測土配方施肥技術中土壤化驗分析的方法

□ 崔曉英

（華北地質勘查局五一四地質大隊，河北 承德 067000）

根據調查顯示，近幾年農業經濟快速發展，土壤耕地問題愈發突出，耕地資源遭受到嚴重的破壞，土壤貧瘠、植物生存能力下降，農業生產質量也受到不利影響。施肥是保持土壤營養的重要途徑，但不同的土壤情況，施肥配方和技術也各不相同，必須結合農作物生長需求、土壤現狀等條件，才能制定科學的施肥方案。

一、測土配方施肥技術中土壤化驗的必要性

土地資源是大自然賜予人類的寶物，是人們賴以生存的重要場所。對于農業生產而言，土壤是農業生產、種植的基礎，土壤中包含著豐富的元素，如氮、磷、鉀等，這些都是農作物生長所需的養分，也是決定農作物生長品質的關鍵因素。如果土壤施肥不科學，不僅會影響農作物品質，導致農作物產量降低，而且還會損害土壤本身的品質，造成土壤貧瘠、土壤污染等問題。因此，在農作物種植前期，做好土壤化驗技術工作，結合農作物生長需求，科學調整施肥結構和數量，保障土壤營養配比的科學性，對提升農作物質量和產量非常有利，也能保障土壤營養環境健康發展。

土壤化驗是測土配方施肥的基本依據，也是決定土壤施肥科學性的關鍵因素。只有確定土壤各元素含量，才能結合農作物生長需求，制定科學的施肥方案，避免出現施肥過少造成土地貧瘠問題，或施肥過多造成土壤過于肥沃問題。因此，在確定農作物品種、土壤自身養分狀況后，對種植區域土壤進行化驗，科學分析土壤養分消耗周期，確定合理的施肥周期和施肥比例，保障農作物施肥的科學性。相較于種植經驗而言，土壤化驗的方法科學含量高、數據更精準，更加有利于保障農作物生長環境，也有利于提升農作物產量。

二、土壤化驗的前期工作分析

（一）土壤樣品采集工作

土壤樣品采集是土壤化驗的前提工作，土壤樣品必須具備普遍性、代表性，才能確保土壤化驗結果的合理性，保障化驗數據的應用價值。同時，隨著溫度、濕度和季節等因素的變化，土壤養分含量也會發生不同程度的變化，所以在采集土壤樣品時，必須充分考慮環境因素，選擇合理的采樣時間，并結合季節氣候的變化規律，科學分析土壤化驗結果。根據調查顯示，通常情況下，現有農作物收割后和下一季農作物種植前的這段時間，是土壤狀態較為穩定的時期，所以也是土壤采樣的最佳時期。此外，除了考慮土壤采集時間以外，土壤樣品采集地點也非常重要，即便是同一種植區域，土壤成分也會存在差異。因此，在土壤樣品采集中，將采集深度控制在20cm左右，確保采集樣品合理性。在采樣時需要遵循等量、隨機、多點混合的原則，即采樣深度、采樣量都是一致的，一個混合樣品需要選取15～20個樣點，具體而言：第一，“S”形布點采樣，它能有效減少人為誤差，若地塊分布比較均勻，則可以進行梅花形布點取樣；第二，采樣點要分布均勻，盡量或完全不在堆肥地、田埂、溝邊等特殊地方進行采樣；第三，在各個采樣點的取土深度、采樣量都應是均勻的、一致的，上下層比例一致，采樣器與地面垂直，嚴格按照相關的規定進行入土操作；第四，一個混合土樣的選取應以1kg為宜，切忌過多或過少，若采集的樣品過多，則用四分法棄去多余的土量；第五，四分法的運用具有顯著的優勢，其應用范圍較廣，但其難以運用于水稻土等爛泥土樣的采集工作中，此時，需要將采集到的樣品放入塑料盆中，待用塑料棍攪拌均勻后再選取所需數量的樣品；第六，在進行采樣時，工作人員要詳細記錄采樣地點、深度、日期、土壤（名稱）、采樣人員、編號等信息。

（二）土壤樣品處理工作

在從野外采集到的土壤樣品后，工作人員要及時將其放在樣品盤上，將其均勻、薄薄地攤成一層，并將其放在室內自然風干，待其真正風干后將其碾碎，剔除樣品中的植物殘體、石塊等雜質，對于無法用傳統方法剔除的雜質，例如植物根須，可以采取靜電吸出的方法進行清理。同時，用孔徑2mm的篩子篩選壓碎的土樣，以便為后續的pH、鹽分、交換性能、有效養分等項目測定工作奠定堅實的基礎。用四分法將順利通過22mm孔徑篩的土樣取出一部分并繼續研磨，待其全部通過0.25mm孔徑篩后再測定其有機質、腐殖質、碳酸鈣等項目。

做好這些前期處理工作，為土壤化驗提供符合標準的土壤樣品，才能保障化驗結果的準確性，為后期施肥配比提供科學依據。

三、測土配方施肥技術中土壤化驗方法

（一）土壤酸堿度（pH）的化驗分析

酸堿度是土壤最重要的化學性質之一，它能綜合反映土壤的各項化學性質，與土壤微生物的活動、有機質合成分解、各營養元素轉化釋放、土壤養分保持狀況等息息相關。土壤酸堿度常用pH值表示，根據相關標準，我國的土壤酸堿度一般分為5級，強酸性、酸性、中性、堿性、強堿性。酸堿度也是影響土壤養分是否有效的重要因素，一般而言，土壤在pH6～7的微酸環境下養分是最高的，也是最有利于植物生長的。

測試方法一般為：稱取10g順利通過2mm孔徑篩孔的風干土壤樣品，將其放置于50ml的高型燒杯中，并在其中加入25ml的無二氧化碳的水，再用磁力攪拌器攪拌5min后靜置30min至2h，隨后再將pH電極插入溶液中，待讀數穩定后讀取pH值。

（二）土壤堿解氮的化驗分析

測定土壤中堿解氮的含量，能準確反映出土壤近期的供氮水平。

測試方法：稱取經過處理的土樣1g，并將其均勻平鋪于擴散皿外室，并在平鋪土樣中加入1g鋅-硫酸亞鐵還原劑，在擴散皿內室中加入3.0ml20g/L硼酸指示劑溶液。同時，工作人員還要在擴散器皿的邊緣口處涂抹阿拉伯膠，使毛玻璃能與擴散皿邊緣完全粘合，在此基礎上打開一條狹窄的縫隙，在此處外室滴入10.0ml1.8mol/L氫氧化鈉溶液，立即蓋嚴毛玻璃，充分混合外事溶液與土壤樣品，固定毛玻璃，放在烘箱中于40℃保溫24h，使水解態氮經堿解轉化為銨態氮，由硼酸溶液吸收，用0.01mol/L鹽酸標準溶液滴定內室溶液，由藍色變為紫紅色，即為終點。

在開展滴定操作時，化驗人員必須謹慎操作，運用玻璃棒將擴散器皿中溶液攪勻，避免出現溶液外濺問題。

（三）土壤有效磷的化驗分析

有效磷，是指土壤中可被植物吸收利用的磷的總稱。

酸性土壤樣（pH＜7.5）中的有效磷，用0.03mol/L的NH4F-0.025mol/L HCl浸提劑浸提，利用F-在酸性溶液中配合Fe3+和Al3+的能力，陸續激活、釋放土壤中活性較強的磷的鐵鋁鹽。浸出液中的磷用電感耦合的等離子體發射光譜法測定。

可以使用0.5mol/L碳酸氫鈉溶液（pH8.5）浸潤提取石灰性土壤（pH＞7.5）中的有效磷，有效抑制鈣離子的活性使其沉淀出現碳酸鈣，使某些活性較大的磷酸鈣（Ca2-P）得以溶解被浸提出來，部分比較活性的Fe-P、Al-P起水解作用而浸出。用發射光譜法測定浸出液中的磷用電感耦合的等離子體。

相比其他元素檢測而言，有效磷檢測對溫度條件要求較高，無論是溫度過高還是過低，都會影響有效磷檢測結果，造成化驗結果誤差擴大。根據以往化驗結果來看，將檢測溫度控制在25±1℃左右，化驗樣品中的有效磷成分最接近真值，誤差范圍也是最小的。因此，在檢測有效磷成分時，化驗人員必須做好溫度控制前提工作，才能對土壤物質中有效磷進行檢測，保障有效磷檢測的準確性。例如，為了確保檢測溫度的穩定性，化驗人員可采用恒溫檢測空間，優化有效磷檢測環境，也能提升土壤化驗結果精度。

（四）土壤有機質的化驗分析

土壤有機質是土壤養分的重要組成部分，也是農作物生長營養的來源之一。土壤有機質含量高，可改善土壤物理性質，促進土壤養分分解，有利于提高土壤保肥性和緩沖性作用。因此，在土壤有機質檢測中，可采用重鉻酸鉀氧化加熱的方式，將重酸鉀氧化劑和硫酸加入土壤樣品中，利用高溫油浴加熱，至土壤溶液沸騰5分鐘后，硫酸-重鉻酸鉀氧化土壤中的有機碳，剩余的重鉻酸鉀用二價鐵標準溶液滴定，根據重鉻酸鉀量的實際消耗來計算土壤中含有的有機碳數量，從而換算出土壤有機質含量。若土壤中含有少量的氯，則加入少量的Ag2SO4以使Cl-沉淀，但需要注意的是Ag2SO4的用量不能過多也不能多少，一邊約為0.1g了，過多，則會生成Ag2Cr2O7沉淀，進而影響滴定效果；過少，則無法呈現出有效的沉淀。在測定土壤中的有機質時，必須要使用已經風干的樣品，這是因為沒有經過風干的土壤中含有大量的Fe2+、Mn2+及其他還原性物質，對重鉻酸鉀的消耗較大，使得實際的結果高于正常值，嚴重影響實驗的準確性。同時，在加熱過程中出現CO2起泡時并不是沸騰的真正表現，而是試管內溶液表面開始沸騰，工作人員要從此時開始計算時間，盡量使各項沸騰標準保持一致，在此基礎上再使其繼續保持沸騰5min。根據有機質檢測結果，評估土壤樣品的營養含量，再根據農作物種植需求，調節有機質含量，確保有機質含量與土壤肥力呈正相關關系，為農作物種植提供營養保障。

（五）土壤鉀的化驗和分析

土壤當中鉀主要指的是速效鉀，這種鉀素存在于土壤當中，會被農作物有效吸收，有利于作物的生長和發育。對于速效鉀的存在，實際是衡量土壤鉀素供應能力的關鍵指標，因此，若要了解和分析土壤的實際加含量，以及鉀含量帶來的效應和作用，也就可以進行土壤鉀的化驗和分析，指的也就是進行速效鉀的化驗和分析。根據具體的化驗和分析結果，可以幫助實施鉀肥。具體的化驗和分析方法如下：以中性1mol/L乙酸銨溶液為浸提劑，銨離子與土壤膠體表面的鉀離子進行交換，連同水溶性鉀離子一起進入溶液。浸出液中的鉀可直接用ICP-OES測定。稱取5.0g精確到0.01g通過2mm篩孔的風干土樣于浸提瓶中，加50mL1mol/L乙酸銨溶液，加塞振蕩30min，用干濾紙過濾，濾液用ICP-OES直接測定。

（六）陽離子交換量的化驗分析

對于土壤而言，其本身具有一定的肥力，但是對于農作物的生長和發育，往往需要更多的肥力支持，因此需要對土壤進行施肥操作。然而，施肥之后，并非就能直接達到相應施肥效果，要想達到預期的施肥效果，更是需要土壤自身具有一定的保肥能力，也就是關于施肥之后，土壤自身的陽離子交換量，會直接影響肥力的釋放，若是陽離子交換量不足，則施肥之后肥力下降就較快。所以，需要重視和提升土壤的保肥能力，主要也就是提升土壤自身的陽離子交換量。實際上，也更是存在一些影響因素：

（1）土壤膠體類型；

（2）土壤質地越細，其陽離子交換量越高。

陽離子交換量的測定：稱取通過1mm篩孔的風干土樣2.00g，質地較輕的土壤稱5.00g，放入100ml離心管中，沿壁加入少量1mol/L乙酸銨溶液，用橡皮頭棒攪拌土壤，使其成為均勻的泥漿狀態；再加乙酸銨溶液至總體積約60ml，并充分攪拌均勻，然后用乙酸銨溶液洗凈橡皮玻棒，溶液收入離心管內。

將離心管成對放在粗天平的兩托盤上，用乙酸銨溶液使之質量平衡。平衡好的離心管對稱放入電動離心機中，離心3～5min，轉速3000～4000r/min。每次離心后的清液收集在250mL容量瓶中，如此用乙酸銨溶液處理2～3次，直到浸出液中無鈣離子反應為止（檢查鈣離子：取浸出液5mL，放在試管中，加pH10緩沖溶液1mL，再加入少許K-B指示劑，如呈藍色，表示無鈣離子；如呈紫紅色，則表示有鈣離子）。最后用乙酸銨溶液定容，保留離心清液B用于測定交換性鹽基。

往載土的離心管中加入少量95%的乙醇，用橡皮頭玻璃棒攪拌土樣，使其成為泥漿狀態，再加入乙醇約60mL，用橡皮頭玻璃棒充分攪拌均勻，以便洗去土粒表面多余的乙酸銨，切不可有小土團存在。然后將離心管成對放在粗天平的兩個托盤上，用乙醇使之質量平衡，并對稱放入離心機中，離心3～5min，轉速3000～4000r/min，棄去乙醇溶液。如此反復用乙醇洗2～3次，直到最后一次乙醇清液中無銨離子為止。

洗去多余的銨離子后，先用水沖洗離心管外壁，再往離心管中加入少量水，并攪拌成糊狀，再用水將泥漿洗入凱氏瓶中，并用橡皮頭玻璃棒擦洗離心管內壁，使全部土樣轉入凱氏瓶中，洗入水的體積應控制在50～80mL。蒸餾前往凱氏瓶內加入數滴液體石蠟和1g左右氧化鎂。立即把凱氏瓶裝在蒸餾裝置上。

將盛有20ml的20g/L硼酸溶液和3滴混合指示劑的接收瓶，放入蒸餾裝置進行蒸餾，待蒸餾體積達到80ml后，取下接收瓶，用0.025mol/L鹽酸標準溶液滴定，并記錄用量。每份土樣做不少于兩次的平行測定，同時做空白試驗。

四、結語

通過分析測土配方施肥中土壤化驗的必要性，明確土壤化驗前期準備工作內容，總結出土壤pH、速效鉀、有效磷、堿解氮和有機質、陽離子交換量等成分的化驗方法，為農業種植提供參考。在土壤化驗技術支撐下，不僅優化土壤施肥比例，保障肥料營養配比的科學性，為農作物生長提供充足養分，還能保障農作物生長質量，有效降低肥料成本，對提升農業種植整體經濟效益非常有利。