电极法测土壤pH的影响因素分析

强 琳，蒋跃利，李 静

（宝鸡市环境监测中心站，陕西 宝鸡 721006）

土壤pH 受气候、地形、母质、植被、人类活动及盐基饱和度等多种因素影响，是土壤的重要化学性质之一。土壤酸碱性与土壤诸多理化性质密切相关，对土壤养分存在的形态和有效性、微生物活性、营养元素的传递和有效吸收、植物生长发育有很大影响。同时，土壤酸碱性还是重金属元素吸附和解吸、污染物降解的关键影响因素之一。人为的施肥影响更显著，土壤易变酸。准确测定土壤pH 就显得极为重要，但各个测定分析方法对土壤粒径、水土比、搅拌时长和浸提剂等的要求均不一致，在土壤pH 测定过程中，不同酸碱度的土壤pH 质控样品分析结果可能不准确。本文结合土壤标准样品（2 酸2 中2 碱），从水土比、静置时间两个方面讨论不同酸碱度土壤的pH 变化规律。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

主要试剂是去二氧化碳水。主要仪器有pH 计（复合电极）、磁力搅拌器和恒温水浴锅。

1.2 测试步骤

分别准确称取10.0 g 土壤样品置于6 个50 mL 高型烧杯里，用量筒分别加入10 mL（1 ∶1）、20 mL（2 ∶1）、25 mL（2.5 ∶1）、30 mL（3 ∶1）、40 mL（4 ∶1）、50 mL（5 ∶1）去二氧化碳水，将烧杯用保鲜膜密封后，磁力搅拌器剧烈搅拌2 min，在25 ℃恒温水浴锅中分别静置15 min、30 min、60 min 后测定。

2 结果与分析

2.1 不同水土比及静置时间对酸性土壤pH 的影响

标准土壤样品GBW07988、ERM510107 按照不同水土比及静置时间进行测试分析。标准土壤样品GBW07988 的pH 真值为4.63±0.05，标准土壤样品ERM510107 的pH 真值为5.13±0.19。从图1 可以看出，在低水土比（1 ∶1）条件下，静置时间对酸性土壤样品有一定影响，原因可能是水量较少，其需要较长时间才能充分溶解，随着水土比的增大，静置时间对样品pH 没有明显影响。而不同的水土比对样品pH 有明显的影响，随着土水比的增加，pH 呈增大趋势，这一现象是稀释效应造成的，即水土比增大后，氢离子浓度因稀释而降低。每提高一个水土比，pH 增加0.05 ～0.10，最小水土比与最大水土比均增加0.4 ～0.5。水土比为4 ∶1 时，2 个标准土壤样品pH 均接近真值，酸性土壤的稀释效应较小，土壤pH测定分析建议采用较高的水土比。

图1 水土比与静置时间对酸性土壤pH 的影响

2.2 不同水土比及静置时间对中性土壤pH 的影响

标准土壤样品NCS204004、GBW07993 按照不同水土比及静置时间进行测试分析。标准土壤样品NCS204004 的pH 真值为7.08±0.08，标准土壤样品GBW07993 的pH 真值为7.36±0.07。从图2 可以看出，低水土比条件下，静置时间对中性土壤pH 有较大影响，随着水土比增加，静置时间对样品pH 没有明显影响。而不同的土水比对样品pH 有明显的影响，随着土水比的增加，pH 呈增大趋势，最小水土比与最大水土比均增加0.3 ～0.4。水土比为3 ∶1 时，2 个标准土壤样品pH 均接近真值，中性土壤的稀释效应居中，土壤pH 测定分析建议采用中等的水土比。

图2 水土比与静置时间对中性土壤pH 的影响

2.3 不同水土比及静置时间对碱性土壤pH 的影响

标准土壤样品GBW07996、GBW07998 按照不同水土比及静置时间进行测试分析。标准土壤样品GBW07996 的pH 真值为8.56±0.07，标准土壤样品GBW07998 的pH 真值为9.83±0.08。从图3 可以看出，静置时间在低水土比条件下对样品pH 有显著影响，在高水土比条件下仍没有显著影响。而不同的土水比对样品pH 有明显的影响，每提高一个土水比，pH 增加0.05 ～0.10，最小水土比与最大水土比均增加0.4 ～0.5。水土比为2.5 ∶1 时，2 个标准土壤样品pH 接近真值。碱性土壤稀释效应较大，土壤pH测定分析建议采用较低的水土比。

图3 水土比与静置时间对碱性土壤pH 的影响

3 结论

土壤pH 与水土比显著相关，它是影响土壤pH的显著因素，随着水土比增加，pH 增大。土壤pH与静置时间没有明显关系，仅在水土比为1 ∶1 时有一定相关性。酸性土壤pH 在水土比为4 ∶1 时基本为样品pH 真值，因稀释效应，土壤pH 测定分析建议采用较高的水土比；中性土壤pH 在水土比为3 ∶1时基本为样品pH 真值，建议采用中等的水土比；碱性土壤pH 在水土比为2.5 ∶1 时接近样品pH 真值，建议采用偏低的水土比。