c6土壤钾的测定课件

1、第六章土壤钾的测定2022/10/101耿明建 第六章土壤钾的测定2022/10/91耿明建 mjge本章要点：1、了解土壤中全钾及有效钾的存在形态。2、熟悉土壤全钾测定中样品分解的方法。3、掌握溶液中钾的定量方法火焰光度法的原理与测定条件。4、掌握1.0mol/LNH4OAc法测定土壤速效钾的原理与条件。5、掌握1.0mol/LHNO3煮沸法测定土壤缓效钾的原理及条件。2022/10/102耿明建 本章要点：2022/10/92耿明建 mjgengmai钾是植物生长发育必需的营养元素钾与光合作用钾能促进光合作用产物的运输钾与蛋白质合成 钾对细胞渗透作用的调节钾与气孔运动激活酶的活性增强植物的

2、抗逆性2022/10/103耿明建 钾是植物生长发育必需的营养元素2022/10/93耿明建 缺钾症状2022/10/104耿明建 缺钾症状2022/10/94耿明建 mjgengmail第一节 土壤全钾的测定一、土壤全钾的含量1. 土壤全钾含量 土壤全钾（K2O）含量一般在20g.kg-1左右， 石灰性土可高达30g.kg-1以上， 红壤、砖红壤则可低于2g.kg-1 。 我国土壤全钾量自南向北、自东向西增加。2022/10/105耿明建 第一节 土壤全钾的测定一、土壤全钾的含量2022/10/952. 影响土壤全钾含量的因素 （1）母质和气候条件： 华北、西北地区成土母质均一、气候干旱，其

3、土壤全钾变幅较小。如华北平原全钾为18.2-21.6g.kg-1，西北黄土全钾为14.9-18.3g.kg-1。 淮河以南成土母质不均一、多雨，土壤全钾变幅较大。如安徽南部山地全钾为9.9-33.2g.kg-1，海南岛为0.83-32.4g.kg-12022/10/106耿明建 2. 影响土壤全钾含量的因素2022/10/96耿明建 m2. 影响土壤全钾含量的因素（2）土壤地区分布： 一般情况下，我国土壤全钾量自南向北、自东向西增加。（3） 土壤矿物类型： 一般情况下，2:1型粘土矿物较1:1型全钾量含量高原生矿物含钾量(K2O%)次生矿物含钾量(K2O%)钾长石10-12伊利石4-7白云石7

4、-11蛭石0-2黑云母6-10绿泥石0-1蒙脱石0-0.52022/10/107耿明建 2. 影响土壤全钾含量的因素原生矿物含钾量(K2O%)次生矿二、土壤钾的形态1.矿物钾 主要指原生矿物钾结构钾，极难风化，如钾长石、白云石等。占全钾含量的90-98 这些钾一般不溶于水，也不能被溶液中的阳离子所代替，作物不能直接吸收利用，所以又叫无效钾。2022/10/108耿明建 二、土壤钾的形态2022/10/98耿明建 mjgeng二、土壤钾的形态2.非交换性钾又称缓效钾，主要指层状硅酸盐矿物层间和颗粒边缘的那一部分钾。它是速效钾的贮备，能逐渐转化为被植物吸收利用的速效钾，所以叫缓效钾。 包括水云母和

5、黑云母等矿物固有的钾和21型粘土矿物所固定的钾两部分。占全钾含量的1-10。 土壤缓效钾的分级指标： K600 mg.kg-1 高 600300 mg.kg-1 中 300 mg.kg-1 低2022/10/109耿明建 二、土壤钾的形态2022/10/99耿明建 mjgeng二、土壤钾的形态3.交换性钾土壤胶体静电吸附的K+，与溶液中K+保持动态平衡，与非交换性钾之间也有某种平衡关系。速效钾的主体。含量一般为几十到几百mg.kg-1 2022/10/1010耿明建 二、土壤钾的形态2022/10/910耿明建 mjgeng二、土壤钾的形态4.水溶性钾（溶液钾）， 为植物可直接吸收的速效钾，

6、数量很少，一般只有几个mg.kg-1 水溶性钾与交换性钾一起合称速效钾，速效钾含量只占全钾的12022/10/1011耿明建 二、土壤钾的形态2022/10/911耿明建 mjgeng测定分二个阶段：样品预处理： 使土壤钾转化为可溶性钾溶液中钾的测定土壤全钾的测定2022/10/1012耿明建 测定分二个阶段：土壤全钾的测定2022/10/912耿明建 三、土壤样品预处理使土壤钾转化为可溶性钾：酸溶法碱溶法2022/10/1013耿明建 三、土壤样品预处理2022/10/913耿明建 mjgen（一）碱熔法-1NaOH熔融法： 操作方便； 分解较完全； 可用银或镍坩埚代替昂贵的铂坩埚； 熔融温

7、度低（750C）， 置备待测液可同时测定全钾和全磷； 一般实验室最常用方法。2022/10/1014耿明建 （一）碱熔法-1NaOH熔融法：2022/10/914耿明建（一）碱熔法-22、 Na2CO3熔融法：土样熔融完全，试液可测全磷、全钾，但要用昂贵的铂坩埚，所以单测全钾时不用此法。另外，Na2CO3本身易含有杂质，用时需作空白试验，以校正试剂误差。2022/10/1015耿明建 （一）碱熔法-22、 Na2CO3熔融法：2022/10/9（二）酸溶法（HClO4-HF酸溶法） CaSiO3 + HF CaF2 + SiF4 由于SiF4能挥发出来，从而彻底破坏了矿物结构，使其中的Ca、M

8、g、K、Na、Al、Mn.等元素溶解出来。 HClO4可氧化有机质。2022/10/1016耿明建 （二）酸溶法（HClO4-HF酸溶法） CaSiO3 + 方法优点：操作简便分解样品完全，杂质少，不用脱硅；制备好的试液可测定多种元素（Ca、Mg、K、Na、Al、Fe、Mn.）。可用聚四氟乙烯坩埚替代铂坩埚方法缺点：HF有强腐蚀作用， SiF4气体毒性大，要有良好的通风设备； GB指定用HF-HClO4法，但同时又指出若不具备该法消煮条件时，可用NaOH熔融法。2022/10/1017耿明建 方法优点：2022/10/917耿明建 mjgengma四、溶液中钾的测定（一）方法类型亚硝酸钴钠法四

9、苯硼钠重量法、比浊法钾电极法火焰光度法2022/10/1018耿明建 四、溶液中钾的测定（一）方法类型2022/10/918耿明建1、亚硝酸钴钠法 重量法、滴定法、比浊法 酸性条件下，K+与亚硝酸钴钠生成亚硝酸钴钾黄色沉淀，洗净后的沉淀用过量的KMnO4标液溶解，再用Na2C2O4回滴。方法特点： 操作较繁琐，目前很少使用2022/10/1019耿明建 1、亚硝酸钴钠法2022/10/919耿明建 mjgeng2、四苯硼钠法（重量法、比浊法） 基本原理： K+与四苯硼钠生成四苯硼钾白色沉淀，洗净后烘干称重。特点：适合于高钾含量样品测定，如肥料； 操作较繁琐。比浊法：溶液钾浓度低时，可用该方法。

10、2022/10/1020耿明建 2、四苯硼钠法（重量法、比浊法）2022/10/920耿明建3、钾电极法基本原理：钾离子选择电极特点：是一种有前途的方法。国外应用较普遍，我国工业上用的多农业上应用较少，处于发展阶段，因为土壤中杂质多，干扰因素多。 2022/10/1021耿明建 3、钾电极法2022/10/921耿明建 mjgengm4、火焰光度法 简单的发射光谱法，适于测定低浓度范围的钾。 此法测定速度快、简便、灵敏、准确 是现在普遍采用的测钾方法。 国内外公认的标准方法2022/10/1022耿明建 4、火焰光度法2022/10/922耿明建 mjgeng（二）火焰光度法2022/10/1

11、023耿明建 （二）火焰光度法2022/10/923耿明建 mjgeng火焰光度计工作原理发射光谱单色器放大器检测器记录表火焰助燃气废液燃气试液钾、钠滤光片2022/10/1024耿明建 火焰光度计工作原理发射光谱单色器放大器检测器记录表火焰助燃1、火焰光度计的构造包括三部分：光源：包括供气系统、喷雾器、燃烧器。 作用：使试液成细雾状，与可燃气体混合燃烧。单色器：常用滤光片、棱镜或光栅。 作用：选择通过被测元素波长的光。光度计：是检测系统，包括光电池、检测计、调节电阻。 作用：把光能转化成电能，并测定其强度。2022/10/1025耿明建 1、火焰光度计的构造包括三部分：2022/10/925

12、耿明建2、测定原理： 试液由压缩空气泵喷成雾状，与燃气（如汽油）混合燃烧，在火焰高温激发下，K+发射出特定波长的光，如K=766.4nm，Na=589.0nm，通过单色器、光电池把光能转换成电能，在由检流计量出电流的强度，此电流与溶液中K+浓度成正相关，以同样条件作工作曲线，即可求出K+含量。2022/10/1026耿明建 2、测定原理： 试液由压缩空气泵喷成雾状，与燃气（3、测定条件（1）稳定的激发条件：助燃气（空气）与可燃气的压力、液体的流速均应保持一定的稳定，它们直接影响火焰的大小、温度及试液的喷雾状况。此外，喷灯灯头应保持干净，以保证火焰的大小及颜色保持不变。2022/10/1027耿

13、明建 3、测定条件（1）稳定的激发条件：2022/10/927耿明3、测定条件（2）试液与标准溶液组成一致： 试液中存在的非被测元素有的谱线如果与被测元素靠近，则会干扰测定，如Cl-、SO42-在5000mg/L对K、Na有干扰，Ca2+大于20mg/L时对Na+有干扰。总之, K、Na、Ca三元素在测定中互有影响。当溶液酸度大于0.25mol/L时会使测值偏低（0.02mol/L以下无影响）。 可见，待测液的组成越简单越好，且试液与标液的组成越接近越好。2022/10/1028耿明建 3、测定条件（2）试液与标准溶液组成一致：2022/10/93、测定条件（3）消除自吸收现象：火焰发射的谱线

14、强度与待测元素的浓度有一定关系，浓度适中时二者呈线性关系。当浓度较高时谱线的强度减弱，此现象叫自吸收现象。它也是一种干扰，因为火焰中心发射的被测元素谱线被火焰的外焰“冷区”中的被测元素基态原子所吸收，使发射强度减弱。克服方法：把试液稀释或减少称样量。2022/10/1029耿明建 3、测定条件（3）消除自吸收现象：2022/10/929耿明4、火焰光度计的操作(实验课上讲述）条件选择档至“钾测定”打开电源开关至“ON”，预热打开助燃气(空气），调节气压表至0.4个大气压；打开燃气开关，立即点火；火焰调节：调节燃气大小，使蓝色火焰稳定，无明显跳动，内焰呈蓝色小圆锥形高2-3mm，边缘清晰。 如果

15、燃气过多，则内焰呈黄白色，火焰中可能有黑烟产生； 如果空气过多，火焰不稳定，并有“嘶嘶”叫声，有突然熄灭的趋势。2022/10/1030耿明建 4、火焰光度计的操作(实验课上讲述）条件选择档至“钾测定”2调至测量档，开始测定；调节测定范围： 用标液“0”点进样调节火焰光度计读数为0； 用标液“最高点”进样调节火焰光度计读数为90左右标准系列进样、读数、绘制标线；用标准系列的“中点”检查仪器读数是否稳定；待测样品测定，根据标准曲线计算样品含钾量。关机：进蒸馏水洗涤仪器1-2min，先关闭“燃气”，再关闭“助燃气”2022/10/1031耿明建 调至测量档，开始测定；2022/10/931耿明建

16、mjg第二节 土壤速效钾和缓效钾的测定2022/10/1032耿明建 第二节 土壤速效钾和缓效钾的测定2022/10/932耿一、土壤有效钾含量土壤速效钾与全钾含量之间无相关性。土壤速效钾含量（K，mg/kg）与钾肥肥效的关系 土壤速效钾供钾水平作物对钾的反应30极低反应较明显3060低一般有肥效60100中一定条件下有肥效，肥效大小因作物、其它肥效配合、耕作制度和缓效钾含量而异100160高施钾肥一般无效160极高不需施用钾肥2022/10/1033耿明建 一、土壤有效钾含量土壤速效钾供钾水平作物对钾的反应30极低二、土壤钾的形态 土壤中钾主要以无机形态存在，按照其对作物有效程度可划分为：水

17、溶性钾交换性钾 速效钾（其中水溶性钾占5、交换性钾占95）缓效钾 矿物固定钾和易风化矿物中钾无效钾 矿物态钾2022/10/1034耿明建 二、土壤钾的形态2022/10/934耿明建 mjgeng三、土壤速效钾的提取常用提取剂1 mol L-1 NH4OAc1mol L-1 NaCl、NaNO3、Na2SO40.5mol/L BaCl2或0.05mol/L HCl: 当用K离子选择电极测定时，因NH4+干扰大，常用BaCl2（石灰性土）或HCl（酸性、中性土）浸提。与P等元素联合浸提： 如：双酸法 0.2mol/LHCl法 Mehlich 3法2022/10/1035耿明建 三、土壤速效钾的

18、提取2022/10/935耿明建 mjge常用提取剂的特点：依靠阳离子把土壤胶体表面吸附的钾交换出来。从试验结果看，Na+和H+除了提取交换性钾外，还能将部分固定钾提取出来；NH4+仅仅提取土壤交换性钾，不因提取次数增多和时间增长而使提取量增加，即可以将交换性钾和缓效钾截然分开。（为什么？）提取土壤速效钾最常用提取剂：1 mol.L-1 NH4OAc2022/10/1036耿明建 常用提取剂的特点：提取土壤速效钾最常用提取剂：2022/10三、土壤速效钾的提取1mol/L NH4OAc（pH 7）法的优点：（1）K+与NH4+半径接近，能有效提取交换性K NH4+ K+ Na+ Ca2+ 水化

19、H+ r(nm) 0.145 0.133 0.093 0.099 0.450（2）用火焰光度法或原子吸收法定量时，干扰离子少。 2022/10/1037耿明建 三、土壤速效钾的提取1mol/L NH4OAc（pH 7）法影响速效钾提取的因素：提取剂阳离子种类提取时间水土比例2022/10/1038耿明建 影响速效钾提取的因素：2022/10/938耿明建 mjg因此，在提到某一方法时，除了说明浸提剂的成分外，还要说明土液比、浸提时间。例如：NH4OAc法 1:10，30min NaNO3法 1:5， 5min这两种方法的丰缺指标也不同。 低 中 高NH4OAc法 30-70 70-125 12

20、5 mg/kgNaNO3法 20 20-50 50 mg/kg2022/10/1039耿明建 因此，在提到某一方法时，除了说明浸提剂的成分外，还要说明土液四、土壤缓效K的测定1、生物耗竭法： 在一定量土壤中，连续种植作物（黑麦草），直到 作物不能生长，作物吸收的K量即为土壤缓效K量（减去交换性K后）。2、1mol/L HNO3煮沸法： 土液比为1:10，煮沸10min，浸出的K来代表缓效K（减去交换性K后）的相对指标。 本法的要点：准确煮沸10min； 土液比保持1:10，避免水分蒸发掉。2022/10/1040耿明建 四、土壤缓效K的测定2022/10/940耿明建 mjge3、2.0mol/L HNO3冷浸提法： 土液比为1:20，振荡30min。4、四苯硼钠提取法： 土 K+ K+ TPB- KTPB K+5、电超滤（EUF）法： 可同时测定速效K与缓效K。溶于70%丙酮中 2022/10/1041耿明建 3、2.0mol/L HNO3冷浸提法：溶于70%丙酮中 四、土壤缓