)離子交換量的數(shù)值可作為重要參數(shù)對(duì)農(nóng)田土壤保肥能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。通常將土壤陽(yáng)離子交換量數(shù)值>20cmol/kg的農(nóng)田土壤視為具有較強(qiáng)的保肥能力。土壤陽(yáng)離子交換量對(duì)于保障農(nóng)田土壤的緩沖性能、保存土壤營(yíng)養(yǎng)成分、避免土壤溶液生理失衡具有至關(guān)重要的意義。同時(shí)，土壤陽(yáng)離子交換量能為農(nóng)田土壤的改良以及施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)儀器：往復(fù)式振蕩機(jī)、容積為250ml的塑料瓶、全自動(dòng)定氮儀、直徑為12.5cm的中速濾紙。試驗(yàn)試劑：0.1mol/氟化銨溶液、20g/L硼酸溶液、0.02mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1土樣采集

在某市某區(qū)A鎮(zhèn)、B鎮(zhèn)、C鎮(zhèn)、D鎮(zhèn)的農(nóng)田中進(jìn)行土樣采集，采集深度在O米到20米之間。在四個(gè)鎮(zhèn)中采集4組土樣，共計(jì)16份。將所采集的土樣進(jìn)行風(fēng)干，然后對(duì)之碾磨。

1.2.2配置溶液

①稱取重量為3.704g的氟化銨，將之加入容積為1L的水中進(jìn)行溶解，制成0.1mol/L氟化銨溶液。②稱取重量為20g的硼酸，將之加入容積為1L的水中進(jìn)行溶解，制成20g/L的硼酸溶液。在使用該硼酸溶液之前，將容積為lmL的甲基紅溴甲酚綠混合指示劑加入容積為50mL的硼酸溶液中，使用稀HCI將之調(diào)節(jié)為紫紅色。③將容積為25mL的0.1000mol/L硼砂標(biāo)準(zhǔn)溶液移取入容積為100mL的錐形瓶中，將2滴甲基紅溴甲酚綠混合指示劑加入其中，使用待標(biāo)定的HCI溶液對(duì)之進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)是溶液由藍(lán)顏色變?yōu)樽霞t色，滴定次數(shù)為三次，取平均值。

標(biāo)定之后，使用純度符合相關(guān)分析要求的蒸餾水對(duì)之進(jìn)行5倍稀釋，并按照以下公式對(duì)HCI溶液的濃度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算：

1.2.3對(duì)土壤陽(yáng)離子交換量進(jìn)行測(cè)定

稱取重量為10.00g的風(fēng)干土樣，該風(fēng)干土樣要能通過(guò)篩孔為1mm的篩網(wǎng)。將10.00g風(fēng)干土樣加入容積為250mL的塑料瓶?jī)?nèi)，再將容積為100mL的0.1mol/L氟化銨溶液加入其中，對(duì)之進(jìn)行為時(shí)30min的振蕩，之后進(jìn)行過(guò)濾。將容積為20ml的濾液移取至大試管內(nèi)，將之放置于自動(dòng)定氮儀上進(jìn)行蒸餾處理，然后對(duì)之滴定。進(jìn)行2個(gè)空白對(duì)照，將容積為20mL的0.1mol/L氟化銨溶液移取至塑料瓶?jī)?nèi)，對(duì)之進(jìn)行與樣品相同的處理。按照以下公式，對(duì)土壤陽(yáng)離子交換量進(jìn)行計(jì)算：

2結(jié)果與分析

2.1土壤陽(yáng)離子交換量

通過(guò)計(jì)算，對(duì)該市該區(qū)A鎮(zhèn)、B鎮(zhèn)、C鎮(zhèn)、D鎮(zhèn)所采集的土樣進(jìn)行土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定平均值如下表1所示：

通過(guò)觀察上表可知，ABCD四鎮(zhèn)農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量的平均值并無(wú)顯著差別，四鎮(zhèn)農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量平均值為23.0cmol/kg>20.0coml/kg。由此可知，該市該區(qū)農(nóng)田土壤具有較強(qiáng)的保肥能力。

2.2土壤陽(yáng)離子交換量與體積質(zhì)量的關(guān)系

對(duì)上述ABCD四鎮(zhèn)的農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量與各自的體積質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)性分析，可以得出以下結(jié)論：農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量的數(shù)值越大，則其體積質(zhì)量越小。究其原因，可能是農(nóng)田土壤呈現(xiàn)疏松多孔的結(jié)構(gòu)，其各類有機(jī)質(zhì)含量增多，則其土壤體積質(zhì)量隨之出現(xiàn)降低。

2.3土壤陽(yáng)離子交換量與黏粒含量的關(guān)系

農(nóng)田土壤中的黏粒吸附能力極強(qiáng)，黏粒是指粒徑小于1微米的各類次生型礦物質(zhì)，黏粒是農(nóng)田土壤之中最為主要的無(wú)機(jī)交換基。通常，農(nóng)田土壤中所含的黏粒數(shù)量越多，農(nóng)田土壤中就具有越高含量的營(yíng)養(yǎng)成分，農(nóng)田土壤就具有更強(qiáng)的保肥能力以及報(bào)水能力，但缺乏良好的通透性能。

3結(jié)論

本文對(duì)A、B、C、D四鎮(zhèn)的農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量的測(cè)定結(jié)果顯示，該市該區(qū)農(nóng)田土壤交換量的平均數(shù)值為23.0mol/kg。該數(shù)值明顯大于20.0mol/kg，這表明該地區(qū)農(nóng)田土壤具有較強(qiáng)的保肥能力，適宜各類農(nóng)作物的茁壯成長(zhǎng)。各類腐殖質(zhì)膠體通常具有數(shù)值較高的陽(yáng)離子交換量。因此，可以在農(nóng)田土壤中添加各類有機(jī)質(zhì)的含量，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田土壤陽(yáng)離子交換量的有效提高。通過(guò)大幅度提高農(nóng)田土壤中陽(yáng)離子交換量，能實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田土壤緩沖能力的有效提高，并且能有效增強(qiáng)農(nóng)田土壤的保肥能力以及保水能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田土壤地力的有效改善。對(duì)于較為貧瘠的農(nóng)田土壤，可以對(duì)之適當(dāng)施加相應(yīng)的有機(jī)質(zhì)肥料，有效提高農(nóng)田土壤的陽(yáng)離子交換量，改善土壤地力。