土壤有机质的测定方法研究

一、土壤有机质的定义

土壤有机质是土壤中各类营养元素，特别是N、P的重要来源。也是土壤微生物必不可少的碳源和能源，它影响着土壤的理化性质。因此，土壤有机质质量分数的高低，是衡量土壤肥力水平的重要标志之一。

土壤有机质分为三大类：第一类是分解很少，仍保持原形态特征的动植物残体；第二类是植物残体的半分解产物及微生物代谢产物；第三类是有机质的分解与合成从而形成较稳定的高分子化合物-腐殖酸类物质。在分析测定土壤有机质质量分数时，实际包括了上述的第二类、第三类和第一类的一部分，以此来说明土壤肥力特性是合适的。因此，在作土壤有机质样品前处理的时候，应将未分解的植物根系挑拣出来，以免影响数据分析。

测定土壤有机质主要有 《土壤有机质的测定》（NY/T 85-1988）、《土壤有机质的测定》（NY/T 1121.6-2006）、《森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算》（LY/T 1297-1999 ）3种标准。在《土壤有机质的测定》（NY/T 85-1988）中，用电沙浴作为加热载体，温度不好把控，且批量操作效率较低；在《森林土壤有机质的测定及碳氮比的计算》（LY/T 1297-1999）中测定方法等同于《土壤有机质的测定》（NY/T 1121.6-2006），因此本文介绍的是《土壤有机质的测定标准》（NY/T 1121.6-2006）。

二、测定原理及适用范围

在加热条件下，用过量的重铬酸钾-硫酸溶液氧化土壤有机碳，多余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定，以空白和样品消耗量的差值计算有机碳的质量分数。本方法与干烧法对比，只能氧化90%的有机碳，因此，将测得的有机碳乘以校正系数1.1，再乘以常数1.724（按土壤有机质平均含碳58%计算）即为土壤有机质的质量分数。

本方法适用于土壤有机质质量分数在15%（即150 g/kg）以下的土壤有机质测定。

三、主要仪器设备及试剂

（一）主要仪器设备

1.油浴锅，带加热循环装置可电子调控温度并保持恒温加热设备。

2.玻璃仪器：25 mL比色管、250 mL锥形瓶、50 mL滴定管。

3.混匀器。

4.铁丝笼或铝制试管架。

（二）试剂

1.重铬酸钾-硫酸溶液0.4 mol/L。

2.硫酸亚铁标准溶液0.1 mol/L，临用现标。

3.重铬酸钾标准溶液0.1 mol/L，用优级纯或以上规格试剂配制。

4.邻菲啰啉指示剂，亦称试亚铁灵指示剂。

四、主要操作步骤

（一）称样

准 确 称 量 样 品 0.05～0.5 g 精确至（0.1 mg），置于洁净干燥的25 mL比色管中。在称样时，可根据样品的颜色进行称量，一般称样为0.5 g，如果样品颜色较深，可酌情减少称样量。

（二）加液

准确加入10.00 mL的0.4 mol/L重铬酸钾-硫酸溶液，之后用混匀器将样品于试液充分混匀。

（三）消煮

将混匀后的试料加置小号曲颈漏斗后，将试料连带铁丝笼或铝制试管架一并放入已经恒温至177 ℃的油浴锅中，仔细观察试料反应情况，如果试料从底部冒泡，开始准确计时5 min，时间结束后，取出试料，冷却，准备转移。

（四）转移

将已经冷却的试管，擦拭去掉比色管外面的硅油，用纯水先将小号曲颈漏斗冲洗，冲洗水收集与比色管内，逐个转移到250 mL锥形瓶中，用纯水反复少量冲洗比色管，冲洗液收集与250 mL锥形瓶，并注意控制锥形瓶中的试液总体积控制在 50～60 mL。

（五）滴定

向盛有试样的锥形瓶中滴加3～5滴邻菲罗啉指示剂，将0.1 mol/L的硫酸亚铁装入经过校准的50.00 mL的比色管中进行滴定操作。试样由橙黄经蓝绿到棕红色为滴定终点，记录消耗体积。每批分析时，需同时作空白试验和与样品含量浓度相当的标准质控样品。

五、计算公式

计算公式为：

在公式中：

O.M— 土壤有机质的质量分数，单位为g/kg；

VO—空白试验所消耗硫酸亚铁标准溶液体积，单位为mL；

V—试样测定所消耗硫酸亚铁标准溶液体积，单位为mL；

c—硫酸亚铁标准溶液的浓度，单位为mol/L；

0.003—1/4碳原子的毫摩尔质量，单位为g；

1.724—由有机碳换算成有机质的系数；

1.10—氧化校正系数；

m—称取拱干试样的质量，单位为g；

1000—换算成每千克的质量分数。

平行测定结果用算数平均值表示，保留3位有效数字。

六、注意事项

（一）为了减少加入10.0 mL的0.4 mol/L硫酸重铬酸钾溶液过程的操作误差，可准确加入5.0 mL的0.8 mol/L重铬酸钾溶液及5 mL的硫酸来替代10.0 mL的0.4 mol/L硫酸重铬酸钾溶液。同时，在测定石灰性土壤时，应缓慢加入硫酸重铬酸钾溶液，以防止由于碳酸钙的分解而引起的激烈气泡。

（二）当有大批量样品时，可将铁丝笼用铝制试管架取代，两侧应有铁丝固定，方便消解过程中取出查看。

（三）油浴锅的加热载体一般选择硅油，避免采用植物油，以防止油滴迸溅，增加试验误差。亦可采用可控温铝块来代替油浴，环保卫生。

（四）将铁丝笼或试管架放置在177 ℃油浴锅中之后注意观察液面反应情况，如果是表面有气泡，一般为硫酸与碳酸钙发生反应而形成的二氧化碳，应区分与沸腾。当沸腾自底部开始时，准确秒表计时5 min，期间注意摇动铁丝笼或试管架，时间一到，即刻取出铁丝笼或试管架。

（五）如果试样中加硫酸银掩蔽氯离子，则氧化校正系数为1.08。

（六）称量样品时为风干样，但需计算出风干样的含水率，以折算风干样质量。