土壤分析

土壤是由固體、液體、氣體三相共同組成的復(fù)雜的多相體系。土壤固相包括礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和土壤生物；在固相物質(zhì)之間為形狀和大小不同的孔隙?？紫吨写嬖谒趾涂諝狻?

土壤以固體為主，三相共存。三相物質(zhì)的相對含量，因土壤種類和環(huán)境條件而異。三相物質(zhì)互相聯(lián)系、制約，并且上與大氣，下與地下水相連，構(gòu)成一個(gè)完整的多介質(zhì)多界面體系。

土壤分析土壤礦物質(zhì)

土壤礦物質(zhì)是巖石經(jīng)過物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化形成的。按其成因類型可將土壤礦物質(zhì)分為兩類：

一類是原生礦物，它們是各種巖石（主要是巖漿巖）受到程度不同的物理風(fēng)化而未經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而形成，其原來的化學(xué)組成和結(jié)晶構(gòu)造都沒有改變，僅改變其形狀為沙粒和粉沙粒；

另一類是次生礦物，它們大多數(shù)是由原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后形成的新礦物，其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)都有所改變。

在土壤形成過程中，原生礦物以不同的數(shù)量與次生礦物混合成為土壤礦物質(zhì)。

1.原生礦物

原生礦物主要有石英、長石類、云母類、輝石、角閃石、橄欖石、赤鐵礦、磁鐵礦、磷灰石、黃鐵礦等。

2.次生礦物

土壤中次生礦物的種類很多，不同的土壤所含的次生礦物的種類和數(shù)量也不盡相同。通常根據(jù)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)可分為三類：簡單鹽類、三氧化物和次生鋁硅酸鹽類。如方解石（CaCO₃）、白云石[Ca、Mg(CO₃) ₂] 、石膏（CaSO₄·2H₂O）、褐鐵礦(2Fe₂O₃·3H₂O和高嶺石等。

土壤分析土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中含碳有機(jī)物的總稱。由進(jìn)入土壤的植物、動(dòng)物及微生物殘?bào)w經(jīng)分解轉(zhuǎn)化逐漸形成。通?？煞譃閮纱箢悾阂活悶榉歉澄镔|(zhì)，包括糖類化合物（淀粉、纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)等）、樹脂、脂肪、單寧、蠟質(zhì)、蛋白質(zhì)和其他含氮化合物，它們都是組成有機(jī)體的各種有機(jī)化合物，一般占土壤有機(jī)質(zhì)總量的10% ～ 15%；另一類是腐殖物質(zhì)，是由植物殘?bào)w中穩(wěn)定性較大的木質(zhì)素及其類似物，在微生物作用下，部分地被氧化而增強(qiáng)反應(yīng)活性形成的一類特殊的有機(jī)物，它不屬于有機(jī)化學(xué)中現(xiàn)有的任何一類。

土壤分析土壤水分

土壤水分是土壤的重要組成部分，主要來自大氣降水和灌溉。在地下水位接近地面（2～3m）的情況下，地下水也是上層土壤水分的重要來源。此外，空氣中水蒸氣遇冷凝成為土壤水分。

土壤水分并非純水，實(shí)際上是土壤中各種成分和污染物溶解形成的溶液，即土壤溶液。因此土壤水分既是植物養(yǎng)分的主要來源，也是進(jìn)入土壤的各種污染物向其它環(huán)境圈層（如水圈、生物圈等）遷移的媒介。

土壤分析土壤空氣

土壤空氣存在于未被水分占據(jù)的土壤空隙中。土壤空氣組成與大氣基本相似，主要成分都是N₂、O₂、CO₂。

土壤分析對土壤學(xué)的發(fā)展有很大影響。早在19世紀(jì)中葉，德國化學(xué)家J.von李比希將經(jīng)典的化學(xué)方法應(yīng)用于土壤和植物分析，根據(jù)測得的結(jié)果，提出了植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說和歸還學(xué)說，大大推進(jìn)了土壤學(xué)的發(fā)展。在其后的100多年間，土壤分析的方法日益增多。至20世紀(jì)50年代末，許多自動(dòng)化、半自動(dòng)化分析儀器陸續(xù)應(yīng)用于土壤分析。各種化學(xué)的和物理的傳感器以及電子計(jì)算機(jī)和遙測裝置也已逐步應(yīng)用，土壤分析正步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。 2100433B

土壤分析土壤化學(xué)分析

主要是測定土壤的各種化學(xué)成分的含量和某些性質(zhì)。常見的測定項(xiàng)目有：土壤礦質(zhì)全量測定（即測定硅、鋁、鐵、錳、鈦、磷、鉀、鈉、鈣、鎂的含量），土壤活性硅、鋁、鐵、錳含量測定，土壤全氮、全磷和全鉀含量的測定，土壤有效養(yǎng)分（銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和鉀）含量測定，土壤微量元素含量和有效性微量元素（鐵、硼、錳、銅、鋅和鉬）含量測定，土壤有機(jī)質(zhì)含量測定，以及土壤酸堿度、土壤陽離子交換量、土壤交換性鹽基的組成的測定等。其中土壤礦質(zhì)全量、有機(jī)質(zhì)含量、全氮量、有效養(yǎng)分含量、土壤酸堿度、陽離子交換量和交換性鹽基組成等是必須進(jìn)行測定的項(xiàng)目，故稱土壤常規(guī)分析。其他測定項(xiàng)目則可根據(jù)分析目的取舍。20世紀(jì)30～40年代興起的土壤測試，也可列入土壤化學(xué)分析范疇。

土壤化學(xué)分析方法很多，經(jīng)典的方法有重量法、容量法和比色法?，F(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室多采用自動(dòng)化、半自動(dòng)化儀器進(jìn)行土壤常規(guī)分析。這種實(shí)驗(yàn)室通常由4個(gè)系統(tǒng)組成：①樣品半自動(dòng)粉碎系統(tǒng)；②樣品半自動(dòng)提取系統(tǒng)；③由自動(dòng)分析儀或流動(dòng)注射分析儀、原子吸收/火焰發(fā)射光譜儀、pH自動(dòng)分析儀和碳氮自動(dòng)分析儀等組成的自動(dòng)分析系統(tǒng)；④中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。土壤礦質(zhì)全量分析常用能量色散 X射線能譜法或帶電粒子活化分析儀或中子活化分析儀進(jìn)行。采用此法，土壤樣品無需經(jīng)任何處理即可直接測定，從而避免了因化學(xué)處理而造成土壤樣品中成分的損失或雜質(zhì)的摻入及對土壤樣品的稀釋作用等缺陷。

土壤分析土壤物理分析

主要測定土壤中物質(zhì)存在狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)形式以及能量的轉(zhuǎn)移等。常見的測定項(xiàng)目有：土壤含水量、土水勢、飽和和非飽和導(dǎo)水度、水分常數(shù)、土壤滲漏速度、土壤機(jī)械組成、土壤比重和土壤容重、土壤孔隙度、土壤結(jié)構(gòu)和微團(tuán)聚體、土壤結(jié)持度、土壤膨脹與收縮、土壤空氣組成和呼吸強(qiáng)度、土壤溫度和導(dǎo)熱率、土壤機(jī)械強(qiáng)度、土壤承載量和應(yīng)力分布以及土壤電磁性等。

土壤物理分析除經(jīng)典方法外，多借助現(xiàn)代化儀器進(jìn)行，如應(yīng)用水銀注入測孔儀測定土壤結(jié)構(gòu)（孔徑可小至5納米）;應(yīng)用磨片、光學(xué)技術(shù)及掃描電鏡測定土壤結(jié)構(gòu)的微域變化;應(yīng)用帶有電子計(jì)算機(jī)的中子-γ射線聯(lián)用儀在田間直接測定土壤水分和土壤比重；應(yīng)用氣相色譜儀和三軸剪力儀分別測定土壤空氣組成和土壤力學(xué)性質(zhì)等。此外，各種型號的測溫、測磁儀和土壤顆粒自動(dòng)分析記錄儀也為土壤物理分析提供了簡捷而又精確的測試手段。

土壤分析技術(shù)規(guī)范有兩個(gè)版本，其中第一版完成于1993年。之后在第一版的基礎(chǔ)上，增加了一些新的內(nèi)容，推出《土壤分析技術(shù)規(guī)范第二版》?！锻寥婪治黾夹g(shù)規(guī)范第二版》一般作為實(shí)驗(yàn)室人員做實(shí)驗(yàn)時(shí)參考，提供土壤測試技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。

《土壤分析技術(shù)規(guī)范第二版》全書共分為24個(gè)章節(jié)，下面是《土壤分析技術(shù)規(guī)范第二版》全書索引。

土壤分析中測量不確定度，是指土壤分析技術(shù)廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保和貿(mào)易等領(lǐng)域。由于一切測量結(jié)果都不可避免地具有不確定度，為了保證分析結(jié)果數(shù)據(jù)的質(zhì)量和國際互認(rèn)，承擔(dān)土壤分析的檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在分析工作中建立和實(shí)施不確定度評定程序；在結(jié)果報(bào)告中提供結(jié)果數(shù)據(jù)的不確定度信息。

中國合格評定國家認(rèn)可委員會（CNAS）頒布的《測量不確定度的要求》（2011）中指出：“檢測實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有能力對每一項(xiàng)有數(shù)值要求的測量結(jié)果進(jìn)行測量不確定度評估。當(dāng)不確定度與檢測結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)、或在用戶有要求時(shí)、或當(dāng)不確定度影響到對規(guī)范限度的復(fù)合性時(shí)、當(dāng)測試方法中有規(guī)定時(shí)和CNAS有要求時(shí)（如認(rèn)可準(zhǔn)則在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用說明中有規(guī)定），檢測報(bào)告必須提供測量結(jié)果的不確定度?！?100433B

1.土壤樣品的采集和處理

1.1土壤樣品的采集

1.2土壤樣品的處理和貯存

2.土壤黏粒的提取

2.1方法提要

2.2應(yīng)用范圍

2.3主要儀器設(shè)備

2.4試劑

2.5分析步驟

2.6注釋

3.土壤水分物理性質(zhì)的測定

3.1土壤自然含水量的測定

3.2土壤最大吸濕水的測定

3.3土壤穩(wěn)定凋萎含水量的測定

3.4土壤田間持水量的測定（維爾科克斯法）

3.5土壤毛管持水量的測定

3.6土壤飽和含水量的測定

4.土壤比重、容重、孔隙度的測定

4.1土壤比重的測定（比重瓶法）

4.2土壤容重的測定（環(huán)刀法）

4.3土壤孔隙度的計(jì)算

5.土壤顆粒分析

5.1吸管法

5.2比重計(jì)法

6.土壤有機(jī)質(zhì)的測定

6.1油浴加熱重鉻酸鉀容量法

7.土壤氮的測定

7.1土壤全氮的測定（半微量凱氏法）

7.2土壤水解性氮的測定（堿解擴(kuò)散法）

7.3土壤銨態(tài)氮的測定（納氏試劑比色法）

7.4土壤硝態(tài)氮的測定（酚二磺酸比色法）

8.土壤磷的測定

8.1土壤全磷的測定（氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法）

8.2土壤有效磷測定

8.3土壤無機(jī)磷的分級測定

8.4土壤磷酸吸收系數(shù)的測定

9.土壤鉀的測定

9.1土壤全鉀的測定

9.2土壤緩效鉀的測定（硝酸提取-火焰光度法）

9.3土壤速效鉀的測定（乙酸銨提取-火焰光度法）

10.土壤腐殖質(zhì)組成及胡敏酸光密度的測定

10.1土壤腐殖質(zhì)組成的測定

10.2胡敏酸光密度的測定

11.土壤pH、交換性酸和石灰需要量的測定

11.1PH值的測定（電位法）

11.2土壤交換性酸的測定（氯化鉀交換-中和滴定法）

12.土壤陽離子交換量的測定

12.1乙酸銨交換法

12.2EDTA-乙酸銨鹽交換法

12.3乙酸鈣交換法

13.土壤交換性鹽基組成的測定

13.1酸性和中性土壤交換性鹽基組成的測定（乙酸銨交換法）

13.2不含鹽和石膏的碳酸鹽土壤交換性鹽基組成的測定（氯化銨-乙醇溶液交換提取法）

13.3含鹽和石膏的碳酸鹽土壤交換性鹽基組成的測定（乙醇洗鹽、氯化銨-乙醇溶液交換提取法）

14.土壤水溶性鹽的測定

14.1土壤水溶性鹽的提取

14.2水溶性鹽總量的測定

14.3碳酸根和碳酸氫根的測定

14.4氯離子的測定

14.5硫酸根離子的測定

14.6鈣、鎂離子的測定

14.7鈉和鉀離子的測定

14.8離子總量的計(jì)算

15.土壤碳酸鹽和石膏的測定

15.1土壤碳酸鹽的測定

15.2土壤中石膏的測定

16.土壤礦物全量分析

16.1樣品的熔融與提取

16.2硅的測定

16.3鋁的測定

16.4鐵的測定

16.5鈦的測定

16.6錳的測定

16.7鈣、鎂的測定

16.8鉀、鈉的測定

16.9全硫的測定

16.10磷的測定

17.土壤銅、鋅、鐵、錳的測定

17.1土壤全量銅、鋅、鐵、錳的測定

17.2土壤有效性銅、鋅、鐵、錳的測定

18.土壤硼、鉬的測定

18.1土壤全硼的測定

18.2土壤水溶性硼的測定

18.3土壤全鉬的測定

18.4土壤有效鉬的測定

19.土壤不同形態(tài)鐵的測定

19.1游離鐵的測定

19.2無定形鐵的測定

19.3絡(luò)合態(tài)鐵的測定

19.4土壤全鐵的測定

20.土壤有效硫和有效硅的測定

20.1土壤有效硫的測定

20.2土壤有效硅的測定

21.土壤鉛、鎘、鎳、汞、砷、鉻、氟、硒的測定

20.1土壤鉛、鎘、鎳的測定

20.2土壤汞、砷、鉻、氟、硒的測定

22.土壤氧化還原性質(zhì)的測定

23.土壤有效養(yǎng)分的聯(lián)合浸提測定

24.實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制2100433B