Cokriging of Soil Cation Exchange Capacity Using the First Principal Component Derived from Soil Physico-Chemical Properties

As soil cation exchange capacity （CEC） is a vital indicator of soil quality and pollutant sequestration capacity,a study was conducted to evaluate cokriging of CEC with the principal components derived from soil physico-chemical properties.In Qingdao,China,107 soil samples were collected.Soil CEC was estimated by using 86 soil samples for prediction and 21 soil samples for test.The first two principal components （PC1 and PC2） together explained 60.2% of the total variance of soil physico-chemical properties.The PC1 was highly correlated with CEC （r=0.76,P0.01）,whereas there was no significant correlation between CEC and PC2 （r=0.03）.The PC1 was then used as an auxiliary variable for the prediction of soil CEC.Mean error （ME） and root mean square error （RMSE） of kriging for the test dataset were-1.76 and 3.67 cmolc kg-1,and ME and RMSE of cokriging for the test dataset were-1.47 and 2.95 cmolc kg-1,respectively.The cross-validation R2 for the prediction dataset was 0.24 for kriging and 0.39 for cokriging.The results show that cokriging with PC1 is more reliable than kriging for spatial interpolation.In addition,principal components have the highest potential for cokriging predictions when the principal components have good correlations with the primary variables.

Soil exchangeable base cations along a chronosequence of Caragana microphylla plantation in a semi-arid sandy land,China

As a pioneer leguminous shrub species for vegetation re-establishment, Caragana microphylla is widely distributed in the semi-fixed and fixed sandy lands of the Horqin region, North China. C. microphylla planta- tions modify organic carbon （SOC）, nitrogen （N） and phosphorus dynamics, bulk density and water-holding capacity and biological activities in soils, but little is known with regard to soil exchange properties. Variation in soil ex- changeable base cations was examined under C. microphylla plantations with an age sequence of 0, 5, 10, and 22 years in the Horqin Sandy Land, and at the depth of 0-10, 10-20, and 20-30 cm, respectively. C. microphylla has been planted on the non-vegetated sand dunes with similar physical-chemical soil properties. The results showed that exchangeable calcium （Ca）, magnesium （Mg）, and potassium （K）, and cation exchange capacity （CEC） were significantly increased, and Ca saturation tended to decrease, while Mg and K saturations were increased with the plantation years. No difference was observed for exchangeable sodium （Na） neither with plantation years nor at soil depths. Of all the base cations and soil layers, exchangeable K at the depth of 0-10 cm accumulated most quickly, and it increased by 1.76, 3.16, and 4.25 times, respectively after C. microphylla was planted for 5, 10, and 22 years. Exchangeable Ca, Mg, and K, and CEC were significantly （P〈0.001） and positively correlated with SOC, total N, pH and electrical conductivity （EC）. Soil pH and SOC are regarded as the main factors influencing the variation in ex- changeable cations, and the preferential absorption of cations by plants and different leaching rates of base cations that modify cation saturations under C. microphylla plantation. It is concluded that as a nitrogen-fixation species, C. microphylla plantation is beneficial to increasing exchangeable base cations and CEC in soils, and therefore can improve soil fertility and create favorable microenvironments for plants and creatures in the semi-arid sandy land ecosystems.

乙二胺四乙酸-乙酸铵盐交换法测定阳离子交换量方法优化

针对乙二胺四乙酸(EDTA)-乙酸铵交换法测定土壤阳离子交换量耗时长的问题,对方法的搅拌方式、搅拌时间、蒸馏时间进行优化。优化后分析条件为:用磁力搅拌器代替人工橡皮头玻璃棒搅拌,确定搅拌时间为90 s,确定蒸馏时间为6 min。选择4个不同地区不同阳离子交换量的土壤标准物质用优化前、后的方法分别进行7次测定,其检测结果相对标准偏差为1.53%~5.32%;28个实际样品进行成对二样本均值分析,优化前、优化后测定的土壤阳离子交换量结果无显著性差异;对优化前、后28个土壤样品阳离子交换量测定结果进行相关性分析,线性相关显著,相关系数r=0.998。结果表明,EDTA-乙酸铵交换法优化前、后均具有较好的精密度和准确度,结果无显著性差异,EDTA乙酸铵交换法优化后的方法检测时间(1人测定8个样品)由280 min缩短到130 min,提高了检测效率,适合批量石灰性土壤阳离子代换量的测定。

内蒙古平原灌区土壤固碳与养分吸附特征及秸秆还田调控

为内蒙古平原灌区春玉米连续高产稳产过程中秸秆培肥高产田和改良盐碱田提供理论依据。设置了玉米秸秆还田1~4 a(HT1~HT4)定位试验,以秸秆不还田作为对照(CK),测定了春播前和收获期土壤有机碳含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量、阳离子交换量、pH值和酸碱缓冲曲线。结果表明,HT1~HT4收获期与春播前相比土壤有机碳含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量、阳离子交换量的相对变化率为1.34%~3.62%,0.20%~1.51%,-0.11%~0.78%,0.89%~6.36%,0.09%~0.41%,CK收获期与春播前相比土壤有机碳含量、全氮含量、有效氮含量、有效磷含量、阳离子交换量的相对变化率为1.57%,-0.02%,-0.45%,-0.15%,-0.05%;HT2、HT3、HT4比CK的土壤pH值显著降低;土壤对碱的缓冲能力依次为HT4>HT3>HT2>HT1>CK。综上所述,随秸秆还田年限的增加,土壤固碳能力、保肥能力和缓冲性能增大,有效抵御因施化肥等因素导致土壤pH值剧烈变化的能力增强,秸秆还田培肥改土措施显著提升了土壤质量。

大春河小流域土壤有效硼和阳离子交换量变化特征研究

为提高土壤保肥能力和构建合理耕层结构,以云南省昆明市大春河小流域林地、园地、草地、耕地和裸地为研究对象,采用固定深度法和等效质量法2种方法共同计算土壤有效硼(EB)储量,Franzluebbers法计算EB和阳离子交换量(CEC)层化率,分析土壤有效硼和阳离子交换量随深度的变化特征及影响因素。结果表明:EB含量和储量随深度变化差异显著(P <0.05),林地和园地随深度的增加而降低,草地、耕地和裸地随深度的增加而增加;林地EB和CEC层化率SR2大于SR1;土壤CEC含量随土壤深度增加显著增加或降低;阳离子附着于土壤而流失,土壤CEC含量随土壤深度的增加而递减;有机质(OM)、总氮(TN)、含水率(MC)和容重(BD)对EB和CEC具有显著相关性(P <0.05),不同土地利用类型的OM、TN和MC与EB和CEC呈正相关关系,BD与土壤EB和CEC呈负相关关系;林地和园地保肥能力高于草地、耕地和裸地,0~20cm保肥能力最好;草地、耕地和裸地40~60 cm保肥能力最好。植被覆盖率和土壤侵蚀是影响EB和CEC变化的主要物理因素,OM、TN、MC和BD是影响EB和CEC变化的主要化学因素,需构建合理耕作层,提高保水保肥能力。

不同立地条件下杜仲林土壤理化特性比较研究

为探究杜仲种植对不同地形土壤的影响,本文以微地形坝地、阳坡、阴坡和坡顶为研究对象,采集并测定试验区0-20 cm层、20-40 cm层和40-60 cm层的土壤温度、湿度、pH值及土壤化学计量。结果表明:7、8月的土壤温度变化范围为23.4~40.67℃,其中坝地的土壤温度显著最高(P<0.05)。9月土壤温度的变化范围为19.43~24.27℃,坝地和阳坡的土壤温度显著低于阴坡和坡顶的土壤温度,10月土壤温度的变化范围为9.63~21.60℃,坝地的土壤温度显著低于其余地形(P<0.05)。土壤温度受季节变化影响显著。试验区土壤pH值的变化范围为6.21~7.00,属中性土和酸性土,适宜杜仲生长。土壤N、P、K含量与阳离子交换量间呈显著正相关关系,其中N含量<P含量<K含量。研究表明,地形对土壤表征及化学计量具显著影响,该结论为杜仲种植提供理论依据。

珠三角赤红壤常年菜地土壤肥力质量评价

赤红壤是广东省地带性土壤,研究位于该地带性土壤的菜地肥力变化特征,以客观评价耕作施肥管理的科学性,助力耕地质量保护与提升。在广东省珠三角地区广州市、江门市、肇庆市、惠州市惠阳区选取了89个蔬菜常年种植菜地,测定了耕层(0~20 cm)土壤理化指标,利用第二次全国土壤普查养分分级标准和内梅罗综合指数法分析评价土壤肥力状况。珠三角赤红壤常年菜地土壤质地以壤土、砂质壤土、粉壤土为主,分别占比46.1%、23.6%和19.1%;pH 5.83,呈微酸性;有机质含量23.83 g·kg-1,为中等水平;阳离子交换量8.67 cmol(+)·kg-1,为中等偏下水平;全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量分别为1.19、1.47、12.53 g·kg-1,其中全氮和全磷含量均属中等水平,全钾含量为中等偏下水平;有效态养分中碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为135.24、120.24、222.48 mg·kg-1,属于丰富(碱解氮和速效钾)和极丰富水平(有效磷)。内梅罗综合指数法评价结果显示,珠三角赤红壤常年菜地土壤综合肥力指数为1.69,属良好等级。相比第二次全国土壤普查广东省赤红壤普查结果,土壤全钾含量不同程度降低,pH值、有机质、全氮、碱解氮含量均不同程度提高,增幅分别为16.6%、23.5%、38.4%和62.5%;阳离子交换量、全磷、有效磷和速效钾含量大幅增加,增幅分别达1.29、6.00、65.80和3.07倍,其中土壤有效磷累积较为普遍。全氮和全磷的年均累积量分别为8.46、32.31 mg·kg-1,碱解氮、有效磷和速效钾年均累积量分别为1.20、3.04、4.30 mg·kg-1。总体上,经过近40年耕种,珠三角赤红壤常年菜地肥力水平不同程度改善,土壤pH由酸性改善为微酸性,阳离子交换性能、有机质、全氮含量提升1个等级,碱解氮和有效钾含量提升2个等级,全磷和有效磷含量分别提升3和5个等级。各肥力指标总体上由原来的极度缺乏至中等偏下状态改善为目前的中等偏下至极丰富水平,总体肥力状况良好。在实施蔬菜有机无机肥配施技术基础上,合理施用氮、钾肥,降低磷肥投入量,可以进一步提升珠三角赤红壤区菜地地力水平,维持土壤资源的可持续利用。

旋转振荡法优化土壤CEC测定的研究

使用旋转振荡代替手工搅拌对样品进行前处理,分别研究了振荡转速(r)、振荡时间(t)以及振荡次数(n)对阳离子交换量测定结果的影响。结果表明:当振荡条件控制在r=250 r·min^(-1)、t=10 min、n=2次时,可以有效地提高分析检测效率,节约化学试剂的消耗量,达到降低时间成本、节约人力的目的。该方法通过使用国家标准物质进行验证,测定的精密度和准确度均符合要求,综上,新方法操作性较强、效率高,适用于大批量土壤样品的分析测定。

酸性土壤阳离子交换量和交换性钙、镁、钾、钠的方法探讨

为了提高土壤中阳离子交换量检测的准确度和效率,针对国家标准方法的不足,在原理不变的条件下对空白、浸提、离心等实验步骤进行优化。结果表明:通过实验测试对试验进行重新定义,将国家标准方法中的浸提时间由120 min优化为30 min,大大缩减了一个样品的测试时间,离心时间由5 min优化为10 min。本方法效率高、准确度和精密性良好,适用于大批量土壤中阳离子交换量的测定。

宁波地区长期非粮化生产对耕层土壤理化性质的影响

本研究旨在探究宁波地区长期非粮化生产对耕层土壤理化性质的影响,为非粮化耕地的恢复利用提供参考依据。通过比较采集的全市130个非粮化耕地和53个对照样地的土壤样品,并结合地貌类型(水网平原、滨海平原、丘陵山区、河谷平原)和非粮化种植类型(苗木、果树)进行了系统分析。结果表明:非粮化耕地的土壤pH、有机质含量、土壤容重分别为5.74±0.83、24.72±8.01 g/kg和1.28±0.05 g/cm^(3),分别显著低于或高于周边水田的6.17±1.02、30.07±10.68 g/kg和1.18±0.05 g/cm^(3)(P<0.05)。不同地貌类型条件下,非粮化生产对耕层土壤理化性质的影响存在差异,其中对丘陵山区和河谷平原的耕地产生影响较大,导致土壤EC值、有机质和全氮含量均下降10%以上,土壤pH下降至酸性水平(pH<5.5)。2种非粮化生产方式(苗木和果树种植)均会不同程度导致土壤pH、EC值、CEC值、有机质和全氮含量下降与土壤容重上升,但苗木种植的影响程度均要大于果树种植,其中非粮化苗木地的有机质含量为22.90±7.18 g/kg,显著低于非粮化果园和对照样地的30.07±10.68 g/kg和26.87±8.44 g/kg(P<0.05)。研究表明,宁波地区长期非粮化生产导致土壤酸化、地力下降和土壤紧实度提高等问题,同时非粮化耕地的恢复利用应充分考虑地貌类型和非粮化种植类型等因素差异。

分光光度法测定土壤阳离子交换量的影响因素及方法优化

样品空白、土壤pH值、浸提方法、有机质含量等是影响三氯化六氨合钴浸提-分光光度法测定土壤阳离子交换量的重要因素。本文通过影响因素的方法比对,得出测定结果的差异,优化检测过程,为土壤中阳离子交换量的检测提供方法依据。

Geotechnical Characterization of Termite Mound Soils of Congo

This study is to determine the activities and correlations in the fundamental properties of the termite mounds soils Cubitermes spp and Macrotermes sp. The Intrinsic properties depend on the mineralogy, organic composition and texture of soil. Grain size, Atterberg limits and soil blue values are geotechnical properties that were used to characterize the two soils. On the basis of the geotechnical properties, specific surface area, cation exchange capacity, relative activity, surface activity and soil activity were determined. The correlations obtained in the intrinsic soil properties are linear and polynomial fits. Indeed, the relationship between the plasticity index and the blue value of a soil on the one hand and between the specific surface area and the cation exchange capacity on the other hand, is a linear fit for all soils in general. The relationship between plasticity index and specific surface area is a linear fit for the soils (C, M). Correlations in intrinsic soil properties that have a coefficient of determination close to 1 can be used in geotechnical engineering to predict one of the two desired parameters.

Levels of Selected Essential and Non-Essential Metals in the Soil and Ginger (<i>Zingiber officinale</i>) Cultivated in Wolaita Zone, Ethiopia

Ginger (Zingiber officinale) is an important spice and medicinal plant used in different parts of the world. The objective of current study was to determine the level of essential and non-essential metals in ginger and its correlation with concentration of metals in the supporting soil. The level of K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Zn, Cu, Co, Cd and Pb in soil and ginger cultivated in the selected districts of Wolaita zone, Southern Ethiopia were determined using flame atomic absorption spectrometry. A 0.5 g ginger sample was digested using a mixture of 4 ml HNO3 and 1.5 ml HClO4 at 210°C for 150 minutes, and a 0.5 g soil sample was digested employing a mixture of 6 ml aqua-regia and 1 ml H2O2 at 280°C for 150 minutes. The metal concentrations range in dry weight basis for ginger samples is decreasing in the order: K (1691 - 3487 mg/kg) > Mg (701 - 1583 mg/kg) > Ca (862 - 1476 mg/kg) > Na (398 - 776 mg/kg) > Mn (325 - 672 mg/kg) > Fe (6.14 - 11.92 mg/kg) > Zn (5.30 - 10.09 mg/kg) > (0.12 - 0.23 mg/kg) for Pb. The concentration of Cd, Cu and Co in ginger samples were below the limit of detection. The results revealed that ginger has the ability to accumulate relatively higher amounts of K and Mg among the determined essential metals. The soil samples have been found to be acidic pH, sandy clay loam in texture, a very low electrical conductivity and moderate level of (CEC, organic carbon, available phosphorus and total nitrogen). Although, a positive correlation between the levels of K, Mg, Zn, Mn in ginger and soil samples were observed. All the non-essential metals analyzed in this study were below the permissible ranges set by FAO/WHO.

CEC前处理系统-凯氏定氮仪快速测定土壤中的阳离子交换量

土壤阳离子交换量是指土壤胶体能够吸附的各种阳离子的总量,是反映土壤缓冲能力和保肥能力的重要指标,也是土壤环境评价等工作中必须分析的指标。传统的乙酸铵交换法(林业标准(LY/T 1243—1999))因其稳定性好、缓冲性强、重复性好而在我国土壤和农化实验室应用较为广泛,但在大批量土壤分析时仍然存在步骤繁琐、耗时长、效率低等不足。为了克服这些不足,本文结合前人的研究,分别从离心、蒸馏、滴定3大步骤对标准方法进行优化,利用CEC前处理系统对样品进行EDTA-乙酸铵溶液置换、乙醇清洗,通过全自动凯氏定氮仪对置换的铵根离子进行测定,从而计算CEC值;详细探讨了测定过程中乙酸铵搅拌时间、乙醇用量、凯氏定氮仪蒸馏时间对测定结果的影响,综合建立并优化了CEC前处理系统—凯氏定氮仪测定土壤中的阳离子交换量的分析方法。实验结果表明,在最佳的置换时间、乙醇用量及蒸馏时间等条件下,一批样品(100件)的测定时间仅需8 h,极大地提高了工作效率,与传统方法相比时间缩短了近85%。方法经国家一级土壤成分分析标准物质验证,测定值与认定值相符,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于2%。该方法分析效率高、操作简单,极大地减少了人工操作可能带来的误差,提高了测定结果的准确度,适用于大批量土壤的阳离子交换量的测定。

2种人工林对土壤碳氮磷化学计量特征及阳离子交换量的影响

【目的】土壤碳氮磷生态化学计量可以探明植物受土壤养分的限制情况,土壤阳离子交换量(CEC)直接反映了土壤保肥、供肥性能和缓冲能力。研究旨在揭示华南地区乡土马尾松和木荷人工林对土壤养分及保肥供肥能力的影响。【方法】以广东省鹤山市的马尾松和木荷人工林为研究对象,对2种人工林表层土壤(0~10 cm)有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)和交换性阳离子等指标进行分析测定,探讨不同人工林分对表层土壤碳氮磷和阳离子交换量的影响。【结果】木荷人工林SOC显著大于马尾松人工林,马尾松人工林土壤TK含量则显著高于木荷人工林,但土壤TN和TP含量在2种林分之间的差异不显著;2种林分土壤盐基饱和度(BS)为9.68%~18.00%,木荷林土壤CEC和交换性盐基总量(TEB)均显著高于马尾松林,且2种林分土壤盐基离子含量均呈现Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^(+)>Na^(+)。2种林分土壤CEC与SOC显著正相关,BS与pH值显著正相关;马尾松人工林CEC、TEB与土壤含水量呈显著正相关。【结论】研究区森林土壤肥力处于较低水平且保肥供肥能力较弱,但木荷林土壤供肥、保肥和酸碱缓冲能力强于马尾松林。然而,木荷林土壤交换性钙镁离子含量显著高于马尾松人工林,且2种人工林土壤Ca^(2+)∶Mg^(2+)>5,表明研究区人工林土壤未出现生理性缺钙的现象。研究区土壤有机质的矿化速率较高,导致土壤肥力下降,这种趋势在马尾松林中比木荷林更为明显。研究结果对华南地区木荷和马尾松人工林的养分管理具有重要的理论和实践指导意义。

超声浸提-分光光度法测定土壤阳离子交换量

为准确测定土壤阳离子交换量,在三氯化六氨合钴[Co(NH_(3))_(6)]Cl_(3)浸提-分光光度法研究的基础上,采用超声浸提代替传统的振荡浸提。确定了在40 mL浸提液中加入2.8 g土壤样品,用1 mol/L氢氧化钠调节溶液pH值至8±0.5,超声浸提10 min,用滤纸过滤代替离心,1.66 cmol/L[Co(NH_(3))_(6)]Cl_(3)溶液直接作为空白样品的实验条件。结果表明,方法在0~1.49 cmol/L范围内具有良好的线性,线性系数为1;方法检出限为0.7 cmol+/kg,方法定量下限为2.8 cmol+/kg;10种土壤标准物质的测定结果均在认证值范围内,相对标准偏差(n=6)在0.28%~2.7%,具有良好的精密度和准确度。超声浸提-分光光度法测定土壤阳离子交换量准确可靠,操作过程简单,提高了工作效率,可应用于批量土壤阳离子交换量样品的检测。

尾叶桉与木荷林对土壤理化性质及易氧化有机碳的影响

为了解林分类型对土壤理化性质及易氧化有机碳(ROC)的影响,采集广州市长岗山30年生尾叶桉和木荷人工林表层土壤,测定土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及阳离子交换量(CEC)、ROC含量等指标并进行对比分析。结果表明:尾叶桉林表层土壤总有机碳(TOC)和全氮(TN)含量显著高于木荷林;C/N表现为木荷林显著大于尾叶桉林,而C/P和N/P则表现为尾叶桉林大于木荷林,两种林分表层土壤N含量丰富,而P元素较缺乏。两种林分土壤CEC差异不显著,尾叶桉林土壤的交换性盐基离子总量和盐基饱和度显著高于木荷林;两种林分土壤交换性盐基离子含量表现为Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^(+)>Na^(+)。尾叶桉林土壤的ROC含量显著高于木荷林,ROC/TOC表现为木荷林小于尾叶桉林但没有显著差异。尾叶桉林土壤的ROC含量与AP呈显著正相关(P<0.05),且ROC/TOC与TP呈显著正相关(P<0.05);木荷林土壤的ROC含量与CEC呈显著正相关(P<0.05),与ROC/TOC呈极显著正相关(P<0.01)。两种林分表层土壤的ROC含量存在显著差异,说明林分类型是影响土壤ROC含量的重要因素。木荷林的ROC/TOC小于尾叶桉林,说明其土壤碳稳定性高于尾叶桉林,对土壤碳固存效果更好。

不同土壤改良剂对油莎豆生长及风沙土速效养分含量的影响

【目的】风沙土是风成沙性母质发育的幼年期土壤,肥力低,保水保肥能力弱,利用改良剂提高风沙土肥力是其改造为农田的快速手段。研究不同改良材料对风沙土理化性质的影响及对作物生长的效应,作为研制土壤改良剂原料的依据。【方法】以风沙土和油莎豆为研究对象,设置施用有机肥、生物炭、磷矿粉、聚谷氨酸、腐殖酸5种改良剂进行盆栽试验。【结果】生物炭对油莎豆的叶长和叶绿素含量的增幅最大,分别为60.67cm、76.70,聚谷氨酸对油莎豆的分蘖数增加最多,为12个。另在不同改良剂的处理下风沙土的理化性质均发生明显改变。有机肥处理对风沙土的有机质和有效磷、速效钾含量的增加效果最好,分别为5.77g/kg和158.60 mg/kg、277.27 mg/kg;腐殖酸处理对风沙土的碱解氮含量和土壤阳离子交换量增加效果最好,分别为34.53mg/kg、3.33cmol/kg。【结论】在不同改良剂处理风沙土研究中发现,生物炭对油莎豆生长的作用效果最佳,有机肥对风沙土速效养分含量的改良效果最佳。

基于CEC前处理系统-凯氏定氮仪测定土壤阳离子交换量的改进方法

测定土壤阳离子交换量(CEC)的行业传统方法乙酸铵交换法(林业标准LY/T 1243—1999),在农业化学分析中有广泛应用,但应用于大批量土壤分析和检测时,存在步骤繁琐、耗时长、效率低等不足。为提高检测效率,分别从离心、煮沸前处理、淋洗3个步骤对标准方法进行优化,利用CEC前处理系统对样品进行EDTA-乙酸铵溶液置换、乙醇淋洗,通过全自动凯氏定氮仪对置换的铵根离子进行测定,计算土壤CEC。结果表明,0.005 mol/L EDTA-1 mol/L乙酸铵溶液搅拌8 min,石灰性土壤无需进行淋洗前的1 mol/L氯化铵煮沸处理,乙醇淋洗4次。该条件下,通过对国家土壤有证标准物质进行测试,得出分析方法的准确度符合要求。该分析方法操作简便,提高了检测效率和准确度,适用于大批量土壤CEC的测定。

多位电动搅拌交换-全自动凯氏定氮法测定土壤中阳离子交换量

测定土壤阳离子交换量(CEC)的行业标准方法中,以玻璃棒手动搅拌进行离子交换和铵离子的清洗,使用传统方式进行蒸馏,手动滴定测定土壤样品中的阳离子交换量。但是这些方法搅拌操作劳动强度大、蒸馏过程较为繁琐,耗时长、效率低、不利于大批量样品的快速检测。以自制的多位电动搅拌装置代替玻璃棒搅拌,选择乙酸铵加入量、乙酸铵交换次数和交换搅拌时间3个因素,进行3因素3水平正交实验,结合实际操作需要选择加入50 mL乙酸铵溶液、交换1次、搅拌5 min、用乙醇清洗3次,运用全自动凯氏定氮仪进行蒸馏和测定土壤样品中的阳离子交换量。当搅拌时间为5 min、搅拌速度大于100 r/min时,增加搅拌速度对分析结果无影响。对不同酸碱性的国家标准物质和实际样品进行测定,测定结果的相对标准偏差为1.5%~2.4%,且国家标准物质的测定结果均在认定值的不确定范围内,表明方法有较好的精密度和准确度。与标准方法相比,以多位电动搅拌装置代替玻璃棒搅拌,用全自动凯氏定氮仪代替传统的蒸馏方式和手动滴定,自动化程度较高,蒸馏过程操作简单,解放了分析测试人员的双手,降低了劳动强度,自动滴定节约了试剂成本,整个分析效率提高一倍以上,可实现批量化快速检测土壤中的阳离子交换量。