土壤阳离子交换量的测定
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189页（4482字）
土壤阳离子交换量的大小，可作为评价土壤保水保肥能力的指标，是选择果园土壤和合理施肥的重要依据之一。
测定土壤阳离子交换量的方法很多，酸性和中性土壤常采用醋酸铵(NH4OAC)交换法，石灰性土壤可试用氯化铵－醋酸铵(NH4Cl-NH4OAC)交换法或Ca(OAC)2法。
1．1N NH4OAC交换法(适用于酸性和中性土壤) 方法原理：用1N NH4OAC溶液(pH7．0)反复处理土壤，使土壤成为NH4+饱和土。用95%酒精洗去多余的NH4OAC后，用水将土壤洗入开氏瓶中，加固体MgO蒸馏。蒸馏出的NH3用H3BO3溶液吸收，然后用HCl标液滴定。根据NH4+的量计算土壤阳离子交换量。
试剂：
①95%酒精溶液(工业用，必须无NH4+)。
②液体石蜡(三级)。
③2%H3BO3－指示剂溶液：20gH3BO3(三级)溶于1升水中。每升H3BO3液中加入甲基红－溴甲酚绿混合指示剂20毫升，并用稀酸或稀碱调节至紫红色(葡萄红色)，此时该溶液的pH为4．5。
④0．05NHCl标准液。
⑤pH10缓冲液：67．5NH4Cl(三级)溶于无CO2水中，加入新开瓶的浓氨水(三级，比重0．9，含NH325%)570毫升，用水稀释至1升，贮于塑料瓶中，并注意防止空气中的CO2。
也可用下列无臭而又稳定的氨缓冲液：55毫升浓HCl和400毫升水混合后，边搅边加入310毫升2－氨基乙醇(NH2CH2CH2OH)，用水稀释至1升。
⑥K-B指示剂：0．5克酸性铬蓝K与100克烘干的NaCl(三级)共研至极细，贮于棕色瓶中。
⑦1NNH4OAC溶液(pH7．0)：77．09克醋酸铵(CH3COONH4，三级)用水溶解，稀释至1升，用1∶1NH4OH或HOAC调节至pH7．0后，稀释至1升。也可用CH3COOH和NH4OH配制。
⑧纳氏试剂：134克KOH(二级)溶于460毫升水中。20克碘化钾(KI)溶于50毫升水中，加入大约32克HgI2(二级)，使溶解至饱和状态。然后将两溶液混合即成。
⑨氧化镁(MgO)固体：将MgO(三级)放入镍蒸发皿内，在500～600℃高温电炉中灼烧半小时，冷却后贮藏在密闭的玻璃器皿中。
测定方法：
①称取通过1毫米筛孔的风干土样2．00克，质地较轻的土壤称取5．00克，小心放入100毫升离心管中。沿离心管壁加入少量1N NH4OAC溶液，用橡皮头玻璃棒搅拌土样，使其成为均匀的泥浆状态。再加入1N NH4OAC溶液至总体积约60毫升，并充分搅拌均匀，然后用1N NH4OAC溶液洗净橡皮头玻棒，溶液收入离心管内。
②将离心管成对放在粗天平的两盘上，用NH4OAC液使之重量平衡，再对称地放入离心机中，离心3～5分钟，转速3000～4000转／分。如不测定交换性盐基，离心后的清液即弃去；如需测定交换性盐基时，每次离心后收集在250毫升容量瓶中。如此处理3～5次，直至最后浸出液中无Ca2+反应为止。最后用1N NH4OAC溶液定容，留着测定交换性盐基。
③将载土的离心管管口向下用自来水冲洗外部，然后用不含NH4+的95%酒精如前搅拌样品，洗去过量的醋酸铵，切不可留有小土团存在。
④将离心管成对放在粗天平的两盘上，用95%酒精液使之重量平衡，并对称放入离心机中，离心3～5分钟，转速3000～4000转／分，弃去酒精清液。如此反复用酒精液洗3～4次，直至最后一次酒精液中无NH4+为止。
⑤洗净多余的NH4+后，用水冲洗离心管的外壁，往离心管内加少量的水，并搅拌成糊状。用水把泥浆洗入150毫升开氏瓶中，并用橡皮头玻棒擦洗离心管的内壁，使全部土样转入开氏瓶中，洗入水的体积应控制在50～80毫升。蒸馏前往开氏瓶中加2毫升液状石蜡和1克左右MgO，立即把开氏瓶装在蒸馏装置上。蒸馏方法同全氮的测定。同时做空白试验。
结果计算：
式中：V——滴定待测液所消耗HCl量(毫升)；
V0——滴定空白试验消耗HCl量(毫升)；
N——盐酸的当量浓度；
W——风干土样的重量(克)；
100——换算成每百克土样中的毫克当量数。
注意事项：
①该法适于测定中性和酸性土壤。对含有机质高或黏重的土壤，蒸馏时常有泡沫发生，这种情况多加石蜡和控制蒸气流量，经常摇动开氏瓶，否则泡沫易冲过定氮球。
②蒸馏时只能用MgO而不能用NaOH，因NaOH碱性过强，能水解土壤中部分有机态氮素成NH4+，致使结果偏高。
③检查Ca2+存在方法：取出最后一次NH4OAC浸出液5毫升左右，放入试管中，加pH10缓冲液1毫升，加少许K-B指示剂。如溶液呈蓝色，表示无Ca2+；如呈紫红色表示有Ca2+，还要用NH4OAC继续浸提。
④检查NH4+的方法：取酒精清液1滴放在白瓷比色板的孔穴中，立即加1滴纳氏试剂，如无黄色表示无NH4+。
2．NH4Cl-NH4OAC交换法(适用于CaCO3较少的石灰性土壤) 方法原理：此法是目前石灰性土壤阳离子交换量测定的较好方法，测定结果准确、稳定，重现性好。土样先用NH4Cl液加热处理，分解除去土壤中的CaCO3，然后用NH4OAC交换法(如方法1)，测定阳离子交换量。
仪器同醋酸铵法。
试剂：
1N NH4Cl溶液：53．5克NH4Cl(三级)溶于水，稀释至1升。
其他试剂同醋酸铵法。
测定步骤：
①称取过1毫米筛孔的风干土样5．00克，放入200毫升烧杯中，加入1N NH4Cl溶液约50毫升，盖上表面皿，放在电炉上低温煮沸，直到无氨味为止(如烧杯内剩余溶液少而仍有氨味时，则补加一些1N NH4Cl溶液继续加热)。
②烧杯内的土样用1N NH4Cl液洗入100毫升离心管中，将离心管放在粗天平盘上用NH4Cl液使之重量平衡。然后对称放入离心机中离心3～5分钟，转速3000～4000转／分，弃去清液后，以下操作步骤同方法1。
结果计算：同醋酸铵法。
3．EDTA－铵盐快速法 方法原理：采用0．005M EDTA(乙二胺四乙酸)与1N醋酸铵混合液作为交换剂，在适宜的pH条件下(酸性土壤pH7．0，石灰性土壤pH8．5)，这种交换络合剂可与Ca2+、Ma2+、Fe3+、Al3+等进行交换，并在瞬间即形成为电离度极小的稳定性较大的络合物，不会破坏土壤胶体，加快了二价以上金属离子的交换速度。同时，由于醋酸铵缓冲液的存在，对于交换性氢和一价金属离子也能交换完全，形成铵质土，再用95%酒精洗去过剩的铵盐，用蒸馏法测定交换量。对于酸性土壤的交换液，同时可作为交换性盐基组成的待测液用(石灰性土壤则不能测定盐基)。
试剂：
①0．005MEDTA与1N NH4OAC混合液：77．0900克NH4OAC(三级)和EDTA1．461克，加水溶解后一起洗入1000毫升量瓶中，再加蒸馏水至900毫升左右，以1∶1NH4OH和稀HOAC调至pH7．0或pH8．5，然后再定容到刻度，即用同样方法分别配成两种不同酸度的混合液，备用。其中pH7．0的混合液用于中性和酸性土壤的提取，pH8．5者仅适用于石灰性土壤的提取用。
②95%酒精：工业用，应无NH4+反应。
③其他试剂同醋酸铵法。
仪器：同醋酸铵法。
测定步骤：
①称取过60目筛的风干土样1．00克，有机质少的土壤可称2．00～5．00克，将其小心放入100毫升离心管中，沿管壁加入少量EDTA-NH4OAC混合液，用橡皮头玻棒充分搅拌成均匀的泥浆状。再加交换剂使总体积达80毫升左右，再搅拌1～2分钟，然后洗净橡皮头玻棒。
②离心3～5分钟，转速3000转／分左右，弃去清液后，洗去过剩铵盐等其他操作步骤同醋酸铵法。
结果计算：同醋酸铵法。
注意事项：
①碱化度较高的土壤，用上述提取剂一次提取交换不完全，因为钠盐同EDTA易形成稳定常数极小的EDTA二钠盐，故要提取2～3次。
②其他注意事项参照醋酸铵法。