3種土壤有機質(zhì)檢測技術比較分析.doc

1、最好的資料送給現(xiàn)在奮斗的你！加油!術比較分析3種土壤有機質(zhì)檢測技2020年4月 最好的資料送給現(xiàn)在奮斗的你！加油! 3種土壤有機質(zhì)檢測技術比較分析本文關鍵詞：檢測 技術，分析，土壤有機質(zhì)3種土壤有機質(zhì)檢測技術比較分析 本文簡介：摘要： 有機質(zhì)是土壤的重要組成部分，是作物養(yǎng)分管理中的重要因 素之一，土壤有機質(zhì)含量的測定也是指導合理施肥的重要依 據(jù)之一。不同有機質(zhì)檢測方法測定的結(jié)果也不盡相同，本文 通過分析3種不同原理有機質(zhì)檢測方法的優(yōu)缺點，為有機質(zhì) 測定方法的比較和測定結(jié)果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中的應用提供 建議。關鍵詞：有機質(zhì);灼燒法3種土壤有機質(zhì)檢測技術比較分析本文內(nèi)容：摘要：有機質(zhì)是土壤的重要組成

2、部分，是作物養(yǎng) 分管理中的重要因素之一 ，土壤有機質(zhì)含量的測定也是指導 合理施肥的重要依據(jù)之一。不同有機質(zhì)檢測方法測定的結(jié)果 也不盡相同，本文通過分析3種不同原理有機質(zhì)檢測方法的 優(yōu)缺點，為有機質(zhì)測定方法的比較和測定結(jié)果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實 踐中的應用提供建議。關鍵詞：有機質(zhì)；灼燒法；化學氧化法；光譜法；有機質(zhì)是土壤固相組成的主要成分之一，雖然有機 質(zhì)含量僅占土壤重量很小一部分（我國土壤有機質(zhì)含量一般 在0.2%7.5%,大多數(shù)土壤有機質(zhì)含量僅為0.5% 2.5%）1,但是土壤有機質(zhì)與土壤的物理、化學以及生物學 特性存在千絲萬縷的關系，是土壤的重要組成部分。土壤有 機質(zhì)含量能有效評價土壤的肥力狀況，對

3、于指導合理施肥有 重要的作用，同時對于保護土壤環(huán)境和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也 有重要的意義。本文通過實驗室不同有機質(zhì)測定方法之間的 對比，希望能為有機質(zhì)檢測方法選擇和結(jié)果應用提供參考依 據(jù)。1、有機質(zhì)測定方法土壤有機質(zhì)的測定方法較多，常用的方法有干燒 法、濕燒法，容量分析法（比如:重銘酸鉀容量法（外加熱法） 和稀釋熱法（水合熱法）、比色法、直接灼燒法等，容量分析 法是常規(guī)實驗室使用較普遍的方法之一 2。根據(jù)土壤有機質(zhì) 測定原理不同，檢測方法主要分為灼燒法和化學氧化法2種。其中灼燒法是通過高溫條件，使有機質(zhì)分解出CO2,通 過灼燒前后樣品質(zhì)量的變化或 CO2的分解量推算有機質(zhì)含 量的一種方法。化學氧化

4、法是通過氧化土壤有機碳所消耗氧 化劑的量來確定有機質(zhì)含量的一種方法。實驗室常用的重銘酸鉀氧化-外加熱(容量法卜堿溶比色法等屬于化學氧化法3。灼燒法和化學氧化法，是直接進行有機碳含量的測定方 法，相對于而言光譜法則是一種根據(jù)有機質(zhì)的光譜特征間接 測定有機質(zhì)含量的方法。因此，根據(jù)檢測的原理，本文主要 針對TOC分析法，重銘酸鉀氧化-外加熱法(容量法)以及土 壤光譜法三種方法進行對比和分析。灼燒法-TOC分析法灼燒法是通過碳氮自動分析儀并結(jié)合高溫電爐等 前處理設備進行有機質(zhì)檢測的方法，常用的檢測設備包括總 有機碳(TOC)分析儀、High TOC II分析儀、CNS元素分析 儀等4,其儀器原理基本相

5、似，是將有機碳通過高溫(350 1000c )氧化碳成為CO2,通過灼燒前后的質(zhì)量差或者通過 測量釋放出CO2量，推算有機質(zhì)的含量。灼燒法操作相對 簡便，可以直接進行原始土樣檢測，無需復雜的前處理，檢 測效率較高，適合實驗室批量樣品的測定5。TOC分析法，是通過添加鹽酸除去土壤樣品中無 機碳對測量結(jié)果的影響，直到反應完全，樣品不再起泡，將 烘干的樣品放入TOC分析儀中，在高溫條件下，通過觸媒 的催化作用，將有機碳完全氧化成為CO2,在凈化混合氣體之后，提純CO2氣體，然后通過紅外檢測器檢測確定樣品 中有機碳的含量5。雖然TOC分析儀測定具有操作簡單、 分析時間短、樣品消耗少等優(yōu)點，但是樣品預處

6、理過程中殘 留的酸會嚴重影響設備的使用壽命，而且 TOC分析儀價格 偏高，因此該方法未得到有效的推廣和普及6。化學氧化法重銘酸鉀氧化-外加熱法（容量法）化學氧化法在酸性環(huán)境中通過不同的氧化劑氧化 土壤中的有機碳，根據(jù)氧化劑的消耗量來測算有機質(zhì)的含 量，這種檢測方法能夠消除碳酸鹽對測定結(jié)果的影響，操作 相對簡便，結(jié)果準確度也較高。重銘酸鹽氧化法、過硫酸鹽 氧化法、臭氧氧化法和微波消解法等均采用了化學氧化法的 原理。常規(guī)實驗室常用的方法是重銘酸鉀氧化-外加熱法（容 量法）:在高溫條件下，用過量的重銘酸鉀-硫酸溶液氧化土壤 中有機碳，并用硫酸亞鐵標準溶液回滴過量的重銘酸鉀，通過氧化過程中消耗重銘酸鉀

7、的量推算有機碳含量 6,結(jié)合轉(zhuǎn) 化系數(shù)計算有機質(zhì)的含量。為了能夠有效地消解土壤中的有 機碳，通過稀釋加熱或者外加熱的方式進行加熱，其中外加 熱法氧化溫度較高（170180C ）,實驗室一般采用油浴加熱，有機碳的氧化率可達90%95%（相對于干燒法），本測定方 法計算有機質(zhì)含量需要輔助校正系數(shù) 1.1,由于消解程度不 同，不同質(zhì)地的土壤檢測結(jié)果存在一定的差異。土壤光譜法土壤的光譜反射特性是土壤基本性質(zhì)之一，與土壤 的物化性質(zhì)密切相關7。不同土壤形態(tài)發(fā)射的特征曲線也有 所不同，這種特性為研究土壤性狀提供了新的途徑和指標 網(wǎng)。土壤有機質(zhì)光譜測定法是一種間接有機質(zhì)的檢測方法， 該方法是根據(jù)土壤自身的光

8、譜特點，通過有機質(zhì)在特定光譜 帶中反射率的變化估測有機質(zhì)含量。土壤光譜分析具有分析 速度快，能夠?qū)崿F(xiàn)樣品的在線檢測和無損檢測。趙鎖勞 9 等在2002年首次嘗試了運用光譜法對我國黃土區(qū)有機質(zhì)含 量進行分析評價，石樸杰10等通過以河南永城礦區(qū)復墾農(nóng) 田為例，對土壤有機質(zhì)的實測含量與光譜測定結(jié)果進行線性 分析，建立了多種有機質(zhì)含量和高光譜估測模型，為土壤有機質(zhì)含量的特征光譜測定奠定了基礎。2、有機質(zhì)測定方法優(yōu)缺點比較綜上對常用有機質(zhì)測定方法的分析，不同的有機質(zhì) 檢測方法由于檢測原理和分析設備的不同， 存在著各自的優(yōu) 缺點。灼燒法灼燒法操作簡單，適合大量樣品的快速測定。目前, TOC分析儀測定土壤有

9、機碳含量的方法已經(jīng)被普遍接受， 可以相對快速地完成實驗室批量樣品的測定。就TOC分析法本身而言，有機碳測量值與有機質(zhì)含量之間的轉(zhuǎn)化系數(shù)為 經(jīng)驗系數(shù)，對于不同質(zhì)地的土壤而言，其檢測結(jié)果存在差異?；瘜W氧化法化學氧化法可以通過容量法和比色法來測定有機 質(zhì)含量，不需要高端的預處理和檢測設備。重銘酸鉀氧化一 外加熱法（容量法）被廣泛用作實驗室中土壤有機質(zhì)含量的檢 測。但是該方法必須對待測土樣進行風干處理，樣品的前處 理工作量較大。水稻土等處于長期淹水狀態(tài)的土壤，由于還 原性物質(zhì)較多，重銘酸鉀用量較多，會間接導致測定結(jié)果虛 高。如果土壤有機質(zhì)含量超過 150g/kg,在樣品稱樣量較少 的情況下，測定結(jié)果會

10、出現(xiàn)偏差。土壤光譜法光譜法操作簡單、方便，適合快速估測土壤有機質(zhì) 含量。但是光譜測定過程中，測定標準不統(tǒng)一，由于土壤光 譜形成是多種因素作用的結(jié)果，不同的土壤類型其光譜特征 有所不同，諸如樣品處理不一致等因素可能導致結(jié)果差異， 而且光譜儀設備價格昂貴，限制了其使用范圍。但是利用光 譜法檢測相近地塊有機質(zhì)含量，可以滿足省時、省力和高效 的要求。與展望常規(guī)的方法測定有機質(zhì)，通過現(xiàn)場采樣，實驗室化 學分析，耗時、費力、效率低，但是具有一定的通用性，尤 其是重銘酸鉀氧化法廣泛應用于生產(chǎn)實踐和科研、教學等領 域。相比而言，光譜法在測定土壤有機質(zhì)具有更多的優(yōu)勢， 尤其是結(jié)合了遙感技術，光譜測定有機質(zhì)含量將

11、顯示出巨大 的應用前景。然而由于土壤光譜的復雜性和土壤光譜測定的 標準不統(tǒng)一，測定設備昂貴等因素的限制，光譜的測定方法 未能得到廣泛的推廣和應用。1劉煥龍.肥料配方師M.北京：中國農(nóng)業(yè)大學出 版社,2013:11-24.2張新明，徐新超.植物養(yǎng)分資源化學分析及其應用M.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2018:10-25.3劉征捷.土壤有機質(zhì)良種測定方法對比分析J.農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與科 技,2016,27(12):42-45.4李志鵬，潘根興，李戀卿，等.水稻土和濕地土壤有機碳測定的CNS元素分析法與濕消化容量法之比較J.土壤,2008,40(4):580-585.5吳才武，夏建新,段崢噪，等.土壤有機質(zhì)測定方法評述與展望J. 土 壤,2015,47(3):453-460.6陳碧珊，陳詩敏 何熾鵬.雷州半島紅樹林濕地表層沉積物顆粒度分布特征J.現(xiàn)代地 質(zhì),2019(01):198-205.7徐彬彬.土壤光譜反射特性研究及其應用J.土壤學進展,1987,15(1):1-7.8戴昌達.中國主要土壤光譜反射特性分類與數(shù)據(jù)處理的初步研究C.北京:科