测土配方施肥技术中土壤化验分析的方法

□ 崔晓英

（华北地质勘查局五一四地质大队，河北 承德 067000）

根据调查显示，近几年农业经济快速发展，土壤耕地问题愈发突出，耕地资源遭受到严重的破坏，土壤贫瘠、植物生存能力下降，农业生产质量也受到不利影响。施肥是保持土壤营养的重要途径，但不同的土壤情况，施肥配方和技术也各不相同，必须结合农作物生长需求、土壤现状等条件，才能制定科学的施肥方案。

一、测土配方施肥技术中土壤化验的必要性

土地资源是大自然赐予人类的宝物，是人们赖以生存的重要场所。对于农业生产而言，土壤是农业生产、种植的基础，土壤中包含着丰富的元素，如氮、磷、钾等，这些都是农作物生长所需的养分，也是决定农作物生长品质的关键因素。如果土壤施肥不科学，不仅会影响农作物品质，导致农作物产量降低，而且还会损害土壤本身的品质，造成土壤贫瘠、土壤污染等问题。因此，在农作物种植前期，做好土壤化验技术工作，结合农作物生长需求，科学调整施肥结构和数量，保障土壤营养配比的科学性，对提升农作物质量和产量非常有利，也能保障土壤营养环境健康发展。

土壤化验是测土配方施肥的基本依据，也是决定土壤施肥科学性的关键因素。只有确定土壤各元素含量，才能结合农作物生长需求，制定科学的施肥方案，避免出现施肥过少造成土地贫瘠问题，或施肥过多造成土壤过于肥沃问题。因此，在确定农作物品种、土壤自身养分状况后，对种植区域土壤进行化验，科学分析土壤养分消耗周期，确定合理的施肥周期和施肥比例，保障农作物施肥的科学性。相较于种植经验而言，土壤化验的方法科学含量高、数据更精准，更加有利于保障农作物生长环境，也有利于提升农作物产量。

二、土壤化验的前期工作分析

（一）土壤样品采集工作

土壤样品采集是土壤化验的前提工作，土壤样品必须具备普遍性、代表性，才能确保土壤化验结果的合理性，保障化验数据的应用价值。同时，随着温度、湿度和季节等因素的变化，土壤养分含量也会发生不同程度的变化，所以在采集土壤样品时，必须充分考虑环境因素，选择合理的采样时间，并结合季节气候的变化规律，科学分析土壤化验结果。根据调查显示，通常情况下，现有农作物收割后和下一季农作物种植前的这段时间，是土壤状态较为稳定的时期，所以也是土壤采样的最佳时期。此外，除了考虑土壤采集时间以外，土壤样品采集地点也非常重要，即便是同一种植区域，土壤成分也会存在差异。因此，在土壤样品采集中，将采集深度控制在20cm左右，确保采集样品合理性。在采样时需要遵循等量、随机、多点混合的原则，即采样深度、采样量都是一致的，一个混合样品需要选取15～20个样点，具体而言：第一，“S”形布点采样，它能有效减少人为误差，若地块分布比较均匀，则可以进行梅花形布点取样；第二，采样点要分布均匀，尽量或完全不在堆肥地、田埂、沟边等特殊地方进行采样；第三，在各个采样点的取土深度、采样量都应是均匀的、一致的，上下层比例一致，采样器与地面垂直，严格按照相关的规定进行入土操作；第四，一个混合土样的选取应以1kg为宜，切忌过多或过少，若采集的样品过多，则用四分法弃去多余的土量；第五，四分法的运用具有显著的优势，其应用范围较广，但其难以运用于水稻土等烂泥土样的采集工作中，此时，需要将采集到的样品放入塑料盆中，待用塑料棍搅拌均匀后再选取所需数量的样品；第六，在进行采样时，工作人员要详细记录采样地点、深度、日期、土壤（名称）、采样人员、编号等信息。

（二）土壤样品处理工作

在从野外采集到的土壤样品后，工作人员要及时将其放在样品盘上，将其均匀、薄薄地摊成一层，并将其放在室内自然风干，待其真正风干后将其碾碎，剔除样品中的植物残体、石块等杂质，对于无法用传统方法剔除的杂质，例如植物根须，可以采取静电吸出的方法进行清理。同时，用孔径2mm的筛子筛选压碎的土样，以便为后续的pH、盐分、交换性能、有效养分等项目测定工作奠定坚实的基础。用四分法将顺利通过22mm孔径筛的土样取出一部分并继续研磨，待其全部通过0.25mm孔径筛后再测定其有机质、腐殖质、碳酸钙等项目。

做好这些前期处理工作，为土壤化验提供符合标准的土壤样品，才能保障化验结果的准确性，为后期施肥配比提供科学依据。

三、测土配方施肥技术中土壤化验方法

（一）土壤酸碱度（pH）的化验分析

酸碱度是土壤最重要的化学性质之一，它能综合反映土壤的各项化学性质，与土壤微生物的活动、有机质合成分解、各营养元素转化释放、土壤养分保持状况等息息相关。土壤酸碱度常用pH值表示，根据相关标准，我国的土壤酸碱度一般分为5级，强酸性、酸性、中性、碱性、强碱性。酸碱度也是影响土壤养分是否有效的重要因素，一般而言，土壤在pH6～7的微酸环境下养分是最高的，也是最有利于植物生长的。

测试方法一般为：称取10g顺利通过2mm孔径筛孔的风干土壤样品，将其放置于50ml的高型烧杯中，并在其中加入25ml的无二氧化碳的水，再用磁力搅拌器搅拌5min后静置30min至2h，随后再将pH电极插入溶液中，待读数稳定后读取pH值。

（二）土壤碱解氮的化验分析

测定土壤中碱解氮的含量，能准确反映出土壤近期的供氮水平。

测试方法：称取经过处理的土样1g，并将其均匀平铺于扩散皿外室，并在平铺土样中加入1g锌-硫酸亚铁还原剂，在扩散皿内室中加入3.0ml20g/L硼酸指示剂溶液。同时，工作人员还要在扩散器皿的边缘口处涂抹阿拉伯胶，使毛玻璃能与扩散皿边缘完全粘合，在此基础上打开一条狭窄的缝隙，在此处外室滴入10.0ml1.8mol/L氢氧化钠溶液，立即盖严毛玻璃，充分混合外事溶液与土壤样品，固定毛玻璃，放在烘箱中于40℃保温24h，使水解态氮经碱解转化为铵态氮，由硼酸溶液吸收，用0.01mol/L盐酸标准溶液滴定内室溶液，由蓝色变为紫红色，即为终点。

在开展滴定操作时，化验人员必须谨慎操作，运用玻璃棒将扩散器皿中溶液搅匀，避免出现溶液外溅问题。

（三）土壤有效磷的化验分析

有效磷，是指土壤中可被植物吸收利用的磷的总称。

酸性土壤样（pH＜7.5）中的有效磷，用0.03mol/L的NH4F-0.025mol/L HCl浸提剂浸提，利用F-在酸性溶液中配合Fe3+和Al3+的能力，陆续激活、释放土壤中活性较强的磷的铁铝盐。浸出液中的磷用电感耦合的等离子体发射光谱法测定。

可以使用0.5mol/L碳酸氢钠溶液（pH8.5）浸润提取石灰性土壤（pH＞7.5）中的有效磷，有效抑制钙离子的活性使其沉淀出现碳酸钙，使某些活性较大的磷酸钙（Ca2-P）得以溶解被浸提出来，部分比较活性的Fe-P、Al-P起水解作用而浸出。用发射光谱法测定浸出液中的磷用电感耦合的等离子体。

相比其他元素检测而言，有效磷检测对温度条件要求较高，无论是温度过高还是过低，都会影响有效磷检测结果，造成化验结果误差扩大。根据以往化验结果来看，将检测温度控制在25±1℃左右，化验样品中的有效磷成分最接近真值，误差范围也是最小的。因此，在检测有效磷成分时，化验人员必须做好温度控制前提工作，才能对土壤物质中有效磷进行检测，保障有效磷检测的准确性。例如，为了确保检测温度的稳定性，化验人员可采用恒温检测空间，优化有效磷检测环境，也能提升土壤化验结果精度。

（四）土壤有机质的化验分析

土壤有机质是土壤养分的重要组成部分，也是农作物生长营养的来源之一。土壤有机质含量高，可改善土壤物理性质，促进土壤养分分解，有利于提高土壤保肥性和缓冲性作用。因此，在土壤有机质检测中，可采用重铬酸钾氧化加热的方式，将重酸钾氧化剂和硫酸加入土壤样品中，利用高温油浴加热，至土壤溶液沸腾5分钟后，硫酸-重铬酸钾氧化土壤中的有机碳，剩余的重铬酸钾用二价铁标准溶液滴定，根据重铬酸钾量的实际消耗来计算土壤中含有的有机碳数量，从而换算出土壤有机质含量。若土壤中含有少量的氯，则加入少量的Ag2SO4以使Cl-沉淀，但需要注意的是Ag2SO4的用量不能过多也不能多少，一边约为0.1g了，过多，则会生成Ag2Cr2O7沉淀，进而影响滴定效果；过少，则无法呈现出有效的沉淀。在测定土壤中的有机质时，必须要使用已经风干的样品，这是因为没有经过风干的土壤中含有大量的Fe2+、Mn2+及其他还原性物质，对重铬酸钾的消耗较大，使得实际的结果高于正常值，严重影响实验的准确性。同时，在加热过程中出现CO2起泡时并不是沸腾的真正表现，而是试管内溶液表面开始沸腾，工作人员要从此时开始计算时间，尽量使各项沸腾标准保持一致，在此基础上再使其继续保持沸腾5min。根据有机质检测结果，评估土壤样品的营养含量，再根据农作物种植需求，调节有机质含量，确保有机质含量与土壤肥力呈正相关关系，为农作物种植提供营养保障。

（五）土壤钾的化验和分析

土壤当中钾主要指的是速效钾，这种钾素存在于土壤当中，会被农作物有效吸收，有利于作物的生长和发育。对于速效钾的存在，实际是衡量土壤钾素供应能力的关键指标，因此，若要了解和分析土壤的实际加含量，以及钾含量带来的效应和作用，也就可以进行土壤钾的化验和分析，指的也就是进行速效钾的化验和分析。根据具体的化验和分析结果，可以帮助实施钾肥。具体的化验和分析方法如下：以中性1mol/L乙酸铵溶液为浸提剂，铵离子与土壤胶体表面的钾离子进行交换，连同水溶性钾离子一起进入溶液。浸出液中的钾可直接用ICP-OES测定。称取5.0g精确到0.01g通过2mm筛孔的风干土样于浸提瓶中，加50mL1mol/L乙酸铵溶液，加塞振荡30min，用干滤纸过滤，滤液用ICP-OES直接测定。

（六）阳离子交换量的化验分析

对于土壤而言，其本身具有一定的肥力，但是对于农作物的生长和发育，往往需要更多的肥力支持，因此需要对土壤进行施肥操作。然而，施肥之后，并非就能直接达到相应施肥效果，要想达到预期的施肥效果，更是需要土壤自身具有一定的保肥能力，也就是关于施肥之后，土壤自身的阳离子交换量，会直接影响肥力的释放，若是阳离子交换量不足，则施肥之后肥力下降就较快。所以，需要重视和提升土壤的保肥能力，主要也就是提升土壤自身的阳离子交换量。实际上，也更是存在一些影响因素：

（1）土壤胶体类型；

（2）土壤质地越细，其阳离子交换量越高。

阳离子交换量的测定：称取通过1mm筛孔的风干土样2.00g，质地较轻的土壤称5.00g，放入100ml离心管中，沿壁加入少量1mol/L乙酸铵溶液，用橡皮头棒搅拌土壤，使其成为均匀的泥浆状态；再加乙酸铵溶液至总体积约60ml，并充分搅拌均匀，然后用乙酸铵溶液洗净橡皮玻棒，溶液收入离心管内。

将离心管成对放在粗天平的两托盘上，用乙酸铵溶液使之质量平衡。平衡好的离心管对称放入电动离心机中，离心3～5min，转速3000～4000r/min。每次离心后的清液收集在250mL容量瓶中，如此用乙酸铵溶液处理2～3次，直到浸出液中无钙离子反应为止（检查钙离子：取浸出液5mL，放在试管中，加pH10缓冲溶液1mL，再加入少许K-B指示剂，如呈蓝色，表示无钙离子；如呈紫红色，则表示有钙离子）。最后用乙酸铵溶液定容，保留离心清液B用于测定交换性盐基。

往载土的离心管中加入少量95%的乙醇，用橡皮头玻璃棒搅拌土样，使其成为泥浆状态，再加入乙醇约60mL，用橡皮头玻璃棒充分搅拌均匀，以便洗去土粒表面多余的乙酸铵，切不可有小土团存在。然后将离心管成对放在粗天平的两个托盘上，用乙醇使之质量平衡，并对称放入离心机中，离心3～5min，转速3000～4000r/min，弃去乙醇溶液。如此反复用乙醇洗2～3次，直到最后一次乙醇清液中无铵离子为止。

洗去多余的铵离子后，先用水冲洗离心管外壁，再往离心管中加入少量水，并搅拌成糊状，再用水将泥浆洗入凯氏瓶中，并用橡皮头玻璃棒擦洗离心管内壁，使全部土样转入凯氏瓶中，洗入水的体积应控制在50～80mL。蒸馏前往凯氏瓶内加入数滴液体石蜡和1g左右氧化镁。立即把凯氏瓶装在蒸馏装置上。

将盛有20ml的20g/L硼酸溶液和3滴混合指示剂的接收瓶，放入蒸馏装置进行蒸馏，待蒸馏体积达到80ml后，取下接收瓶，用0.025mol/L盐酸标准溶液滴定，并记录用量。每份土样做不少于两次的平行测定，同时做空白试验。

四、结语

通过分析测土配方施肥中土壤化验的必要性，明确土壤化验前期准备工作内容，总结出土壤pH、速效钾、有效磷、碱解氮和有机质、阳离子交换量等成分的化验方法，为农业种植提供参考。在土壤化验技术支撑下，不仅优化土壤施肥比例，保障肥料营养配比的科学性，为农作物生长提供充足养分，还能保障农作物生长质量，有效降低肥料成本，对提升农业种植整体经济效益非常有利。