显微镜法

出处:按学科分类—农业科学 农业出版社《土壤农化分析手册》第185页(2020字)

在土壤微形态研究中,经常采用显微镜观测土壤薄片以评价土壤团聚体及其孔隙的数量和质量,还可绘图照像。利用磨片还可以确定样品的矿物组成。

土壤薄片的制备大致分为固结、磨片、清理和观察四个工序。

1.固结 土壤是疏松的多孔体,在制片前首先应把土壤硬化,而不引起任何变化。因此,在硬化时就要选择合适的固结物质、温度和时间,以便使土壤煮透、硬度大而不改变原来的结构状况。

目前常用的固结物质有松香加二甲苯(比例为3∶1),环氧树脂、(邻)苯二甲酸二丁脂(增塑剂)及乙二胺(硬化剂)(比例为 )和不饱和聚脂树脂等。采用松香加二甲苯,比例以3∶1为好,容易渗入孔隙内,制出的片子质量高。

煮样程序:先把松香研成粉末,通过0.5mm筛,按比例在蒸发皿(150或250ml)内与二甲苯混合,用表面皿盖好静放8h左右,接着放入恒温箱内使其完全融化,用玻璃棒搅匀,保持60-70℃,然后把已编号的土样徐徐放入胶液中,达3-4h,使样品浸润受热均匀。把温度升高至130-135℃,经5-6h,使细孔隙充满胶,增加硬度一直到使胶既能拉成细丝,脆性又好,用手指能压成细粉末为止。此后再降至115-120℃保持1-2h,使胶充满大孔隙。然后把样品由胶液取出,在恒温箱中徐徐地降至室温。这样的温度变化可防止由于温度的突变而引起土壤变形,并可促使土样充分煮透。

当土样冷却至室温时,由恒温箱取出,顺序放入标本盒内(注意其方向位置,以免混乱)。令其充分冷却,妥善保存,以备磨片。

2.磨片 要求把固结好的土块磨成厚度为0.02-0.03mm的薄片,磨制过程包括二次粗磨和二次细磨。

①开始在磨片机上粗磨,转速每分钟600-800次,加600号金刚砂(江苏,无锡砂厂)磨成需要的平面,厚度约0.8-1.0cm,如发现未煮透时应重新煮样。把土样上的金刚砂粒洗去,接着在玻璃板上加均一的最细的金刚砂M304或无锡砂厂出的3000号(应经过沉降分离)与甘油调匀,进行细磨,一直到磨成光滑的平面为止。磨好后用水或甘油把金刚砂洗净。

②把磨好的平面拈到载玻片上。擦净载玻片,放到金属小台上,下而用酒精灯加热,根据磨面的大小取2-4滴加拿大树胶放到载玻片的中部,徐徐加热,并不断用特制细玻璃棒或细竹签搅拌,使其受热均匀。烤胶达到细而脆为止(即能拉成细丝,冷却后用手指稍加压力就成细粉末状)。在上载玻片时,为避免因冷热接触而产生大量气泡和土体变形,在烤胶时把要粘的土块放到金属小台的边缘部位,使土样磨好的面放到胶上稍加压力,轻轻地把气泡排除。然后按编号放到平的地方冷却。

③冷却后,进行对称面的磨制,其顺序使用材料和磨制的要求与第一次粗磨和细磨相同。所不同的是这次粗磨要磨到2-3mm厚。为了磨得厚薄均一,就要用力一致,并需经常变动磨的方向。此外,细金刚砂与甘油要适量,先用小方块硬的岩石或玻璃块(长4-6cm,宽2-3cm),在玻璃板上将其调匀后再作细磨,磨到在正交偏光显微镜下能清楚地看到土壤的内部构造及石英粒的干涉色为灰色为止,即达0.02-0.03mm的厚度。此后,用小刀把载玻片的土样周围的胶铲掉,磨片的过程就告结束。

④上盖玻片。把盖玻片用细绸布擦净,放在金属台上,用酒精灯加热,使温度维持在30-40℃。取加拿大胶2-3滴,滴到盖玻片上,待胶流开时,把要粘的载玻片在酒精灯上微热,然后迅速把载玻片倾斜,并与盖玻片上的胶接触,把盖玻片胶起来;此时将载玻片倒转过米,另一个用火柴棒由先接触胶的一端稍加挤压,把多余的胶和气泡排除。放平使其硬化,或平放到恒温箱内以30-40℃的温度保持一昼夜;然后取出冷却。

3.清理 用锐利的小刀(先把刀热一热),沿着盖玻片的四周截去过剩的胶,再用硬毛刷(笔)沾上酒精把残留的胶洗去,用纱布擦去痕迹,就成为清洁而整齐的土壤薄片。

最后进行登记编号,在小标签上写清土壤名称、地点、日期等,并粘在载玻片上,平放保存,以备观察。

4.观察 首先用偏光显微镜检查整个制片过程中原状土样是否受到破坏。然后,根据研究项目进行解剖和比较观察、记载、绘制草图、照相以及必要项目的统计等工作。

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