土壤測試化驗技術2
2 、土壤有效磷的提取測定 土壤中的磷素均來自于含磷礦物的風化，中國主要土類中無機磷形態的組成分布，與土壤風化的地帶密切相關。蔣柏藩（ 1983 ）認為，南方高度風化的磚紅壤和紅壤中，土壤無機磷形態主要是以被氧化鐵膠膜包被的閉蓄態磷酸鹽存在，其中大部分是磷酸鐵鹽，在非閉蓄態磷酸鹽中，也是以 磷酸鐵鹽為主，而北方黃土性母質發育的土壤，土壤無機磷則以磷酸鈣為主，閉蓄態磷只占很小比例，在南北過渡的黃棕壤和棕壤，磷酸鋁鹽含量則相對比較高，表 現一定的過渡性質。根據大量的研究工作，可以認為水稻土的有效形態以 Fe-P 為主，南方酸性旱地土壤以 A1-P 為主，而北方旱地土壤以 Ca-P 為主， Fe-P 和 A1-P 仍起作用，有機的磷化合物除熱帶森林草原土壤外，不是土壤有效磷的主要形態，土壤中磷酸鹽的形態是決定有效磷提取劑篩選的基本原則。
一些土壤有效磷的提取分析方法如吉爾薩諾夫法、馬乞金法、 Truog 法等，在 20 世紀 50 年代已引入中國，但均缺乏生物檢定的相關研究。到 60 年代以后，開始對土壤有效磷提取劑進行大量正規的研究，對奧爾遜、 Bray-I 、 A1-Abbas 等法的適用性提出了許多研究報告（黎耀輝， 1963 ，于文濤， 1965 ，林中焱， 1982 ，謝利昌， 1983 等）。
（ 1 ） 0.5 摩 / 升 NaHCO 3 提取劑（奧爾遜， 1954 ） 此提取劑可提取土壤中的 Ca-P 和 A1-P ，也可以提取部分 Fe-P ，故其適用性最廣，可用于華北、西北及東北一部分的中性至石灰性土壤的有效磷提取，又可適用于南方中性至微酸性的水稻土，但在南方酸性較強的旱地土壤上， 奧爾遜法的有效磷提取量與作物吸收量之間的相關性較差，對溫度條件要求較嚴格，是此法的缺點，對土壤有效磷的提取量也較其他方法為少。
（ 2 ） 0.025 摩 / 升 HC1-0.03 摩 / 升 NH 4 F 提取劑（勃萊， 1945 ） 鹽酸氟化銨提取劑提取的土壤有效磷以 A1-P 為主，兼可提取 Ca-P 與 Fe-P 。所以此法適用于 pH7.5 以下的中性、微酸性、中酸性土壤。
吉林省農科院劉成祥等（ 1985 ）對該省 40 個代表性土壤進行無機磷組成分析，并與玉米植株吸磷量進行相關研究后發現，吉林省主要土壤類型的土壤無機磷含量以 Ca-P 為主，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 。玉米植株吸磷量與 A1-P 呈極顯著相關與 Ca-P 的相關性不顯著，小麥吸磷量與無機態磷有效程度也是 A1-P ＞ Fe-P ＞ Ca-P 。所以在該地區 Bray I 法與奧爾遜法同等適用，當將 Bray I 的土液比提高到 1:50 時，可適用于石灰性不太強的土壤。
（ 3 ）酸性提取劑 目前在國外應用較多的有五種酸性提取劑，它們是 0.1 摩 / 升 HCI 法， 0.2 摩 / 升 HCI 吉爾薩諾夫法， 0.025 摩 / 升 H 2 SO 4 -0.05 摩升 HCI 的 Mehlich 雙酸法和 pH4 的 0.1 摩 / 升 乳酸鈣 -0.1 摩 / 升 醋酸鈣 -0.3 摩 / 升 醋酸的 CAL 法。國內的研究工作認為相關性較好的有 0.1 摩 / 升 HCL 法（福建紅壤水稻土，陳秋舲等， 1985 ），雙酸法（廣西紅壤，周清湘， 1985 ；浙江紅壤，陸允甫， 1985 等），吉爾薩諾夫法可能適用于北方強酸性灰化土。
（ 4 ）堿性提取劑（ A1-Abbas ， 1965 ） 0.3 摩 / 升 NaOH-0.5 摩升 Na 2 C 2 O 4 提取劑以提取土壤中的 Fe-P 為主，對南方中性、微酸性水稻土十分適用。據周鶚、葉德憲等（ 1985 ）的研究，四川紫色土的土壤有效磷提取以此法為最好，其提取的有效磷量與水稻相對吸磷量之間的相關系數可達 0.896 ，十分顯著，對川西平原水稻土此法和奧爾遜法同樣適用。
（ 5 ）土壤磷的等溫吸附法和磷酸鹽位法 嚴格說來，這兩種方法不屬于提取劑測定之列，但是在土壤磷素養分供應的測試上，它們是很有特色的方法，國同外都有不少研究工作在這方面開展，有的已應用于生產實踐。
蔣柏藩（ 1983 ）在其綜述中指出，中國幾種主要土類的供試土壤其吸附磷的特性符合于 Langmuir 、 Freundlich 和 Temkin 三種吸附方程式，不同土壤的最大吸附磷量相差很懸殊，與土壤 pH 、土壤溶液中鈣、鎂濃度等有很高的相關性。黃德明等（ 1982 ）認為土壤平衡溶液磷濃度與作物吸磷量之間有一定的相關性， 0.3 毫克 / 升的土壤平衡溶液磷濃度可滿足小麥等作物在不同肥力水平的潮土類土壤上對磷的需要。磷酸鹽位是土壤供磷的強度指標，林忠焱（ 1983 ）用華南赤紅壤水稻土和菜園土進行了磷酸鹽位的研究，測得供試土壤的平衡磷位（ 1/2pCa+pH 2 PO 4 ˉ）值，水稻土為 8.12~10.9 ，菜園土為 7.02~12.5 。與 A 值法相比較，磷酸鹽位不適用于水稻土需磷診斷，但適用于菜園土。
（ 6 ）聯合提取劑 1982 年 Mehlich 提出Ⅲ號聯合提取劑，其成分為： 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 。此提取劑可同時提取磷、鉀、鈣、鎂、鈉、猛、鐵、鋅、銅共 9 種養分元素的有效含量。段秀泰（ 1982 ）進行了 M- Ⅲ提取劑與勃萊 - Ⅰ法和奧爾遜法比較的研究，她發現，當土壤酸性愈強時，奧爾遜法提取土壤有效磷的結果偏低，當土壤石灰性愈強時，用勃萊 - Ⅰ法的結果愈低，只有 M- Ⅲ法的測定結果能在廣泛的 pH 范圍內準確反映土壤磷肥力。
3 、土壤有效鉀的提取測定 中國在 20 世紀 70 年代以來，土壤鉀的測定通用亞硝酸鈷納比濁法或容量法，所以土壤交換性鉀的提取劑均為鈉鹽，如 10%NaC1 、 NaOAc 或 NaNO 3 等。后來廣泛應用的四苯硼鈉提取劑仍是這一方法的連續。到 70 年代后期火焰光度分析法普遍采用，才用 1 摩 / 升中性醋酸銨提取劑作為交換性鉀的提取測定標準方法。對所有的旱地土壤，不論北方還是南方，酸性或石灰性，交換性鉀都可作為土壤鉀素肥力的指標，但有不少 研究工作報告認為它與作物相對產量之間的相關性不高（謝高昌， 1983 ）。這種情況對水稻土更為明顯，因為淹水條件下土壤緩效鉀釋出較易，而且水稻利用緩效鉀的能力較強，它利用緩效鉀的數量可達總吸鉀量的 20%~40% 。
土壤緩效鉀的提取方法有三種， 1 摩 / 升 HNO 3 煮沸 10 分鐘， 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 煮沸法為常用。緩效鉀是指層狀粘土礦物所固定的以及一部分水云母中的鉀。由于緩效鉀的含量受成土母質和風化條件的影響，不像交換性鉀那樣容易變動，它可以 更好地說明不同土類土壤中鉀貯量的差異，是不同土類土壤供鉀潛力的良好指標。
電超濾是電滲析與超微孔過濾相結合的一種物理化學方法，中國學者近年來在電超濾提取鉀方面做了很多工作（史 瑞和， 1983 ；李酉開， 1985 ；陸允甫， 1987 ），認為應用電超濾儀可以在較短的時間內，在可變電壓和溫度的條件下，作一次完整的浸提，同時測得土壤中養分的強度、容量和供應速率等參數，在土壤有效鉀 的測試上獲得滿意的結果。
謝建昌等（ 1987 ）提出用陽離子樹脂袋法測定土壤鉀素的有效性，他們測得的樹脂袋鉀提取量與作物吸鉀量十分接近，二者的相關中達到 0.916 ，將是一個很有希望的土壤有效鉀提取方法。
4 、土壤有效鈣、鎂、硫、硅的提取測定 一般來說，土壤中鈣的總含量少于鉀和鎂，但是交換性鈣則遠多于交換性鉀和鎂。土壤中極大部分的非交換性鈣是含鈣的原生礦物，如鈣長石、方解石、白云石、閃 石等。在堿土與鹽中，相當數量的鈣以碳酸或石膏的狀態存在。由于鈣在大多數土壤中是最主要的交換性陽離子，這就便土壤吸收復合體上鈣的飽和度直接影響于土 壤 pH 。土壤成為強酸性后才使鈣成為植物營養的限制因子，所以土壤有效鈣的測試包括土壤的石灰需要量測定和土壤有效鈣含量測定兩部分。近年來中國學者發現在華北 pH 高于 7.5 的土壤上，大白菜有生理缺鈣現象，其他作物如花生等施用鈣肥有一定的增產效果，這些研究對土壤有效鈣測試提出了一些新的課題。
（ 1 ）土壤 pH 測定 通過土壤 pH 的測定來診斷石灰需要量是一種最簡便的方法， pH 低于 7 時，可施用石灰來調節，但并不需要調節到完全中性。據何電源等的研究（ 1987 ），在 pH5.6~6.0 的南方稻田，土壤中活性鋁離子很少或消失，在施用足量肥料時，施用石灰弊多利少。國外也有同樣的經驗，美國中西部地區土壤，用石灰把 pH 調節到 6 以上并不能增加經濟效益，但種苜蓿時宜將 pH 調到 6.5 以上。在亞熱帶與熱帶，土壤 pH 即便更低一些也不太影響作物產量，而對各種泥炭與腐泥土壤，把它們中和至 pH5.2 以上并無增產作用。
（ 2 ）土壤緩沖溶液平衡法 直接用堿的標準溶液滴定土壤中酸性陽離子時，土壤酸度中的大部分不能立即與堿起作用， Shotmaker 等（ 1962 ）提出用緩沖溶液浸提土壤，待其平衡后用堿滴定或測其酸度，此法被稱為 SMP 法。緩沖液的組成為對硝基酚、鉻酸鉀和二水氧化鈣，溶于水中后加入醋酸鈣和三乙醇胺，并用 NaOH 調至 pH7.5 。測出土壤緩沖液的酸度后即可從專用的表上查出石灰需要量。
（ 3 ）交換性鈣的提取測定 土壤交換性鈣的提取可用 1 摩 / 升 NH 4 OAC ，實際上醋酸銨提取劑可測定土壤陽離子交換量（ CEC ）和交換性鉀、鈉、鈣、鎂等陽離子。可能土壤中交換性陽離子的比例關系比單一的交換性鈣的測定重要得多。
（ 4 ）交換性鎂的提取測定 土壤交換性鎂的提取也是用 1 摩 / 升 NH 4 OAC ，原子吸收分光光度計測定，中國南方橡膠樹有缺鎂癥的報道（陸行正， 1987 ），作者認為導致鎂素營養虧缺的原因，一方面是土壤鎂素供應不足，另一方面是鉀素養分較豐富而引起。國外報道認為鉀 / 鎂是很重要的診斷標準，鉀 / 鎂重量比對大田作物應小于 5 。對蔬菜和糖用甜菜應小于 3 ，對果樹和溫室作物應小于 2 ，否則就易發生缺鎂現象。
（ 5 ）有效硫的提取測定 據劉崇群等（ 1983 ）的研究，中國土壤硫的分布規律受溫度、雨量和土壤有機質等因素的影響。東南部溫暖濕潤，土壤中以有機硫為主，西北部干旱少雨，土壤中無機硫的含量較高。 南方水稻土、紅黃壤中可溶性形態的硫含量、更新率及其分布情況。
土壤有效硫的提取方法很多，國際水稻所推薦的方法是 0.01 摩 / 升磷酸一鈣，土液比 1:4 ，振搖 24 小時，診斷缺硫的臨界值是 10 毫克 / 千克硫。提取后一般用 BaSO 4 比濁法測定。
（ 6 ）有效硅的提取測定 植物體內含有相當數量的硅，但硅是不是植物必需的營養元素還有不同的意見，不過水稻施用硅肥不同程度的增產作用在國內黑龍江和福建等地報道（吳英， 1983 ，彭嘉桂， 1987 ）。土壤有效硅的提取方法在中國和日本等普遍應用的是 pH 4 醋酸 - 醋酸鈉緩沖溶液，土液比 10:100 ， 40 ℃平衡 5 小時后振搖、過濾，分析提取液中的二氧化硅含量。提取測定值在 50 毫克 / 千克二氧化硅之間時有一定效果，大于 100 毫克 / 千克二氧化硅時一般不缺硅。上述指標適用于南方水稻土。黑龍江省在白漿土、草甸土、草甸黑土以及黑土上進行的水稻施硅試驗結果表時，黑土有效硅含量在 1500~2000 毫克 / 千克施硅無效，其余三種土類有效硅含量較低，、硅鉬藍比色測定含量為 200~300 毫克 / 千克，施硅后增產效果明顯（吳英等， 1987 ）。
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