[發明專利]土壤酸堿度原位率定曲線的獲取方法及應用

有效

• 申請號: 201911304305.0
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110865105B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 姜軍;胡文友;董穎;王亮亮;徐仁扣;黃標
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

1.土壤酸堿度原位率定曲線的獲取方法，其特征在于步驟如下：

（1）獲取給定pH緩沖溶液溫度系數：配制pH值分別為3-10的系列緩沖溶液；pH緩沖溶液置于恒溫培養箱中，自4℃升溫至40℃，升溫速率為0.3–0.4℃/min，連續監測這一過程中pH電極在緩沖溶液中的電位值變化；將測得的電位值與溶液溫度進行線性擬合，即可得出pH緩沖溶液率定曲線；

（2）獲取不同緩沖溶液pH溫度系數：將pH緩沖溶液率定曲線中溶液pH對溫度系數作圖，得到pH緩沖溶液溫度系數關系圖，由圖獲得線性方程y=-0.10x+0.87擬合不同pH下緩沖溶液的溫度系數，實現野外pH電極的溫度校準；

（3）獲取不同pH值土壤樣品：稱取600 g土壤樣品，過10目篩，分別加入12、3、0 g硫酸鋁和0.3、0.9、2.1 g氫氧化鈣，加入去離子水調節土壤含水量至田間持水量的70 %，放入25℃恒溫培養箱培養至少30天，期間維持含水量不變；培養結束后，將上述土壤樣品風干過10目篩備用，獲得不同pH值的土壤樣品；根據HJ962-2018標準電位法測定該系列培養土壤25℃時的pH值；

（4）獲取不同水分含量土壤的pH溫度系數：取步驟（2）中風干過篩后的培養土壤200 g，分別加入去離子水40、60和80 mL，混合均勻，使土壤含水量分別為20%、30%和40%；將土壤樣品置于恒溫培養箱中連續升溫，自5 ℃升溫至40 ℃，升溫速度0.3–0.4 ℃/min，監測升溫過程中pH電極在土壤中電位值的變化；將監測得到的電位值與土壤溫度值進行線性擬合，分別得到20%含水量，30%含水量和40%含水量土壤的pH電極電位值隨溫度的變化曲線；

（5）獲取不同pH不同含水量土壤的溫度系數方程：將上述土壤pH溫度系數與土壤pH繪制關系曲線；

（6）獲取土壤pH原位率定曲線：根據上述pH緩沖溶液和土壤pH的溫度系數方程，將原位測定得到的土壤pH值與根據HJ962-2018標準測定的pH值進行方程擬合，其中溫度為25 ℃，土:水質量比為1:2.5，得到土壤pH的原位率定曲線。

2.根據權利要求1所述土壤酸堿度原位率定曲線的獲取方法，其特征在于：所述pH值分別為3-10的系列緩沖溶液為pH 3.09、4.91、5.63、7.69的4種緩沖溶液，4種緩沖溶液的配制方法為： pH 3.09、4.91、5.63、7.69的4種緩沖溶液的配制方法為： pH 3.09緩沖溶液為125mL 0.2 mol/L鄰苯二甲酸氫鉀和100 mL 0.1 mol/L HCl定容至500 mL；pH 4.91緩沖溶液為125 mL 0.2mol/L鄰苯二甲酸氫鉀和100 mL 0.1 mol/L NaOH定容至500 mL；pH 5.63緩沖溶液為61 mL 1/15mol/L磷酸二氫鉀和439 mL 1/15mol/L磷酸氫二鈉的混合物； pH7.69緩沖溶液為473.5 mL 1/15mol/L磷酸二氫鉀和26.5 mL 1/15mol/L磷酸氫二鈉的混合物；以上配制得到的緩沖溶液再經上述4種商品pH緩沖溶液校驗，得到準確的溶液pH值。

3.根據權利要求1所述土壤酸堿度原位率定曲線的獲取方法，其特征在于：步驟（1）中還采用pH計和溫度傳感器，所述pH計、pH電極和溫度傳感器均為3組，每組pH電極、pH計、溫度傳感器定義為一套設備，分別為設備1、設備2、設備3，步驟（3）中pH計、pH電極、溫度傳感器均為2組，每組pH計、pH電極、溫度傳感器設為一套設備，分別為設備4、設備5；所述步驟（1）中每個樣品分別采用三套設備從5 ℃升溫到40℃，這一過程中測定其電位值與溫度變化，步驟（3）中每個樣品分別采用2套設備從5℃升溫到40℃，升溫速度0.3–0.4℃/min；記錄這一過程中pH緩沖溶液和土壤樣品的pH電極電位值與溫度變化，將獲得的溫度與電位值變化曲線進行分段線性擬合，得到緩沖溶液和培養土壤的pH溫度系數方程。

4.權利要求1-3任一所述土壤酸堿度原位率定曲線的獲取方法在實現土壤pH參數的現場快速監測與預判中的應用。