土壤测试化验技术1

来源：　类别：技术文章　更新时间：2007-03-05　阅读次

土壤测试可以了解某一地块的土壤供肥能力，监测土壤肥力变化的趋势；有的地方还把土壤环境监测工作纳入土壤测试的范围，更扩大了它的应用。土壤测试主要是在实验室里的分析化验。但是，一个完整的土壤测试系统还应该包括：田间土壤取样技术，提取剂选择的实验室相关研究和农田小区试验的校验研究。通过一系列的研究工作，获得各项参数，才可以用于施肥推荐。

　�。ㄒ唬┩寥赖鞑� 土壤测试主要是对某些土壤养分的有效性及含量进行测定，而影响这些养分元素有效性的各种土壤因子如土壤质地、阳离子交换量、容重、氧化还原电位等等，在土壤测试中并不测定。这些土壤因子的分析属于土壤基本性质的测定，要通过土壤调查来进行。

　　土壤调查的目的是清楚当地土壤类型、土地利用和质量评价以及各种障碍因素情况，提出土壤改良对策。编制土壤图、土地利用与评价图、农化图和土壤改良图。以农户为服务对象时，应建立以农户为单位的地块档案，逐年记载农田面积、利用状况、产量水平、耕作措施、施肥水平等项，作为土壤测试推荐施肥的基础资料。

　　土壤调查报告的内容除应有环境情况的说明外，应详细叙述调查地区土壤情况，如地形、坡度、排水、土壤质地、土层厚度、表层与亚表层石砾性、一般肥力状况、土壤酸度与盐碱化状况等。与土壤风化程度及成土母质有关的阳离子交换量、盐基饱和度及有机质含量有反应土壤自然肥力的最重要的土壤特征。

　　考虑到土壤水分对土壤供肥能力及肥料效应的巨大影响，在土壤调查中，重点测定一些有关土壤——水分相互作用的因子，如田间持水量、永久凋萎点、渗透速度等是很有必要的。

　�。ǘ┨锛渫寥廊⊙际� 土壤取样是土壤测试能否获得成功的关键，而又往往最易为人们所忽视。由于土壤异质性，田间取样的误差往往比实验室分析化验的误差要大得多。目前国内对田间土壤取样还没有一套公认的方法，取样方法十分混乱，严重影响测土施肥的精确性。正确的田间土壤取样，是推荐施肥体系中一个首要的环节。

　　1 、田间土壤养分分布特征陕西省农业科学院土壤肥料研究所吕殿青等人（ 1990 ）对扶风县西官村 100 公顷农田进行了方格法田间取样技术研究，方格面积 0.67 公顷，对方格内土壤全氮、有机质、碱解氮和有效磷进行了分析化验。研究结果表明，由于施肥量和施肥技术的提高， 20 世纪 70 年代提出的土壤养分含量以村落为中心的“同心圆分布规律”已不存在，离村不同距离的土壤 0~20 、 20~40 厘米各养分含量间无显著差异，相对均衡分布状态的存在为大面积测土施肥的可能性提供了科学依据。但是由于各种养分在土壤中存在的方式及形态不同，它们在土壤中的移动性也不同，因而导致了养分在田间分布局部不均匀性。图 10-5 是土壤有效磷在该村一块农田中的分布，每个代表 0.67 公顷。

7.0 ○	5.7 ○	0.7 ○	14.3 ○
7.6 ○	4.3 ○	4.7 ○	8.5 ○
15.2 ○	4.1 ○	14.7 ○	4.9 ○
13.2 ○	10.9 ○	11.0 ○	20.8 ○
13.2 ○	22.8 ○	10.5 ○	8.7 ○
12.5 ○	28.8 ○	24.2 ○	12.1 ○

图西官村土壤有效磷（ P 2 O 5 ）含量分布

（ 0~20 厘米，毫克 / 千克）

　　从图中可以看出，同一块农田土壤有效磷含量的变幅可从 0.7 到 28.8 毫克 / 千克，局部差异很大。以全村 100 公顷农田为单位，土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷的变异性可见表 10-4 。表 10-4 的数据说明，土壤中各种养分含量均有不同程度变异性。其中尤以有效磷变异性最大，变异系数高达 60% 以上。有机质含量为异性最小，为 7.9%~11% ，其他养分则介于此两者之间。随着取样面积的增大，各养分含量的变异系数均有明显增高的趋势。

表 10-4 农田土壤养分分布的变异性

土层 ( 厘米 )	养分类型	13.3 公顷 n ＝ 20		33.3 公顷 n ＝ 50
土层 ( 厘米 )	养分类型	X	CV （ % ）	X	CV （ % ）
0~20	有机质（ % ）全氮（ % ）碱解氮（ mg/kg ）有效磷（ mg/kg ）	1.1709 0.0799 58.172 9.120	7.90 9.06 21.80 50.7	1.1460 0.0810 62.48 9.193	8.20 9.90 21.90 53.40
20~40	有机质（ % ）全氮（ % ）碱解氮（ mg/kg ）有效磷（ mg/kg ）	0.8810 0.0667 50.15 2.76	4.20 10.50 10.7 33.8	0.9067 0.0692 49.11 3.03	7.5 13.0 11.2 41.2
土层 ( 厘米 )	养分类型	66.6 公顷 n ＝ 90		100 公顷 n ＝ 148
土层 ( 厘米 )	养分类型	X	CV （ % ）	X	CV （ % ）
0~20	有机质（ % ）全氮（ % ）碱解氮（ mg/kg ）有效磷（ mg/kg ）	1.1440 0.0830 62.944 9.935	11.1 10.9 22.1 63.8	1.1370 0.0840 61.97 10.663	10.2 11.9 22.9 64.9
20~40	有机质（ % ）全氮（ % ）碱解氮（ mg/kg ）有效磷（ mg/kg ）	0.8936 0.0703 47.65 3.185	9.4 12.8 13.9 69.25	0.8851 0.0681 45.86 2.943	9.4 11.3 14.4 74.7

　　2 、不同面积土壤取样点数的确定取样点数的合理确定，是以土壤养分变异程度为依据的。因此，他们按照误差分析原理，分别对不同面积的采样分析结果进行统计和分析。土壤全氮、有机质、碱解氮、速效磷的标准差（ S ）均随取样点数增加而降低，其变化规律服从于 y ＝ ae b/x ，图 10-6 为 33.3 公顷面积田块各养分标准差与取样点数的关系，根据误差分布规律，从图上即可估算出不同养分在不同面积上所需要的采样点数。

　　根据上述研究，关中平原灌区土壤的取样点数可见表 10-5 。

表 10-5 不同面积标准差估算的取样点数

面积（公顷）	0.13~0.26	13.3	33.3	66.6	100
取样点数	8~12	15~20	20~25	25~30	30~40

* 各养分的取样点数相同。

　　在华北平原地区，若以 13.3 公顷作为一个测土施肥土壤取样单位，则在这个单位里用土钻取 15~20 点的土壤样本，混合后从中取 1 千克土壤进行分析化验即可。若以 33.3 公顷面积作为一个取样单位，则取样点数应增至 25~30 个。

　　冯恭衍（ 1983 ）对长江下游的潴育型水稻土的土壤取样技术进行了研究，在 2124 米 2 的田块中按长方形格子取 88 个样点，进行全量养分和有效养分的分析，结果见表 10-6 。

表 10-6 稻田土壤中各类养分水平分布的变异（ n ＝ 88 ）

项目	全氮（ % ）	分磷（ % ）	全钾（ % ）	有机质（ % ）	pH	水解氮 ( 毫克 / 千克 )	有效磷 ( 毫克 / 千克 )	有效钾 ( 毫克 / 千克 )
X S CV(%)	0.15 0.01 6.67	0.0710 0.0045 6.3400	2.070 0.18 7.09	2.54 0.18 7.09	7.790 0.061 0.790	105.4 12.2 11.6	17.1 6.9 40.5	127.0 13.8 10.9

注： X ——平均值， S ——标准差， CV （ % ）——变异系数。

　　表 10-6 中数据说明，在作物生长均匀的地块里，有效养分含量值的变异系数都在 10% 以上，其中尤以有效磷的变异系数为大（ 40.5% ），这与磷在土壤中的移动性弱有关。由此可见，不正确地取样将导致土壤测试的失误，一个没有代表性的土壤样本还不如不取样。

　　土壤取样技术包括取样面积、取样深度、混合土样的样点数、取样时间等。各地应按当地条件决定取样面积，一般说来，地块面积大，土壤类型比较一致，肥力水平比较均匀，田间管理相对一致的地方，取样面积可以大一些，否则就应该小一些。凡是作物长势有较大差异、地块坡度不一、排水条件、耕作类型不同的地段以及土壤类型变化的地方均应单独取样。

　　取样深度视作物根系密集层次置而异，大田作物一般取样深度为 0~20 厘米，有时可到 30 厘米，水稻田一般取 0~15 厘米，牧草地取样深度在 0~15 厘米左右。

　　混合土样的样点数与取样单元内土壤肥力差异程度有关，在上述冯恭衍的研究中，作者得出结论认为，在其试验的潮沙泥稻田土壤上，土壤水解氮、有效磷和有效钾的测试用混合土样，一般要用 10 个样点组成，测定土壤有效磷的混合土样样点数还应多一些。

　　取样时间基本上决定于化验室的工作进度，要保证在取样、分析化验和提出推荐施肥方案之后，有足够的时间整备肥料和施肥。在一年两熟或三熟制地区，土壤取样往往要在上茬作物生长期间进行，此时应注意避开追肥时期，取样期至少应在追肥后 20 天。

　　由于农田土壤养分的含量水平有一定的稳定性，所以并不需要也不可能年年取样分析化验。一般土壤有效养分的测试 3 年进行 1 次，微量元素养分含量测定为 5 年 1 次。但是不能把上茬作物的土壤测试数据用于下茬作物，因为它们虽是在同一年内分析化验的，然而由于取样季节不同，上茬作物残留土壤养分不同，土壤养分测试值将有很大的差别。

　　（三）土壤有效养分提取剂的选择与相关研究土壤测试系统中把土壤有效养分提取剂的筛选称为相关研究，这是因为根据有效养分相对性的概念，用各种不同浸提剂测定土壤有效养分量只有在与作为参比标准的农作物养分吸收量（土壤实际有效养分量）之间进行相关分析，经严格的数理统计证明存在高度相关之后，才能确定某种类型土壤上测定土壤有效养分的合适的提取剂。可以认为，任何未经生物鉴定相关研究的土壤有效养分提取方法都是不能在土壤测试中应用的。

　　一季作物生长全过程中吸收的土壤养分数量作为土壤中“实际”有效养分数量，可以用不施该养分的土壤中（施足其它养分），一季作物所吸收该养分的量来测定。它是提取剂筛选相关研究的最基本的参比标准。另外可用作参比标准的还有相对吸收量、相对产量等，它们是不施该养分小区的农作物养分吸收量或产量与全肥区农作物养分吸收量或产量之比值。用同位素 A 值法测定土壤有效养分 A 值，因为与作物吸收量之间一般都存在着很好的相关性，所以 A 值有时也用作某种土壤养分的参比标准。

　　1 、土壤有效氮的提取测定由于土壤中氮素的转化是一个生物学过程，所以各种化学测试方法对土壤氮素释放的模拟都不太成功。到目前为止，世界各国的常规土壤测试技术中都不包含土壤氮素的测试，氮肥施用量基本上还是靠经验决定。但是在短期的作物氮素需要量诊断中，土壤有效氮的测试还是很有用的。

　�。� 1 ）土壤全氮土壤中的氮素基本上都是有机氮，无机氮如硝态氮只占很小一部分，土壤有机氮的矿化受土壤质地、水分状况、湿度和 pH 等的影响，所以土壤全氮含量只能一般地反映土壤氮素肥力。近年来的研究证明，在旱地土壤，全氮在 0.15% 以下时，全氮与土壤供氮间有很好的相关性（周鸣铮， 1987 ），故在常规分析中仍然分析全氮，土壤水分状况的一致性是利用全氮作为指标的条件。

　�。� 2 ）土壤水解氮土壤水解氮可分为酸水解氮和碱水解氮两种测试方法，研究工作证明它与作物吸氮量的相关性一般高于土壤全氮。对于南方水稻土，碱解氮是一个很好的指标；对于北方土壤，由于硝态氮的存在，碱解扩散时要加还原剂，所以称为还原碱解氮，还原剂种类有硫酸铁 + 硫酸银（李酉开等， 1983 ）、锌 + 硫酸钾（周祖澄， 1985 ）、达氏合金等。

　　根据高家骅（ 1981 ）对土壤碱解氮馏出物的鉴定，明确了碱解氮所含土壤含氮物主要是交换性铵态氮，酰胺态氮和氨基酸态氮等较易分解的含氮物质，约占全氮 10% ，陈秋舲（ 1987 ）在福建三明地区水稻土上进行的土壤有效氮测试相关研究中证明，土壤碱解扩散法测出土壤有效氮与水稻相对产量或植株吸氮量之间均有极显著的相关， r 值分别达到 0.8595** 和 0.7558** 。吉林省刘成祥等（ 1985 ）用还原碱解法测定了黑土、黑钙土、白浆土等土壤有效氮素含量，测定值与玉米相对产量和吸氮量之间的相关性很高， r 值分别达到 0.805** 与 0.714** ，十分显著。该法已在土壤测试推荐施肥中大规模应用，并已证明是一种简便、可靠的测试方法。

　　（ 3 ）土壤培养矿化氮少量土壤（ 5~10 克）放在最适温度（ 30 ℃或 35 ℃）恒温箱培育 1~2 周，淋洗出所生成的铵态氮和硝态氮，就是土壤培养矿化氮，它可分为好气培养法和淹水培养法两种，其中以淹水培养法更为成熟。张守敬（ 1978 ）认为，水稻土吉氮素有效性的估测方法最好是把初始的铵态氮加上淹水 1 周培养后释出的铵态氮量。周鸣铮等（ 1976 、 1986 ）的工作也证明，淹水培养法对水稻土的有效氮素测试十分可靠。但是，此法在实际指导大面积土壤施肥时受到测试时间长和操作繁琐的限制而应用不广。

　�。� 4 ）土壤硝态氮与土壤深层无机氮（ Nmin ）北方旱地土壤的有效氮测试方法中，硝态氮和深层无机氮是较好的指标。杨堤（ 1982 ）在山西旱地小麦上研究了 120 厘米土层硝态氮含量与小麦产量的相关，认为可用于小麦需氮量的估测。田远任（ 1979 ）在河北农田小麦生长期间分三次测定 50 厘米土层间硝态氮含量，以拟定氮肥用量，效果良好。

　　深层无机氮（ Nmin ）法在德国部分地区应用于小麦和玉米追肥量诊断，中国一些科研单位和大学正在开展这方面的研究。

　　由于硝态氮和 Nmin 测定都需要较大的取样深度，其中硝态氮法要求测出 120~180 厘米土层土壤内铵态氮和硝态氮的含量，在目前中国的技术条件下尚难推广。

2 、土壤有效磷的提取测定土壤中的磷素均来自于含磷矿物的风化，中国主要土类中无机磷形态的组成分布，与土壤风化的地带密切相关。蒋柏藩（ 1983 ）认为，南方高度风化的砖红壤和红壤中，土壤无机磷形态主要是以被氧化铁胶膜包被的闭蓄态磷酸盐存在，其中大部分是磷酸铁盐，在非闭蓄态磷酸盐中，也是以磷酸铁盐为主，而北方黄土性母质发育的土壤，土壤无机磷则以磷酸钙为主，闭蓄态磷只占很小比例，在南北过渡的黄棕壤和棕壤，磷酸铝盐含量则相对比较高，表现一定的过渡性质。根据大量的研究工作，可以认为水稻土的有效形态以 Fe-P 为主，南方酸性旱地土壤以 A1-P 为主，而北方旱地土壤以 Ca-P 为主， Fe-P 和 A1-P 仍起作用，有机的磷化合物除热带森林草原土壤外，不是土壤有效磷的主要形态，土壤中磷酸盐的形态是决定有效磷提取剂筛选的基本原则。

　　一些土壤有效磷的提取分析方法如吉尔萨诺夫法、马乞金法、 Truog 法等，在 20 世纪 50 年代已引入中国，但均缺乏生物检定的相关研究。到 60 年代以后，开始对土壤有效磷提取剂进行大量正规的研究，对奥尔逊、 Bray-I 、 A1-Abbas 等法的适用性提出了许多研究报告（黎耀辉， 1963 ，于文涛， 1965 ，林中焱， 1982 ，谢利昌， 1983 等）。

（ 1 ） 0.5 摩 / 升 NaHCO 3 提取剂（奥尔逊， 1954 ）此提取剂可提取土壤中的 Ca-P 和 A1-P ，也可以提取部分 Fe-P ，故其适用性最广，可用于华北、西北及东北一部分的中性至石灰性土壤的有效磷提取，又可适用于南方中性至微酸性的水稻土，但在南方酸性较强的旱地土壤上，奥尔逊法的有效磷提取量与作物吸收量之间的相关性较差，对温度条件要求较严格，是此法的缺点，对土壤有效磷的提取量也较其他方法为少。

（ 2 ） 0.025 摩 / 升 HC1-0.03 摩 / 升 NH 4 F 提取剂（勃莱， 1945 ）盐酸氟化铵提取剂提取的土壤有效磷以 A1-P 为主，兼可提取 Ca-P 与 Fe-P 。所以此法适用于 pH7.5 以下的中性、微酸性、中酸性土壤。

　　吉林省农科院刘成祥等（ 1985 ）对该省 40 个代表性土壤进行无机磷组成分析，并与玉米植株吸磷量进行相关研究后发现，吉林省主要土壤类型的土壤无机磷含量以 Ca-P 为主，但石灰性土壤是 Ca-P ＞ A1-P ＞ Fe-P ，非石灰性土壤是 Ca-P ＞ Fe-P ＞ A1-P 。玉米植株吸磷量与 A1-P 呈极显著相关与 Ca-P 的相关性不显著，小麦吸磷量与无机态磷有效程度也是 A1-P ＞ Fe-P ＞ Ca-P 。所以在该地区 Bray I 法与奥尔逊法同等适用，当将 Bray I 的土液比提高到 1:50 时，可适用于石灰性不太强的土壤。

（ 3 ）酸性提取剂目前在国外应用较多的有五种酸性提取剂，它们是 0.1 摩 / 升 HCI 法， 0.2 摩 / 升 HCI 吉尔萨诺夫法， 0.025 摩 / 升 H 2 SO 4 -0.05 摩升 HCI 的 Mehlich 双酸法和 pH4 的 0.1 摩 / 升乳酸钙 -0.1 摩 / 升醋酸钙 -0.3 摩 / 升醋酸的 CAL 法。国内的研究工作认为相关性较好的有 0.1 摩 / 升 HCL 法（福建红壤水稻土，陈秋舲等， 1985 ），双酸法（广西红壤，周清湘， 1985 ；浙江红壤，陆允甫， 1985 等），吉尔萨诺夫法可能适用于北方强酸性灰化土。

（ 4 ）碱性提取剂（ A1-Abbas ， 1965 ） 0.3 摩 / 升 NaOH-0.5 摩升 Na 2 C 2 O 4 提取剂以提取土壤中的 Fe-P 为主，对南方中性、微酸性水稻土十分适用。据周鹗、叶德宪等（ 1985 ）的研究，四川紫色土的土壤有效磷提取以此法为最好，其提取的有效磷量与水稻相对吸磷量之间的相关系数可达 0.896 ，十分显著，对川西平原水稻土此法和奥尔逊法同样适用。

（ 5 ）土壤磷的等温吸附法和磷酸盐位法严格说来，这两种方法不属于提取剂测定之列，但是在土壤磷素养分供应的测试上，它们是很有特色的方法，国同外都有不少研究工作在这方面开展，有的已应用于生产实践。

　　蒋柏藩（ 1983 ）在其综述中指出，中国几种主要土类的供试土壤其吸附磷的特性符合于 Langmuir 、 Freundlich 和 Temkin 三种吸附方程式，不同土壤的最大吸附磷量相差很悬殊，与土壤 pH 、土壤溶液中钙、镁浓度等有很高的相关性�；频旅鞯龋� 1982 ）认为土壤平衡溶液磷浓度与作物吸磷量之间有一定的相关性， 0.3 毫克 / 升的土壤平衡溶液磷浓度可满足小麦等作物在不同肥力水平的潮土类土壤上对磷的需要。磷酸盐位是土壤供磷的强度指标，林忠焱（ 1983 ）用华南赤红壤水稻土和菜园土进行了磷酸盐位的研究，测得供试土壤的平衡磷位（ 1/2pCa+pH 2 PO 4 ˉ）值，水稻土为 8.12~10.9 ，菜园土为 7.02~12.5 。与 A 值法相比较，磷酸盐位不适用于水稻土需磷诊断，但适用于菜园土。

（ 6 ）联合提取剂 1982 年 Mehlich 提出Ⅲ号联合提取剂，其成分为： 0.2 摩 / 升 HOAc-0.25 摩 / 升 NH 4 HO 3 -0.015 摩 / 升 NH 4 F-0.013 摩 / 升 HNO 3 -0.001 摩 / 升 EDTA 。此提取剂可同时提取磷、钾、钙、镁、钠、猛、铁、锌、铜共 9 种养分元素的有效含量。段秀泰（ 1982 ）进行了 M- Ⅲ提取剂与勃莱 - Ⅰ法和奥尔逊法比较的研究，她发现，当土壤酸性愈强时，奥尔逊法提取土壤有效磷的结果偏低，当土壤石灰性愈强时，用勃莱 - Ⅰ法的结果愈低，只有 M- Ⅲ法的测定结果能在广泛的 pH 范围内准确反映土壤磷肥力。

3 、土壤有效钾的提取测定中国在 20 世纪 70 年代以来，土壤钾的测定通用亚硝酸钴纳比浊法或容量法，所以土壤交换性钾的提取剂均为钠盐，如 10%NaC1 、 NaOAc 或 NaNO 3 等。后来广泛应用的四苯硼钠提取剂仍是这一方法的连续。到 70 年代后期火焰光度分析法普遍采用，才用 1 摩 / 升中性醋酸铵提取剂作为交换性钾的提取测定标准方法。对所有的旱地土壤，不论北方还是南方，酸性或石灰性，交换性钾都可作为土壤钾素肥力的指标，但有不少研究工作报告认为它与作物相对产量之间的相关性不高（谢高昌， 1983 ）。这种情况对水稻土更为明显，因为淹水条件下土壤缓效钾释出较易，而且水稻利用缓效钾的能力较强，它利用缓效钾的数量可达总吸钾量的 20%~40% 。

　　土壤缓效钾的提取方法有三种， 1 摩 / 升 HNO 3 煮沸 10 分钟， 2 摩 / 升冷 HNO 3 浸提和 6 摩 / 升 H 2 SO 4 浸提，其中以 1 摩 / 升 HNO 3 煮沸法为常用�；盒Ъ厥侵覆阕凑惩量笪锼潭ǖ囊约耙徊糠炙颇钢械募�。由于缓效钾的含量受成土母质和风化条件的影响，不像交换性钾那样容易变动，它可以更好地说明不同土类土壤中钾贮量的差异，是不同土类土壤供钾潜力的良好指标。

　　电超滤是电渗析与超微孔过滤相结合的一种物理化学方法，中国学者近年来在电超滤提取钾方面做了很多工作（史瑞和， 1983 ；李酉开， 1985 ；陆允甫， 1987 ），认为应用电超滤仪可以在较短的时间内，在可变电压和温度的条件下，作一次完整的浸提，同时测得土壤中养分的强度、容量和供应速率等参数，在土壤有效钾的测试上获得满意的结果。

　　谢建昌等（ 1987 ）提出用阳离子树脂袋法测定土壤钾素的有效性，他们测得的树脂袋钾提取量与作物吸钾量十分接近，二者的相关中达到 0.916 ，将是一个很有希望的土壤有效钾提取方法。

4 、土壤有效钙、镁、硫、硅的提取测定一般来说，土壤中钙的总含量少于钾和镁，但是交换性钙则远多于交换性钾和镁。土壤中极大部分的非交换性钙是含钙的原生矿物，如钙长石、方解石、白云石、闪石等。在碱土与盐中，相当数量的钙以碳酸或石膏的状态存在。由于钙在大多数土壤中是最主要的交换性阳离子，这就便土壤吸收复合体上钙的饱和度直接影响于土壤 pH 。土壤成为强酸性后才使钙成为植物营养的限制因子，所以土壤有效钙的测试包括土壤的石灰需要量测定和土壤有效钙含量测定两部分。近年来中国学者发现在华北 pH 高于 7.5 的土壤上，大白菜有生理缺钙现象，其他作物如花生等施用钙肥有一定的增产效果，这些研究对土壤有效钙测试提出了一些新的课题。

（ 1 ）土壤 pH 测定通过土壤 pH 的测定来诊断石灰需要量是一种最简便的方法， pH 低于 7 时，可施用石灰来调节，但并不需要调节到完全中性。据何电源等的研究（ 1987 ），在 pH5.6~6.0 的南方稻田，土壤中活性铝离子很少或消失，在施用足量肥料时，施用石灰弊多利少。国外也有同样的经验，美国中西部地区土壤，用石灰把 pH 调节到 6 以上并不能增加经济效益，但种苜蓿时宜将 pH 调到 6.5 以上。在亚热带与热带，土壤 pH 即便更低一些也不太影响作物产量，而对各种泥炭与腐泥土壤，把它们中和至 pH5.2 以上并无增产作用。

（ 2 ）土壤缓冲溶液平衡法直接用碱的标准溶液滴定土壤中酸性阳离子时，土壤酸度中的大部分不能立即与碱起作用， Shotmaker 等（ 1962 ）提出用缓冲溶液浸提土壤，待其平衡后用碱滴定或测其酸度，此法被称为 SMP 法。缓冲液的组成为对硝基酚、铬酸钾和二水氧化钙，溶于水中后加入醋酸钙和三乙醇胺，并用 NaOH 调至 pH7.5 。测出土壤缓冲液的酸度后即可从专用的表上查出石灰需要量。

（ 3 ）交换性钙的提取测定土壤交换性钙的提取可用 1 摩 / 升 NH 4 OAC ，实际上醋酸铵提取剂可测定土壤阳离子交换量（ CEC ）和交换性钾、钠、钙、镁等阳离子。可能土壤中交换性阳离子的比例关系比单一的交换性钙的测定重要得多。

（ 4 ）交换性镁的提取测定土壤交换性镁的提取也是用 1 摩 / 升 NH 4 OAC ，原子吸收分光光度计测定，中国南方橡胶树有缺镁症的报道（陆行正， 1987 ），作者认为导致镁素营养亏缺的原因，一方面是土壤镁素供应不足，另一方面是钾素养分较丰富而引起。国外报道认为钾 / 镁是很重要的诊断标准，钾 / 镁重量比对大田作物应小于 5 。对蔬菜和糖用甜菜应小于 3 ，对果树和温室作物应小于 2 ，否则就易发生缺镁现象。

（ 5 ）有效硫的提取测定据刘崇群等（ 1983 ）的研究，中国土壤硫的分布规律受温度、雨量和土壤有机质等因素的影响。东南部温暖湿润，土壤中以有机硫为主，西北部干旱少雨，土壤中无机硫的含量较高。南方水稻土、红黄壤中可溶性形态的硫含量、更新率及其分布情况。

　　土壤有效硫的提取方法很多，国际水稻所推荐的方法是 0.01 摩 / 升磷酸一钙，土液比 1:4 ，振摇 24 小时，诊断缺硫的临界值是 10 毫克 / 千克硫。提取后一般用 BaSO 4 比浊法测定。

（ 6 ）有效硅的提取测定植物体内含有相当数量的硅，但硅是不是植物必需的营养元素还有不同的意见，不过水稻施用硅肥不同程度的增产作用在国内黑龙江和福建等地报道（吴英， 1983 ，彭嘉桂， 1987 ）。土壤有效硅的提取方法在中国和日本等普遍应用的是 pH 4 醋酸 - 醋酸钠缓冲溶液，土液比 10:100 ， 40 ℃平衡 5 小时后振摇、过滤，分析提取液中的二氧化硅含量。提取测定值在 50 毫克 / 千克二氧化硅之间时有一定效果，大于 100 毫克 / 千克二氧化硅时一般不缺硅。上述指标适用于南方水稻土。黑龙江省在白浆土、草甸土、草甸黑土以及黑土上进行的水稻施硅试验结果表时，黑土有效硅含量在 1500~2000 毫克 / 千克施硅无效，其余三种土类有效硅含量较低，、硅钼蓝比色测定含量为 200~300 毫克 / 千克，施硅后增产效果明显（吴英等， 1987 ）。

5 、土壤阳离子微量元素锌、铜、锰、铁的提取测定

（ 1 ） DTPA 联合提取法 DTPA 是一种金属离子螯合剂， 1969 年由美国学者 Lindsay 提出，适用于中性、石灰性和微酸性土壤中有效性锌、铜、锰、铁的提取。潘安堡等（ 1987 ）的研究工作证明，此提取剂也适用于酸性较强的红壤。他们用甜玉米对酸性土壤锌、铜、铁、锰的吸收量为参比标准，与 DT-PA 提取量之间的相关分析结果见表 10-7 。

表 10-7 酸性红壤上 DTPA 提取微量元素的相关分析

相关因子	相关系数（ r ）
DTPA- 锌与甜玉米锌吸收量 DTPA- 铜与甜玉米铜吸收量 DTPA- 铁与甜玉米铁吸收量 DTPA- 猛与甜玉米锰吸收量	0.949 0.828 0.313 0.842**

　　DTPA 的中文化学名称为二乙三胺五醋酸，提取剂中含有 0.005 摩 / 升 DTPA 、 0.01 摩 / 升 CaCl 2 和 0.1 摩 / 升三乙醇胺，并缓冲至 pH7.30 。土液比为 25:50 ， 20~28 ℃下振摇 2 小时，过滤后用原子吸收分光光度计同时测定 Zn 、 Cu 、 Mn 、 Fe 四种元素。

（ 2 ）中性盐类提取法各国学者对各种中性盐类提取土壤的微量元素进行了研究，他们选用的有 0.1 摩 / 升 MgSO 2 及 0.5 摩 / 升 NH 4 OAC （ Ph4.8 ）、 0.2 摩 / 升 MgSO 4 等。据报道 1 摩 / 升 NH 4 OAC ， pH4.8 ，土液比 12.5:50 ，振摇 30 分钟后过滤，用邻菲罗林比色测定酸性和中性土壤中的有效铁可获得良好的效果。另外，用 1 摩 / 升 NH 4 OAC ，土液比 10:100 提取酸性土壤中交换性锰也是很好的，但对石灰性土壤则必需用 DTPA 法。

（ 3 ）弱酸和强酸提取法主要应用的有 0.1 摩 / 升 HCl 、 0.05 摩 / 升 MgSO 4 -H 2 SO 4 、 0.05 摩 / 升 HCl-0.025 摩 / 升 H 2 SO 4 等等，其中研究得最多，应用最早的是 0.1 摩 / 升 HCl 提取剂。此法适用于提取酸性土壤中的有效锌与铜，不适用于锰和铁。提取时，土液比为 10:50 ，振摇 1.5 小时，原子吸收分光光度计测定。

6 、土壤阴离子微量元素硼、钼的提取测定发生缺硼的地区范围、作物种类、土壤及气候条件比缺乏其他任何一种微量元素都更为广泛。刘铮（ 1983 ）在其关于微量元素的综述中指出，中国缺硼土壤主要有两大区，一是东南部的红壤、赤红壤和砖红壤地区，另一个是黄土和黄河冲积物发育的各种土壤，此外还有小片的缺硼土壤分布于湖北、河南、黑龙江等地。

　　中国缺钼土壤的分布与缺硼土壤十分一致，主要也在上述两大地区，北方黄土和黄河冲积物发育土壤中钼的缺乏主要由于成土母质中含钼量低，而南方酸性土壤缺钼则主要由于土壤酸性降低了钼的有效性。

　　有效硼的提取目前只有热水浸提法一种，土液比 20:40 ，用姜黄素法或亚甲胺 -H 法进行比色测定。

　　土壤有效钼的提取应用较普遍的是 pH3.3 的草酸 - 草酸铵试剂（ Tamm 溶液）。这种试剂可同时溶出相当量的氧化铁和铝，因此它能提取出比有效量更多一些的钼，当对土壤有效钼的测试值进行解释时，把土壤 pH 考虑进去是必要的。草酸 - 草酸铵提取的钼可用硫氰化钼比色法测定，也可用催化极谱分析法测定， 1972 年 Dawson 等提出阴离子交换树脂法测定土壤有效钼，对 46 种土壤树脂提取钼与植物吸收钼之间， r ＝ 0.861 ，对于有效钼含量低的土壤，这种方法可能是测定土壤有效钼的最好提取方法。另外，钼值的概念也是很有用的，钼值＝ pH+ （有效钼量× 10 ），其指标为：下限＜ 6.2 ，适度 6.2~8.2 ，上限＞ 8.2 。

7 、提取剂选择的相关研究上面介绍了土壤有效养分的各种提取剂，及其适用的大致范围，各地区应根据当地土壤条件筛选适用于本地的提取剂。提取剂筛选方法主要是用不同土壤对几种提取剂进行生物检定，将各提取剂浸提出的土壤有效养分含量与生物学参比标准进行比较并计算其相关系数。通常的做法是在测试地区内选取不少 20 个土壤样本，这些土样应能代表该地区的土壤肥力水平，既有低产地块，也有高产地块的土样。在试验场内安排盆栽试验，因为这试验可用作物幼苗进行，所以可用较小的盆钵，既有低产地块，如果要获得产是结果则应用大一点的盆钵。试验设全肥组（氮磷钾）、无氮组（磷钾）、无磷组（氮钾）和无钾组（氮磷） 4 个处理， 3~4 次重复。供试作物可选用当地主要农作物和栽培品种。 20 种土壤在装盆施肥前，先各取一个土壤基础样，盆栽幼苗长至一定高度（一般在 40~60 天）后，收取植株地上部，测鲜重，烘干备用。如果进行土壤有效磷提取剂选择，可选用 3 种左右提取剂对 20 种土壤基础样本进行有效磷含量测定，同时对盆栽试验的全肥组、无磷组两组植株样本化验其含磷量，并测其干重，以无磷组植株干重 / 全肥组植株干重× 100 为相对产量（ % ）。 20 个基础土样的土壤有效磷测定植与盆栽试验植株干重或籽粒产量的相对产量值，植株吸磷量等数据统计它们之间的相关系数。选取相关数值高的土壤有效磷提取剂作为本地区土测磷的标准方法。

　　陆允甫等（ 1987 ）对红壤旱耕地有效磷测定方法的筛选进行了研究。在浙江金华、衢州两市共 7 个县进行了较大规模的磷肥田间试验， 2 年共 40 个点。供试土壤均属酸性， pH （ H 2 O1:1 ） 4.9~6.85 （二处 pH 大于 7 除外），有机质含量 0.68%~2.72% ，全氮为 0.04%~0.156% ，全磷为 0.014%~0.045% ，黏粒含量（ <0.002 毫米） 15.31%~53.27% 。土壤分类属红壤亚类下面的几个代表性土属。试验设氮磷钾处理与氮钾处理，并施用硫酸锌； 4 次重复。指示作物为玉米（丹玉六号）。试验中取用：①玉米洱粒相对产量；②总干物质相对产量；③全株总吸磷量；④籽粒含磷量等四项作参比标准。

　　表 10-8 不同方法速效磷测定（ logP ）与参比项的相关系数

方法

玉米籽粒

相对产量

（ n ＝ 35 ）

总干物质

相对产量

（ n ＝ 35 ）

玉米全株

吸磷量

（ n ＝ 29 ）

玉米籽粒