土壤测试技术
出处：按学科分类—工业技术 中国农业出版社《肥料实用手册》第200页（9176字）
【参考文献】：
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土壤测试是监控土壤肥力水平或土壤污染程度，提出作物合理施肥量建议或环保措施的有效手段。建立常规的土壤测试系统，首先必须进行测试方法的相关研究，选定最佳土壤浸提剂。然后制定规范化的操作规程和分析质量控制办法，保证测试值的准确性，最后通过田间试验进行校验研究，提出评价土壤养分供应状况的丰缺指标，以及作物施肥量的建议推荐或土壤有害物质的容许值。
(一)土壤样品的采集和处理
1．土壤样品的采集 土壤样品的采集是决定分析结果能否正确反映土壤特性的基础。因此，采样必须具有代表性。采样的深度应按照取土目的而定。测土施肥一般采取农化样(0～20cm耕层)的多点混合样。由于耕层受人类耕作活动影响较大，应注意取样的代表性。为保证土壤样品的代表性，使误差减少到最小，采样必须遵循以下原则：
(1)采样前要详细了解采样地区的土壤类型、肥力等级和地形因素，将平衡施肥区域划分若干个采样单元，每个采样单元的土壤要尽可能保持一致。地块面积较大、地势平坦、肥力较均匀，每个土样可代表3～6hm2面积；地形起伏、坡度较大，地力不均的地块，每个混合土样代表2～4hm2面积。凡作物长势差异较大，土壤类型变化较多的地块，应单独采样。
(2)要保证足够的采样点，使之能代表采样单元的土壤特性。样点数一般10～20个为宜，采样路线按照“随机”、“等量”和“多点混合”的原则进行，采用“X”或“S”型采样。采样点的分布要尽量均匀，避开田埂、沟边、肥堆等特殊部位。
(3)每个采样点的取土深度及采样量要均匀一致，土样上下层的比例要相同，取样深度要相同。每个取样点取土0．5kg左右，将各样点土样充分混合，并按照四分法淘汰到1．0kg左右的土样装入样品袋，用铅笔写好标签，内外各一张，注明采样地点、日期、深度、土壤名称、编号及采样人等，同时做好采样记录。
2．土壤样品的处理
(1)新鲜样品的处理的贮存 某些土壤成分如低价铁、铵态氮、硝态氮等在风干过程中会发生显着变化，必须用新鲜样品进行分析。为了能真实地反映土壤田间自然状态下的某些理化性状，新鲜样品要及时送回室内进行处理和分析，用粗玻棒或塑料棒将样品混匀后迅速称样测定。
新鲜样品一般不宜贮存，如需要暂时贮存时，可将新鲜样品装入塑料袋，扎紧袋口，放在冰箱冷藏室或进行速冻固定。
(2)风干样品的处理和贮存 从野外采回的土壤样品要及时放在样品盘上，摊成薄薄的一层，置于干净整洁的室内通风处自然风干，严禁暴晒，并注意防止酸、碱等气体及灰尘的污染。风干过程中要经常翻动土样并将大土块捏碎以加速干燥，同时剔除土壤以外的侵入体。
风干后的土样按照不同的分析要求研磨过筛，充分混匀后，装入样品瓶中备用。瓶内外各具标签一张，写明编号、采样地点、土壤名称、采样深度、样品粒径、采样日期、采样人及制样时间、制样人等项目。制备好的样品要妥为贮存，避免日晒、高温、潮湿和酸碱等气体的污染。全部分析工作结束，分析数据核实无误后，试样一般还要保存3个月至半年，以备查询。少数有价值需要长期保存的样品，须保存于广口瓶中，用蜡封好瓶口。
(二)土壤养分的测定
1．土壤有机质的测定 油浴加热重铬酸钾容量法。本方法适用于有机质含量低于150g／kg土壤的有机质测定。
方法要点：在加热条件下，用过量的重铬酸钾—硫酸溶液氧化土壤有机碳，多余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定，由消耗的重铬酸钾量按氧化校正系数计算出有机碳，再乘以常数1．724，即为土壤有机质含量。
2．土壤氮素的测定
(1)全氮的测定(半微量开氏法)。
方法提要：土样在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮，各种含氮有机化合物转化为铵态氮，碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以酸标准溶液滴定，求出土壤全氮含量(不包括硝态氮)。
包括硝态和亚硝态氮的全氮的测定：在样品消煮前，需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后，再用还原铁粉使全部硝态氮还原，转化成铵态氮。
应用范围：本方法适用于测定各类型土壤的全氮含量。
(2)土壤水解性氮的测定(碱解扩散法)。
方法提要：旱地土壤由于土壤硝态氮含量较高，须加还原剂还原，再用1．8mol／L氢氧化钠溶液处理土样，在扩散皿中，土样于碱性条件下水解，使易水解氮经碱解转化为氨态氮，由硼酸溶液吸收，以标准酸滴定，计算碱解氮的含量。对于水稻土和经常淹水的土壤，由于硝态氮含量甚微，不需加还原剂。因此，氢氧化钠溶液浓度应采用1．2mol／L。
应用范围：本方法适用于各类土壤中水解氮的测定。
(3)土壤铵态氮的测定(纳氏试剂比色法)。
方法提要：土壤样品的NH4+用氯化钾溶液提取，在碱性条件下与纳氏试剂络合生成黄色络合物，进行比色测定。
应用范围；本方法适用于各类土壤中铵态氮的测定。
(4)土壤硝态氮测定(酚二黄酸比色法)。
方法提要：用饱和的硫酸钙溶液浸提土样中的硝态氮(
)，在无水条件下，与酚二磺酸反应形成稳定的黄色盐溶液，在420mm处，比色测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤中硝态氮的测定。
3．土壤磷素的测定
(1)土壤全磷测定(氢氧化钠熔融—钼锑抗比色法)。
方法提要：土壤样品与氢氧化钠高温熔融，土壤中含磷矿物及有机磷化合物中的磷全部转化为可溶性的正磷酸盐，在规定的酸度条件下，样品溶液中的磷酸根与钼锑抗显色剂反应，生成磷钼蓝，其颜色的深浅与磷的含量成正比，以此作全磷的比色测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤全磷含量的测定。
(2)土壤有效磷测定。
A．碳酸氢钠提取—钼锑抗比色法
方法提要：碳酸氢钠溶液除可提取水溶性磷外，还可以抑制Ca2+的活性，使一定量活性较大的Ca—P盐类中的磷被浸提出，也可使一定量比较活性的Fe—P和Al—P盐类中的磷通过水解作用而被提出。
土壤被浸提出的磷量与土液比、液温、振荡时间及方式有关。本法严格规定土液比为1∶20，浸提温度为25℃，振荡提取时间为30min，浸出液中的磷以钼锑抗比色法测定。
应用范围：本方法主要适用于测定含碳酸盐土壤的有效磷含量，也可用于测定中性土壤及水稻土的有效磷含量。
B．氟化铵—盐酸提取—钼锑抗比色法
方法提要：酸性土壤中的磷主要以Fe—P和Al—P形态存在，利用F-在酸性溶液中络合Fe3+和Al3+的能力，使一定量比较活性的磷酸铁、磷酸铝中的磷释放出来。同时由于H+的作用亦溶解出部分活性较大的Ca—P中的磷。
本方法严格规定土液比为1∶10，浸提温度为20～25℃，振荡提取时间为30min。
所提取出的有效磷以钼锑抗比色法测定。
应用范围：本方法适用于测定酸性土壤有效磷含量。
(3)土壤无机磷的分级测定。
方法提要：无机磷的分级测定是利用不同化学浸提剂的特性将土壤各种形态的无机磷酸盐逐级分离出来。首先用1mol／L氯化铵浸提土壤中水溶性磷和松散的吸附态磷，再将浸提过的土壤用0．5mol／L氟化铵(pH8．2)溶液继续浸提，在pH8．2的条件下F与Al3+形成络合物，而与Fe3+的络合能力很弱，使Al—P(铝结合的磷酸盐)。第三级用0．1mol／L氢氧化钠浸提出Fe—P(铁结合态的磷酸盐)。继而利用0．3mol／L柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·2H2O)和连二亚硫酸钠(Na2SO4·2H2O)溶液浸提出O-P(闭蓄态磷酸盐)。而Ca—P(钙结合态的磷酸盐)因在碱性条件下几乎不被溶解，故此后在0．5mol／L硫酸溶液的强酸条件下被提取测定。
应用范围：本方法适用于酸性及中性土壤无机磷的分级测定，石灰性土壤也可试用。
4．土壤钾素的测定
(1)土壤全钾的测定。
A．碱熔—火焰光度法
方法提要：土壤中的有机物和各种矿物在高温(720℃)及氢氧化钠溶剂的作用下被氧化和分解。用硫酸溶液溶解融块，使钾转化为钾离子。以火焰光度法测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤全钾的测定。
B．酸溶—火焰光度法
方法提要：在加热条件下，土壤中的有机物用硝酸和高氯酸氧化，再用氢氟酸分解硅酸盐等矿物，硅与氟形成四氟化硅逸出，矿质元素转变成盐类，用盐酸溶解后，使钾转变为钾离子。以火焰光度法测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤全钾的测定。
(2)土壤缓效钾的测定(硝酸提取—火焰光度法)。
方法提要：用1mol／L硝酸煮沸提取的钾量减去速效钾量后即为缓效钾含量。
应用范围：本方法适用于各类土壤缓效钾的测定。
(3)土壤速效钾的测定(乙酸铵提取—火焰光度法)。
方法提要：用1mol／L中性乙酸铵溶液为浸提剂时，NH4+与土壤胶体表面的K+进行交换，连同水溶性钾一起进入溶液。浸出液中的钾可直接用火焰光度计测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤速效钾的测定。
5．土壤微量元素的测定
(1)土壤全量铜、锌、铁、锰的测定(高氯酸—硝酸—氢氟酸消化，原子吸收光谱法)。
方法提要：土壤样品先用硝酸—高氯酸消化以氧化有机质，氢氟酸脱硅，再用高氯酸赶氟。消化物用盐酸溶解，用原子吸收光谱法测定溶液中的铜、锌、铁、锰。
应用范围：本方法适用于各类土壤中全量铜、锌、铁、锰含量的测定。
(2)土壤有效性铜、锌、铁、锰的测定(DTPA提取—原子吸收光谱法)。
方法提要：样品经DTPA—TEA—CaCl2提取后，用原子吸收光谱法直接测定。
应用范围：本方法适用于石灰性土壤中有效铜、锌、铁、锰含量的测定，中性和酸性土壤也可以应用。
(3)土壤全量硼、钼的测定。
A．碱熔—甲亚胺—H比色法
方法提要：碱熔脱硅后的滤液以氢氧化钠分离铁、锰等干扰元素，采用甲亚胺比色法测定土壤全量硼。
应用范围：本方法适用于各类土壤中全量硼含量的测定。
B．碱熔—姜黄素比色法
方法提要：土样以碳酸钠高温熔融分解，在pH6．0～7．0的乙醇—水介质中，分离铁、铝及大量钠盐。蒸干滤液并以0．2mol／L盐酸溶解后，用姜黄素比色法测定。
(4)土壤全钼的测定(酸溶—极谱法)。
方法提要：样品经硝酸—高氯酸—氢氟酸消化，以盐酸溶解并制备成溶液，以氢氧化钠沉淀铁、锰，吸取部分溶液以硫酸—苯羟乙酸—氯酸钾催化示波极谱法测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤中全钼含量的测定。
(5)土壤水溶性硼的测定。
A．甲亚胺—H比色法
方法提要：土壤有效硼采用沸水提取，提取液用EDTA消除铁、铝离子的干扰，用高锰酸钾消褪有机质的颜色后，以甲亚胺—H比色法测定提取液中的硼量。
应用范围：本方法适用于各类土壤中有效硼含量的测定。
B．姜黄素比色法
方法提要：土壤中有效硼用沸水浸提，浸提出的硼用姜黄素比色法测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤中有效硼含量的测定。
(6)土壤有效钼的测定(草酸—草酸铵提取—极谱法)。
方法提要：样品经草酸—草酸铵溶液浸提，灼烧破坏草酸盐，酸性土壤用氢氧化钠沉淀分离铁、锰(石灰性土壤可不分离)，以极谱法测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤中有效钼含量的测定。
6．土壤阳离子交换量的测定
(1)乙酸铵交换法。
方法提要：用1mol／L中性乙酸铵溶液反复处理土壤，使土壤为NH4+饱和。过量的乙酸铵用乙醇洗除，加入氧化镁蒸馏。蒸馏出的氨被硼酸溶液吸收，通过盐酸标准溶液滴定氨量后，计算土壤阳离子交换量。
应用范围：本方法适用于中性、酸性土壤中阳离子交换量的测定。
(2)EDTA—乙酸铵盐交换法。
方法提要：用0．005mol／LEDTA与1mol／L乙酸铵的混合液作为交换提取剂，在适宜的pH条件下(酸性、中性土壤用pH7．0，石灰性土壤用pH8．5)，与土壤吸收性复合体的Ca2+、Mg2+、Al3+等交换，在瞬间形成解离度很小而稳定性大的络合物，且不会破坏土壤胶体。由于
的存在，交换性H+、K+、Na+也能交换完全。使用95%乙醇洗去剩铵盐，以蒸馏法蒸馏，用标准酸溶液滴定氨量，即可计算出土壤阳离子交换量。
应用范围：本方法适用于各类土壤中阳离子交换量的测定。
(3)乙酸钙交换法。
方法提要：用0．25mol／L盐酸破坏碳酸盐，再用0．05mol／L盐酸处理土样，使交换性盐基完全自土壤中被置换，形成氢饱和土壤，用乙醇洗净多余盐酸，加入1mol／L乙酸钙溶液，Ca2+再交换H+。所生成的乙酸用氢氧化钠标准溶液滴定，计算土壤阳离子交换量。
应用范围：本方法适用于石灰性土壤阳离子交换量的测定。
7．土壤pH的测定(电位法)
方法提要：采用电位法测定土壤pH，是将玻璃电极和甘汞电极度插入土壤悬液或浸出液中，测定其电动势值，再换算成pH。在酸度计上测定，经过标准溶液定值后则可直接读取pH。水土比例对pH影响较大，尤其对于石灰性土壤稀释效应的影响更为显着，以采取小水土比为宜，本法规定土壤pH为1∶1的水土比例。同时，酸性土壤除测定水浸土壤pH外，还应测定盐浸pH，即1mol／L氯化钾溶液浸取土壤H+后用电位法测定。
应用范围：本方法适用于各类土壤pH的测定。
(三)土壤有效养分浸提剂的选用
任何土壤有效养分的测定方法都可分为两步：土壤有效养分的浸提和浸出液中养分的定量。同一种浸出液的同一种养分采用不同的定量方法，其结果应该基本一致，但是不同浸提剂所浸出的结果却完全不同。因此，土壤有效养分的测定关键在于浸提。测定土壤养分的浸提剂有许多种，但最佳浸提剂的选择原则要做到一是可靠，浸提剂所测得的数值与作物吸收量或生物量的相关性好。二是高效、简便、快速、低成本、易于自动化分析、干扰少。三是浸出量大，易于定量和丰缺指标的分级。四是适用性广，对各种土壤都适用，且操作标准化。五是经济，必须测试值准确可靠，分析效率高。
下面仅介绍Mehlich3法测定土壤有效养分方法。
Mehlich3法：0．25mol／LNH4NO3-0．015mol／LNH4F一0．2mol／LHOAC一0．013mol／LHNO3-0．01MEDTA(酸)，pH2．5的浸提剂。土液比1∶10振荡5min，测定P、K、Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Cu、Zn9个元素。
1．浸提剂浸提原理 土壤中的植物养分库存在于液相和固相，合适的气候条件下，液相中的养分是对植物根立即生效，除非有毒的Al盐和碱发生意外，对植物的最佳生长来说，能按植物的需要比例更新补充溶液中的养分浓度，补充养分的来源是固相的“活性库”，它包括交换性、吸收性和螯合性的养分。Mehlich3浸提剂的作用是0．2mol／LHOAC一0．25mol／LNH4NO3提供pH2．5缓冲作用交换性K、Ca、Mg、Na、Mn、Zn；0．15mol／LNH4F一0．013NHNO3可促使和控制Ca—P、Al一P、Fe—P的解吸；0．01mol／LEDTA能解吸螯合态的Cu、Zn、Fe、Mn。
2．浸提 取2．5cm3(过2mm筛)土壤，于塑料瓶，加25ml浸提剂，振荡5min，过滤。然后测定各元素含量。