CN104777195A - 一种土壤含盐量检测方法及对应的土壤盐度分级方法 - Google Patents

Abstract

一种土壤含盐量检测方法及对应的土壤盐度分级方法。它涉及一种土壤含盐量检测方法及土壤盐度分级方法。它提供了一种快捷、简便、检测用时短、费用低廉的土壤含盐量检测方法及对应的土壤盐度分级方法。检测方法：一、获得土壤浸提液电导率EC_1:5；二、获得土壤浸提液电导率EC_1:1；三、计算出毛管持水量θ_mc；四、计算出土壤含盐量。分级方法：一、按照上述方法获得土壤含盐量S_t；二、S_t<1土壤盐度级别为非盐化；1≤S_t<2土壤盐度级别为轻度；2≤S_t<4土壤盐度级别为中度；4≤S_t≤6土壤盐度级别为强度；S_t＞6土壤盐度级别为盐土。本发明适用于含盐量检测和分级。

Description

一种土壤含盐量检测方法及对应的土壤盐度分级方法

技术领域

本发明涉及一种土壤含盐量检测方法及土壤盐度分级方法。

背景技术

土壤盐渍化是农作物生长发育受抑制的重要土壤障碍因子之一。在中国使用土壤含盐量这一指标来判断土壤盐度情况。然而，在不同盐渍化区域、不同盐分组成类型的情况下，划分土壤盐度等级的含盐量阈值却并不相同。我国的土壤盐度分级表如表1所示。

表1

由表1可知，为了较为准确的判断土壤盐度情况，不仅需要测定土壤的含盐量，同时还要测定土壤中盐分的阴离子情况，从而得出土壤的盐渍类型，最终确定土壤的盐度等级。因此，我国目前土壤含盐量的测定方法通常是按1:5的土水比获得浸提液，然后测量浸提液中八种离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、HCO₃ ^–、CO₃ ^2–、Cl^–和SO₄ ^2–，最终采用加合法计算土壤含盐量。这种测量方法需要测量浸提液中的八种离子，大大增加了土壤测试的工作量和检测周期；同时还提高了测试成本，例如我国目前盐分离子测定的收费标准平均约为一个数据30.00元，因此一份土壤样本的测定费用就为240.00元。如果土壤样品数量较多的情况下，检测的时间和资金成本都会大大增加。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种快捷、简便、检测用时短、费用低廉的土壤含盐量检测方法及对应的土壤盐度分级方法。

土壤含盐量检测按以下步骤进行：

一、取部分待测土壤的风干样品放入容器内，再后加入蒸馏水摇匀，蒸馏水与土壤样品的质量比为5:1，然后过滤得到澄清液，用电导率仪测定，获得土壤浸提液电导率EC_1:5；

二、取部分待测土壤的风干样品放入容器内，再后加入蒸馏水搅拌均匀，蒸馏水与土壤样品的质量比为1:1，然后静止10分钟，抽滤得到澄清液，用电导率仪测定，获得土壤浸提液电导率EC_1:1；

三、取部分待测土壤的风干样品装入环刀中，将环刀上、下孔盖盖好后放于水深为2～3mm的瓷盘中吸水4～12小时；之后取出装有待测土壤样品的环刀，擦干环刀外壁水分，放入已知重量w₁的铝盒中称重，获得数据w₂，然后将铝盒与土壤样品一同放入烘箱在105℃烘干至恒重，获得数据w₃；根据公式

计算出毛管持水量θ_mc；

四、根据EC_1:1、EC_1:5和θ_mc计算出土壤含盐量S_t，计算公式为

$S_t=0.64\&times;{\mathrm{EC}}_{1:1}\&times;{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{mc}}^{1+\frac{{\ln \mathrm{EC}}_{1:5}-\ln {\mathrm{EC}}_{1:1}}{\ln 5}};$ 其中，步骤三中装入环刀的土壤样品质量与环刀的容积比为1.0～1.35g:1cm³。

按以下步骤进行土壤盐度分级：

一、按照上述方法获得土壤含盐量S_t；

二、S_t<1土壤盐度级别为非盐化；1≤S_t<2土壤盐度级别为轻度；2≤S_t<4土壤盐度级别为中度；4≤S_t≤6土壤盐度级别为强度；S_t＞6土壤盐度级别为盐土；

其中，S_t单位为g/kg。

本发明土壤含盐量检测方法只需要测量w₁、w₂、w₃、EC_1:1和EC_1:5，测定的项目少，使用的测量仪器少，检测方法简单、容易操作，测量准确度高，检测周期短，效率高，检测成本低。

本发明土壤盐度分级方法采用统一的土壤盐度分级判断方法，不必考虑盐渍类型和待测土壤所在地区，避免了传统盐度分级判断方法由于判断阈值不统一所带来的麻烦。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式土壤含盐量检测按以下步骤进行：

一、取部分待测土壤的风干样品放入容器内，再后加入蒸馏水摇匀，蒸馏水与土壤样品的质量比为5:1，然后过滤得到澄清液，用电导率仪测定，获得土壤浸提液电导率EC_1:5；

二、取部分待测土壤的风干样品放入容器内，再后加入蒸馏水搅拌均匀，蒸馏水与土壤样品的质量比为1:1，然后静止10分钟，抽滤得到澄清液，用电导率仪测定，获得土壤浸提液电导率EC_1:1；

三、取部分待测土壤的风干样品装入环刀中，将环刀上、下孔盖盖好后放于水深为2～3mm的瓷盘中吸水4～12小时；之后取出装有待测土壤样品的环刀，擦干环刀外壁水分，放入已知重量w₁的铝盒中称重，获得数据w₂，然后将铝盒与土壤样品一同放入烘箱在105℃烘干至恒重，获得数据w₃；根据公式

计算出毛管持水量θ_mc；

四、根据EC_1:1、EC_1:5和θ_mc计算出土壤含盐量S_t，计算公式为

$S_t=0.64\&times;{\mathrm{EC}}_{1:1}\&times;{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{mc}}^{1+\frac{{\ln \mathrm{EC}}_{1:5}-\ln {\mathrm{EC}}_{1:1}}{\ln 5}};$ 其中，步骤三中装入环刀的土壤样品质量与环刀的容积比为1.0～1.35g:1cm³。

本实施方式中土壤含盐量S_t(单位为g/kg)。本实施方式步骤三将环刀上、下孔盖盖好后放于水深为2～3mm的瓷盘吸水4～12小时是为了让土壤毛细管吸水。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤三中环刀的容积≥100cm³。其它步骤及参数与实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是：步骤一中待测土壤的风干样品≥20g、粒径小于2mm。其它步骤及参数与实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点是：步骤二中待测土壤的风干样品≥100g、粒径小于2mm。其它步骤及参数与实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同点是：步骤三中待测土壤的风干样品≥100g、粒径小于2mm。其它步骤及参数与实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点是：步骤三中待测土壤为砂土，环刀放入瓷盘中的吸水时间为4～6小时；待测土壤为黏土，环刀放入瓷盘中的吸水时间为8～12小时；待测土壤为壤土，环刀放入瓷盘中的吸水时间为6～8小时。其它步骤及参数与实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式按以下步骤进行土壤盐度分级：

一、按照具体实施方式一的方法获得土壤含盐量S_t；

二、S_t<1土壤盐度级别为非盐化；1≤S_t<2土壤盐度级别为轻度；2≤S_t<4土壤盐度级别为中度；4≤S_t≤6土壤盐度级别为强度；S_t＞6土壤盐度级别为盐土；

其中，S_t单位为g/kg。

实施例1

待测土壤是盐渍类型为氯化物-硫酸盐型(Cl^–+SO₄ ^2–)的土壤。选取5份不同样本分别用本发明土壤含盐量检测方法和现有(测量浸提液中八种离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、HCO₃ ^–、CO₃ ^2–、Cl^–和SO₄ ^2–，最终采用加合法计算土壤含盐量)方法进行检测。

本发明测定的基本数据如表2所示。本发明检测方法和现有方法测定的土壤含盐量结果如表3所示。根据本发明盐度分级方法和现有盐度分级方法，测定待测土壤的盐度等级如表4所示。

表2

表3

表4

由表3可知，本发明检测方法获得的土壤含盐量数值明显不同于现有方法得到的数值。而依据本发明盐度分级方法，本发明检测获得的土壤盐度级别与现有方法得到的结果相一致(如表4所示)，说明本发明的方法可靠而准确。

实施例2

待测土壤是盐渍类型为硫酸盐(SO₄ ^2–)的土壤。选取5份不同样本分别用本发明土壤含盐量检测方法和现有(测量浸提液中八种离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、HCO₃ ^–、CO₃ ^2–、Cl^–和SO₄ ^2–，最终采用加合法计算土壤含盐量)方法进行检测。

本发明测定的基本数据如表5所示。本发明检测方法和现有方法测定的土壤含盐量结果如表6所示。根据本发明盐度分级方法和现有盐度分级方法，测定待测土壤的盐度等级如表7所示。

表5

表6

表7

由表6可知，本发明检测方法获得的土壤含盐量数值明显不同于现有方法得到的数值。而依据本发明盐度分级方法，本发明检测获得的土壤盐度级别与现有方法得到的结果相一致(如表7所示)，说明本发明的方法可靠而准确。

实施例3

待测土壤是盐渍类型为硫酸盐-氯化物型(SO₄ ^2–+Cl^–)的土壤。选取5份不同样本分别用本发明土壤含盐量检测方法和现有(测量浸提液中八种离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、HCO₃ ^–、CO₃ ^2–、Cl^–和SO₄ ^2–，最终采用加合法计算土壤含盐量)方法进行检测。

本发明测定的基本数据如表8所示。本发明检测方法和现有方法测定的土壤含盐量结果如表9所示。根据本发明盐度分级方法和现有盐度分级方法，测定待测土壤的盐度等级如表10所示。

表8

表9

表10

由表9可知，本发明检测方法获得的土壤含盐量数值明显不同于现有方法得到的数值。而依据本发明盐度分级方法，本发明检测获得的土壤盐度级别与现有方法得到的结果相一致(如表10所示)，说明本发明的方法可靠而准确。

实施例4

待测土壤是盐渍类型为氯化物型(Cl^–)的土壤。选取5份不同样本分别用本发明土壤含盐量检测方法和现有(测量浸提液中八种离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、HCO₃ ^–、CO₃ ^2–、Cl^–和SO₄ ^2–，最终采用加合法计算土壤含盐量)方法进行检测。

本发明测定的基本数据如表11所示。本发明检测方法和现有方法测定的土壤含盐量结果如表12所示。根据本发明盐度分级方法和现有盐度分级方法，测定待测土壤的盐度等级如表13所示。

表11

表12

表13

由表12可知，本发明检测方法获得的土壤含盐量数值明显不同于现有方法得到的数值。而依据本发明盐度分级方法，本发明检测获得的土壤盐度级别与现有方法得到的结果相一致(如表13所示)，说明本发明的方法可靠而准确。

实施例5

待测土壤是盐渍类型为苏打型(HCO₃ ^–+CO₃ ^2–)的土壤。选取5份不同样本分别用本发明土壤含盐量检测方法和现有(测量浸提液中八种离子Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、HCO₃ ^–、CO₃ ^2–、Cl^–和SO₄ ^2–，最终采用加合法计算土壤含盐量)方法进行检测。

本发明测定的基本数据如表14所示。本发明检测方法和现有方法测定的土壤含盐量结果如表15所示。根据本发明盐度分级方法和现有盐度分级方法，测定待测土壤的盐度等级如表16所示。

表14

表15

表16

由表15可知，本发明检测方法获得的土壤含盐量数值明显不同于现有方法得到的数值。而依据本发明盐度分级方法，本发明检测获得的土壤盐度级别与现有方法得到的结果相一致(如表16所示)，说明本发明的方法可靠而准确。

Claims (7)

1.一种土壤含盐量检测方法，其特征在于土壤含盐量检测按以下步骤进行：

一、取部分待测土壤的风干样品放入容器内，再后加入蒸馏水摇匀，蒸馏水与土壤样品的质量比为5:1，然后过滤得到澄清液，用电导率仪测定，获得土壤浸提液电导率EC_1:5；

二、取部分待测土壤的风干样品放入容器内，再后加入蒸馏水搅拌均匀，蒸馏水与土壤样品的质量比为1:1，然后静止10分钟，抽滤得到澄清液，用电导率仪测定，获得土壤浸提液电导率EC_1:1；

三、取部分待测土壤的风干样品装入环刀中，将环刀上、下孔盖盖好后放于水深为2～3mm的瓷盘中吸水4～12小时；之后取出装有待测土壤样品的环刀，擦干环刀外壁水分，放入已知重量w₁的铝盒中称重，获得数据w₂，然后将铝盒与土壤样品一同放入烘箱在105℃烘干至恒重，获得数据w₃；根据公式

计算出毛管持水量θ_mc；

四、根据EC_1:1、EC_1:5和θ_mc计算出土壤含盐量S_t，计算公式为

$S_t=0.64\&times;{\mathrm{EC}}_{1:1}\&times;{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{mc}}^{1+\frac{\ln {\mathrm{EC}}_{1:5}-\ln {\mathrm{EC}}_{1:1}}{\ln 5}};$ 其中，步骤三中装入环刀的土壤样品质量与环刀的容积比为1.0～1.35g:1cm³。

2.根据权利要求1所述的土壤含盐量检测方法，其特征在于步骤三中环刀的容积≥100cm³。

3.根据权利要求1所述的土壤含盐量检测方法，其特征在于步骤一中待测土壤的风干样品≥20g、粒径小于2mm。

4.根据权利要求1所述的土壤含盐量检测方法，其特征在于步骤二中待测土壤的风干样品≥100g、粒径小于2mm。

5.根据权利要求1所述的土壤含盐量检测方法，其特征在于步骤三中待测土壤的风干样品≥100g、粒径小于2mm。

6.根据权利要求1所述的土壤含盐量检测方法，其特征在于步骤三中待测土壤为砂土，环刀放入瓷盘中的吸水时间为4～6小时；待测土壤为黏土，环刀放入瓷盘中的吸水时间为8～12小时；待测土壤为壤土，环刀放入瓷盘中的吸水时间为6～8小时。

7.对应权利要求1所述土壤含盐量检测方法的土壤盐度分级方法，其特征在于按以下步骤进行土壤盐度分级：

一、按照权利要求1的方法获得土壤含盐量S_t；

二、S_t<1土壤盐度级别为非盐化；1≤S_t<2土壤盐度级别为轻度；2≤S_t<4土壤盐度级别为中度；4≤S_t≤6土壤盐度级别为强度；S_t＞6土壤盐度级别为盐土；

其中，S_t单位为g/kg。