土壤酸碱度的测定
出处：按学科分类—农业科学 中国农业出版社《果树施肥手册》第167页（3904字）
土壤酸碱度是影响土壤肥力的重要指标之一，它不仅影响土壤养分的转化，存在形态及其有效性，影响肥料的有效施用和土壤微生物的活性，还直接影响果树的正常生长发育。
土壤酸碱度一般在pH4～9之间，pH和土壤酸碱度等级标准列表3－14。
表3－14 pH和土壤酸碱度等级标准
测定土壤酸碱度的方法很多。见表3－15。
表3－15 常用的土壤pH测定方法
1．混合指示剂比色法 本法介绍的是用pH4～8和pH7～9两种混合指示剂简易比色法，此法的准确度可达到±0．5pH，适用于田间测定。
方法原理：利用指示剂在不同pH的溶液中显示不同颜色的特性，因而可根据指示剂显示的颜色确定溶液的pH。
试剂与仪器：
试剂：
①pH4～8混合指示剂：称取等量(0．25克)的溴甲酚绿、溴甲酸紫及甲酸红3种指示剂，放在玛瑙研钵中，加15毫升0．1N氢氧化钠及5毫升蒸馏水，共用研匀，再用蒸馏水稀释至1000毫升。此指示剂的pH变色范围如下：
②pH4～11混合指示剂：称取0．2克甲基红，0．4克溴百里酸蓝，0．8克酸酞，在玛瑙研钵中混合研匀，溶于400毫升95%酒精中，加蒸馏水580毫升，再用0．1N氢氧化钠调至pH7(草绿色)，用pH计或标准pH溶液校正，最后定容至1000毫升。其变色范围如表3－16。
表3－16 不同pH溶液变色情况
③pH7～9混合指示剂：称取等量(0．25克)的甲酚红和百里酚蓝(又名1－甲异丙苯蓝)，放在玛瑙研钵中，加0．1N氢氢化钠11．9毫升，共同研匀，待完全溶解后再用蒸馏水稀释至1000毫升。其变色范围如表3－17。
表3－17 不同pH溶液变色情况
测定步骤：用骨勺取少量土壤样品，放于白瓷板凹槽中[图3－4(1)]，加蒸馏水1滴，再加pH混合指示剂3～5滴，以能湿润样品而稍有余为宜，用玻棒充分搅拌，稍澄清，倾倒瓷板，观察溶液色度。或者用一小滤纸条吸附有色溶液，与相应的土壤酸碱度(pH)比色卡进行比较，确定pH。
(1)
(2)
图3－4 pH简易比色工具
(1)白瓷板 (2)白色蜡纸槽或聚乙烯薄膜
也可用宽约2～3厘米，长约6～8厘米的白色石蜡浸纸[图3－4(2)]代替白瓷板。石蜡浸纸的制作方法：用质量较好的白纸在加热熔化的石蜡中浸过，干后使用，石蜡膜尽量薄些。也可用聚乙烯食品袋代替白瓷板，用时必须在薄膜底层衬上同样大小的白纸。分析时，将纸(或薄膜)沿其长度对折，然后再将其一端近1．2厘米处折起，使成直角形的纸槽。取样品少许，放在折转的纸槽内，加蒸馏水1～2滴和pH混合指示剂3滴，以能湿润样品而稍有余为准，然后用手捏动纸槽使其和样品充分作用，再稍倾斜纸槽，观察其溶液颜色，与土壤酸碱度(pH)比色卡比较，确定pH。
2．电位测定法 方法原理：用电位测定法测定溶液或土壤悬液的pH时，常用的指示电极为pH玻璃电极，参比电极有甘汞电极和银－氯化银电极。
当以pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，插入试液或土壤悬液中时，构成一电池反应，两者之间产生一个电位差，由于参比电极的电位是固定的，因而该电位差的大小决定于试液中的氢离子活度。氢离子活度的负对数即为pH。因此，可用电位测定仪测定其电动势，再换算成pH；一般可直接用酸度仪读得pH。此一电池反应符合聂耳斯特方程式。
试剂及主要仪器：
试剂：
①pH4．01标准缓冲液：称取在105℃烘过的苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)10．21克，用蒸馏水溶解后稀释至1000毫升，即为pH4．01、浓度0．05摩尔／升的苯二甲酸氢钾溶液。
②pH6．87标准缓冲液：称取在5℃烘过的磷酸二氢钾3．39克和无水磷酸氢二钠3．53克(或用带12个结晶水的磷酸氢二钠于干燥器中放置2周，使成为带2个结晶水的磷酸氢二钠，再经130℃烘成无水磷酸氢二钠备用)，溶解在蒸馏水中，定容至1000毫升。
③pH9．18标准液：称3．80克硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶于蒸馏水中，定容至1000毫升。此缓冲液易变化，应注意保存。
④1N氯化钾溶液：称取氯化钾74．6克溶于400毫升蒸馏水中，用10%氢氧化钾和盐酸(HCl)调至pH5．5～6．0，然后稀释至1000毫升。
⑤盐桥的制备：称取3克琼脂和10克分析纯氯化钾，放入150毫升烧杯中，加蒸馏水100毫升，然后在水浴上加热溶解，再用吸管将热的琼脂溶液装入两端较细、直径为3～5毫米的U形管中(应装满，无气泡)，使其冷却后凝固即成盐桥。在盐桥中选用氯化钾的目的，是因其氯离子和钾离子的移动速度几乎相等，因而在测定过程中盐桥与待测液之间的扩散电位很小，可忽略不计。
仪器：pHS－2型酸度计(或雷磁25型酸度计)；甘汞电极；pH玻璃电极或pH复合玻璃电极。
测定步骤：
①土壤样品的制备：在野外果园测定土壤pH时，可采取自然土壤10～20个点，不必风干而混合均匀后直接测定。但一般是测定风干的土壤样品，样品避免磨得过细，通过18目筛即可。土样保存在玻璃瓶内塞紧瓶盖备测。
②土壤水浸提液pH(活性酸)的测定：称取25克(可用特制的小匙量取)土壤样品，放入50毫升烧杯中，用量筒加25毫升无二氧化碳蒸馏水，放在磁力搅拌器上搅拌1分钟，使土体充分散开，放置30～60分钟使其澄清，此时应避免空气中有氢或挥发性酸，然后将pH玻璃电极的球泡插到下部悬浊液中，并在悬浊液中轻轻摇动，以去除玻璃表面的水膜，使电位达到平衡。随后将甘汞电极插到上部清液中，按下读数开关进行pH测定。性能良好的pH玻璃电极与悬液接触数分钟后即可达到稳定读数。
上法每测一个样品要用洗瓶轻轻将pH玻璃电极表面和甘汞电极或盐桥顶端所黏着的土粒洗去，并用滤纸轻轻将吸附的水吸干，再进行第二个样品的测定。测定5～6个样品后，应用pH标液校正一次，并将甘汞电极或盐桥放在饱和氯化钾液中浸泡一下，以维持顶端的氯化钾液充分饱和。为此，也可将甘汞电极单独放在饱和氯化钾液中，借助盐桥与pH玻璃电极构成测量线路。
③土壤的氯化钾盐浸提液pH(潜在酸)的测定：当水浸提液的pH低于7时，用盐浸提液测定土壤的pH才有意义。测定方法除将1N氯化钾溶液代替无二氧化碳蒸馏水外，其他操作步骤均与水浸提液相同。
由于盐浸提液中的钾离子和土壤接触时，即与胶体表面吸附的铝和氢离子起交换作用，将其大部分交换到溶液中来，故此时所测定的浸出液pH较水浸出液的pH为低。此数据可大致了解土壤交换性酸度的大小和盐基饱和度的高低。
注意事项：
①水土比的影响：为了能够相互比较，在测定pH时，水土比应固定。经试验：碱性土壤可采用1∶1的水土比例测定，而酸性土壤可用1∶1或2．5∶1的水土比例进行测定。
②土壤中含有二氧化碳所发生的影响：室内用风干土样测得的pH仅为相对值，特别是对石灰性土壤尤为显着。因为土壤中二氧化碳含量的多少，对其pH高低影响极大。
③液接电位的影响：当甘汞电极与土壤悬液接触时，会产生电位差，称为液接电位，此电位可引起土壤pH的测定误差。
④测定条件的影响：对于容易沉降的土壤，pH玻璃电极的插入位置会使测定的pH不同，在测定时搅动悬液可对读数发生影响。