土壤有机碳的测定

土壤有机碳一般主要是指有机残体经微生物作用形成的一类特殊的、复杂的、性质比较稳定的高分子有机化合物，是土壤极其重要的组成部分，不仅与土壤肥力密切相关，而且对地球碳循环有巨大的影响，既是温室气体“源”，也是其重要的“汇”。比如土壤有机碳是森林碳库的重要组成部分,其活性有机碳组分不仅是土壤碳周转过程的重要环节,还是气候变化最敏感的指标。

1、方法原理

在加热条件下，土壤样品中的有机碳被过量重铬酸钾-硫酸溶液氧化，重铬酸钾中的六价铬（Cr6+）被还原为三价铬（Cr3+），其含量与样品中有机碳的含量成正比，于 585 nm 波长处测定吸光度，根据三价铬（Cr3+）的含量计算有机碳含量。土壤样品在 105±5°C烘至恒重，以烘干前后的土样质量差值计算干物质含量。

2、试样制备

将土壤样品置于洁净白色搪瓷托盘中，平摊成 2～3 cm 厚的薄层。先剔除植物、昆虫、石块等残体，用木棰压碎土块，自然风干，风干时每天翻动几次。充分混匀风干土壤，采用四分法，取其两份，一份留存，一份通过 2 mm 土壤筛用于干物质含量测定。在过 2 mm筛的样品中取出 10~20 g 进一步细磨，并通过 60 目（0.25 mm）土壤筛，装入棕色具塞玻璃瓶中，待测有机碳。

3、干物质含量测定

3.1样本处理

取适量新鲜土壤样品平铺在干净的搪瓷盘或玻璃板上，避免阳光直射，且环境温度不超过 40°C，自然风干，去除石块、树枝等杂质，过 2mm 样品筛。将>2mm 的土块粉碎后过 2mm样品筛，混匀，待测。

3.2样本测定

具盖容器和盖子于 105±5°C下烘干 1h，稍冷，盖好盖子，然后置于干燥器中至少冷却45min，测定带盖容器的质量 m0，精确至 0.01g。用样品勺将 10~15g 风干土壤试样转移至已称重的具盖容器中，盖上容器盖，测定总质量m1，精确至 0.01g。取下容器盖，将容器和风干土壤试样一并放入烘箱中，在 105±5°C下烘干至恒重，同时烘干容器盖。盖上容器盖，置于干燥器中至少冷却 45min，取出后立即测定带盖容器和烘干土壤的总质量 m2，精确至0.01g。

4、测定步骤

4.1校准曲线的绘制

（1）称取 10.00 g 葡萄糖溶于适量水中，溶解后移至 1000 ml 容量瓶，用水定容，摇匀。

（2）分别量取 0.00、0.50、1.00、2.00、4.00 和 6.00 ml 葡萄糖标准液于 100 ml具塞消解玻璃管中，其对应有机碳质量分别为 0.00、2.00、4.00、8.00、16.0和24.0mg。

（3）分别加入 0.1g 硫酸汞和5.00 ml 重铬酸钾溶液，摇匀。再缓慢加入 7.5 ml 硫酸，轻轻摇匀。

（4）开启恒温加热器，设置温度为135℃。当温度升至接近 100℃时，将上述具塞消解玻璃管开塞放入恒温加热器的加热孔中，以仪器温度显示 135℃时开始计时，加热30 min，取出具塞消解玻璃管水浴冷却至室温。向每个具塞消解玻璃管中缓慢加入约50ml水，继续冷却至室温。再用水定容至 100 ml 刻线，加塞摇匀。

（5）于波长 585 nm 处，用 10 mm 比色皿，以水为参比，分别测量吸光度。以零浓度校正吸光度为纵坐标，以对应的有机碳质量（mg）为横坐标，绘制校准曲线。

（6）空白试验在具塞消解玻璃管中不加入试样，按照前述步骤进行测定。

4.2试样测定

准确称取0.5g左右试样，小心加入至 100 ml 具塞消解玻璃管中，避免沾壁。按照标曲绘制步骤加入试剂进行消解、冷却、定容。将定容后试液静置1h，取约80ml上清液至离心管中以2000 r/min 离心分离 10 min，再静置至澄清；或在具塞消解玻璃管内直接静置至澄清。最后取上清液于波长 585 nm 处，以水为参比测量吸光度。

5、结果计算

5.1土壤干物质含量

wdm=（m2-m0）/(m1-m0)*100

wdm——土壤样品中的干物质含量，%；

m0——带盖容器的质量，g；

m1——带盖容器及风干土壤试样的总质量，g；

m2——带盖容器及烘干土壤的总质量，g。

5.2土壤有机碳含量

m3=m*wdm/100

ω=(A -A0)/m3/1000*100

m ——试样取样量，g；

m3——试样中干物质的质量，g；

ω——土壤样品中有机碳的含量（以干重计，质量分数），%；

A ——试样消解液的吸光度；

A0 ——空白试验的吸光度。