3种土壤有机质检测技术比较分析.doc

1、最好的资料送给现在奋斗的你！加油!术比较分析3种土壤有机质检测技2020年4月 最好的资料送给现在奋斗的你！加油! 3种土壤有机质检测技术比较分析本文关键词：检测 技术，分析，土壤有机质3种土壤有机质检测技术比较分析 本文简介：摘要： 有机质是土壤的重要组成部分，是作物养分管理中的重要因 素之一，土壤有机质含量的测定也是指导合理施肥的重要依 据之一。不同有机质检测方法测定的结果也不尽相同，本文 通过分析3种不同原理有机质检测方法的优缺点，为有机质 测定方法的比较和测定结果在农业生产实践中的应用提供 建议。关键词：有机质;灼烧法3种土壤有机质检测技术比较分析本文内容：摘要：有机质是土壤的重要组成

2、部分，是作物养 分管理中的重要因素之一 ，土壤有机质含量的测定也是指导 合理施肥的重要依据之一。不同有机质检测方法测定的结果 也不尽相同，本文通过分析3种不同原理有机质检测方法的 优缺点，为有机质测定方法的比较和测定结果在农业生产实 践中的应用提供建议。关键词：有机质；灼烧法；化学氧化法；光谱法；有机质是土壤固相组成的主要成分之一，虽然有机 质含量仅占土壤重量很小一部分（我国土壤有机质含量一般 在0.2%7.5%,大多数土壤有机质含量仅为0.5% 2.5%）1,但是土壤有机质与土壤的物理、化学以及生物学 特性存在千丝万缕的关系，是土壤的重要组成部分。土壤有 机质含量能有效评价土壤的肥力状况，对

3、于指导合理施肥有 重要的作用，同时对于保护土壤环境和农业的可持续发展也 有重要的意义。本文通过实验室不同有机质测定方法之间的 对比，希望能为有机质检测方法选择和结果应用提供参考依 据。1、有机质测定方法土壤有机质的测定方法较多，常用的方法有干烧 法、湿烧法，容量分析法（比如:重铭酸钾容量法（外加热法） 和稀释热法（水合热法）、比色法、直接灼烧法等，容量分析 法是常规实验室使用较普遍的方法之一 2。根据土壤有机质 测定原理不同，检测方法主要分为灼烧法和化学氧化法2种。其中灼烧法是通过高温条件，使有机质分解出CO2,通 过灼烧前后样品质量的变化或 CO2的分解量推算有机质含 量的一种方法。化学氧化

4、法是通过氧化土壤有机碳所消耗氧 化剂的量来确定有机质含量的一种方法。实验室常用的重铭酸钾氧化-外加热(容量法卜碱溶比色法等属于化学氧化法3。灼烧法和化学氧化法，是直接进行有机碳含量的测定方 法，相对于而言光谱法则是一种根据有机质的光谱特征间接 测定有机质含量的方法。因此，根据检测的原理，本文主要 针对TOC分析法，重铭酸钾氧化-外加热法(容量法)以及土 壤光谱法三种方法进行对比和分析。灼烧法-TOC分析法灼烧法是通过碳氮自动分析仪并结合高温电炉等 前处理设备进行有机质检测的方法，常用的检测设备包括总 有机碳(TOC)分析仪、High TOC II分析仪、CNS元素分析 仪等4,其仪器原理基本相

5、似，是将有机碳通过高温(350 1000c )氧化碳成为CO2,通过灼烧前后的质量差或者通过 测量释放出CO2量，推算有机质的含量。灼烧法操作相对 简便，可以直接进行原始土样检测，无需复杂的前处理，检 测效率较高，适合实验室批量样品的测定5。TOC分析法，是通过添加盐酸除去土壤样品中无 机碳对测量结果的影响，直到反应完全，样品不再起泡，将 烘干的样品放入TOC分析仪中，在高温条件下，通过触媒 的催化作用，将有机碳完全氧化成为CO2,在净化混合气体之后，提纯CO2气体，然后通过红外检测器检测确定样品 中有机碳的含量5。虽然TOC分析仪测定具有操作简单、 分析时间短、样品消耗少等优点，但是样品预处

6、理过程中残 留的酸会严重影响设备的使用寿命，而且 TOC分析仪价格 偏高，因此该方法未得到有效的推广和普及6。化学氧化法重铭酸钾氧化-外加热法（容量法）化学氧化法在酸性环境中通过不同的氧化剂氧化 土壤中的有机碳，根据氧化剂的消耗量来测算有机质的含 量，这种检测方法能够消除碳酸盐对测定结果的影响，操作 相对简便，结果准确度也较高。重铭酸盐氧化法、过硫酸盐 氧化法、臭氧氧化法和微波消解法等均采用了化学氧化法的 原理。常规实验室常用的方法是重铭酸钾氧化-外加热法（容 量法）:在高温条件下，用过量的重铭酸钾-硫酸溶液氧化土壤 中有机碳，并用硫酸亚铁标准溶液回滴过量的重铭酸钾，通过氧化过程中消耗重铭酸钾

7、的量推算有机碳含量 6,结合转 化系数计算有机质的含量。为了能够有效地消解土壤中的有 机碳，通过稀释加热或者外加热的方式进行加热，其中外加 热法氧化温度较高（170180C ）,实验室一般采用油浴加热，有机碳的氧化率可达90%95%（相对于干烧法），本测定方 法计算有机质含量需要辅助校正系数 1.1,由于消解程度不 同，不同质地的土壤检测结果存在一定的差异。土壤光谱法土壤的光谱反射特性是土壤基本性质之一，与土壤 的物化性质密切相关7。不同土壤形态发射的特征曲线也有 所不同，这种特性为研究土壤性状提供了新的途径和指标 网。土壤有机质光谱测定法是一种间接有机质的检测方法， 该方法是根据土壤自身的光

8、谱特点，通过有机质在特定光谱 带中反射率的变化估测有机质含量。土壤光谱分析具有分析 速度快，能够实现样品的在线检测和无损检测。赵锁劳 9 等在2002年首次尝试了运用光谱法对我国黄土区有机质含 量进行分析评价，石朴杰10等通过以河南永城矿区复垦农 田为例，对土壤有机质的实测含量与光谱测定结果进行线性 分析，建立了多种有机质含量和高光谱估测模型，为土壤有机质含量的特征光谱测定奠定了基础。2、有机质测定方法优缺点比较综上对常用有机质测定方法的分析，不同的有机质 检测方法由于检测原理和分析设备的不同， 存在着各自的优 缺点。灼烧法灼烧法操作简单，适合大量样品的快速测定。目前, TOC分析仪测定土壤有

9、机碳含量的方法已经被普遍接受， 可以相对快速地完成实验室批量样品的测定。就TOC分析法本身而言，有机碳测量值与有机质含量之间的转化系数为 经验系数，对于不同质地的土壤而言，其检测结果存在差异。化学氧化法化学氧化法可以通过容量法和比色法来测定有机 质含量，不需要高端的预处理和检测设备。重铭酸钾氧化一 外加热法（容量法）被广泛用作实验室中土壤有机质含量的检 测。但是该方法必须对待测土样进行风干处理，样品的前处 理工作量较大。水稻土等处于长期淹水状态的土壤，由于还 原性物质较多，重铭酸钾用量较多，会间接导致测定结果虚 高。如果土壤有机质含量超过 150g/kg,在样品称样量较少 的情况下，测定结果会

10、出现偏差。土壤光谱法光谱法操作简单、方便，适合快速估测土壤有机质 含量。但是光谱测定过程中，测定标准不统一，由于土壤光 谱形成是多种因素作用的结果，不同的土壤类型其光谱特征 有所不同，诸如样品处理不一致等因素可能导致结果差异， 而且光谱仪设备价格昂贵，限制了其使用范围。但是利用光 谱法检测相近地块有机质含量，可以满足省时、省力和高效 的要求。与展望常规的方法测定有机质，通过现场采样，实验室化 学分析，耗时、费力、效率低，但是具有一定的通用性，尤 其是重铭酸钾氧化法广泛应用于生产实践和科研、教学等领 域。相比而言，光谱法在测定土壤有机质具有更多的优势， 尤其是结合了遥感技术，光谱测定有机质含量将

11、显示出巨大 的应用前景。然而由于土壤光谱的复杂性和土壤光谱测定的 标准不统一，测定设备昂贵等因素的限制，光谱的测定方法 未能得到广泛的推广和应用。1刘焕龙.肥料配方师M.北京：中国农业大学出 版社,2013:11-24.2张新明，徐新超.植物养分资源化学分析及其应用M.北京：中国农业出版社，2018:10-25.3刘征捷.土壤有机质良种测定方法对比分析J.农业经济与科 技,2016,27(12):42-45.4李志鹏，潘根兴，李恋卿，等.水稻土和湿地土壤有机碳测定的CNS元素分析法与湿消化容量法之比较J.土壤,2008,40(4):580-585.5吴才武，夏建新,段峥噪，等.土壤有机质测定方法评述与展望J. 土 壤,2015,47(3):453-460.6陈碧珊，陈诗敏 何炽鹏.雷州半岛红树林湿地表层沉积物颗粒度分布特征J.现代地 质,2019(01):198-205.7徐彬彬.土壤光谱反射特性研究及其应用J.土壤学进展,1987,15(1):1-7.8戴昌达.中国主要土壤光谱反射特性分类与数据处理的初步研究C.北京:科