易氧化有机碳的测定
一实验原理:
土壤中能被333mmol·L - 1的高锰酸钾溶液氧化的有机碳为易氧化有机碳,根据用于氧化土样中的“易氧化碳”之后的高锰酸钾(剩液)的浓度与对照浓度(理论上是333mmol·L - 1)之差,来分别定量不同土样中易氧化碳消耗高锰酸钾的摩尔质量,进而计算每个土壤中的易氧化有机碳的含量。
二仪器设备:0.25mm筛离心机分光光度计
三实验药品:高锰酸钾
配制333mmol·L - 1的高锰酸钾溶液500ml称取26.307gKMnO4溶于500ml水中,盖上
表
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面皿,加热至沸并保持微沸状态1h,冷却后于室温放置2~3天后,用砂芯漏斗过滤,铝业贮存于清洁带塞的棕色瓶中。
四操作步骤:
①自然晾干土壤样品,过0.25mm筛;
②25 ℃条件下,取三份含有15mg 碳的土壤样品,装入100ml 塑料瓶内,加
333mmol·L - 1的高锰酸钾溶液25ml ,密封瓶口,以25r· min - 1振荡1h。空白和土壤样品一样(空白样中不包含土样);
③振荡后的样品以2000r· min- 1离心5min ,然后取上清液用去离子水按 1 : 250稀释;
④上述稀释液在565nm 的分光光度计上比色,其
标准
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液的浓度范围一定要包括
1mg碳,根据高锰酸钾的消耗量,可求出易氧化土壤样品的含碳量(每消耗1mmol 高锰酸钾溶液相当于氧化9mg碳),然后绘制标准曲线。
五标准曲线的绘制
取6支25ml容量瓶,在每个瓶中加入0.2g的土样样品,然后分别加0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00ml高锰酸钾标准溶液,用蒸馏水稀释到刻度,摇匀。然后用上述操作方法对其进行处理。以A565mm为纵坐标,高锰酸钾物质的量为横坐标,利用标准曲线查处回归方程。
六结果计算:C消耗=C对照-C剩余
易氧化有机碳的介绍:
土壤微生物分解有机碳的实质是酶催化的氧化反应,有机碳最终被氧化成CO2释放到大气中.新鲜有机碳中所含成分按分解速率大小(分解从易到难)依次为:简单糖类和氨基酸>蛋白质>纤维素>半纤维素>脂类、淀粉和蜡>木质素等[66].微碱性KMnO4能水解和氧化简单糖类、氨基酸、胺基/氨基糖等有机碳,土壤能被KMnO4氧化的有机碳占总有机碳的13% ~28%[67-68]. KMnO4不氧化纤维素,但有机肥和作物残茬中被KMnO4氧化的碳组分含量与木质素含量呈正比[7]. Loginow等[69]首先提出利用KMnO4氧化模拟微生物分解中酶的氧化消解,根据有机碳对3种不同浓度KMnO4 (33、167和333mmol·L-1)的氧化敏感性分成4种组分,其中3种是易氧化有机碳,总有机碳减去易氧化有机碳为惰性有机碳.Blair等[6]只采用333 mmol·L-1 KMnO4将有机碳分为活性碳( labile carbon)和非活性碳(non-la-bile carbon),并发展出碳库指数、活性指数和碳管理指数,碳管理指数可作为评价农田有机碳的存在状况和周转速率的敏感指标,还可进一步
分析
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气候、土地利用和农业措施等因素对土壤碳库的影响.Mir-sky等[70]将被氧化的有机碳称为化学活性有机碳,据此估算不同管理措施下有机碳变化,将其作为农业可持续发展的衡量标准.Vieira等[16]发现333 mmol·L-1 KMnO4浓度太高,使活性碳比例偏高,无法监测热带土壤化学活性有机碳的变化,活性碳对不同农作系统也不敏感.有人提议用低浓度溶液或改变反应时间或改变土样湿度等[71-72]. Weil等[72]提出采用0·02 mol·L-1 KMnO4+0·1 mol·L-1CaCl2溶液,其中CaCl2能够澄清提取液便于分析,它与土壤的生物性质如呼吸、微生物生物量和团聚体密切相关.与颗粒有机碳、可提取糖类或快速矿化碳等方法相比,这种改进方法操作简单且花费少,适宜发展成常规测试在田间应用.
浙公网安备 33021202002483