土壤分析方法

1. 土壤中各成分用什麼方法來鑒定（科學）

《土壤里有什麼》教學設計預案
教學目標
（1） 知識與技能上：感悟有順序的科學認知程序，同時強化記錄,這一科學探究中不可缺少的環節和手段。知道土壤里的成分構成。
（2）從過程與方法上：能夠運用多種方法和多種感官來認識土壤；會描述、記錄自己的觀察結果；能夠和同伴交流自己的觀察結果。
（3）從情感態度與價值觀上：意識到土壤和動植物有著密切的關系，願意走進大自然和親近土壤，同時滲透自主和合作意識等。
教學重點
讓學生認識土壤的成分，知道土壤不是一種單純的物體
教學難點
通過學生對實驗現象的觀察與分析，綜合認識土壤的成分。
課前准備
教師准備：
分組實驗材料——托盤一個、燒杯一個（內裝水）、玻璃棒、抹布；
演示實驗材料——酒精燈、鐵架台、鐵環、鐵罐頭盒、火柴。
學生准備：
各自從家中採集到的土壤標本，放在塑料袋中封好袋口。
課時安排：1課時
教學過程：
教學引入：
1、師生談話：水稻的種子種到哪，才能生根、發芽、結果？（板書：土壤）
（目的：讓學生充分發表各自的意見，調動學生主動參與學習活動的興趣）
2、提問：那什麼是土壤呢？
（目的：讓學生用書本的定義回答，便於研究的准確性。）
3、課件出示：3幅農作物及一幅花卉的圖片，這反映了什麼？
（目的：使學生知道植物的生長離不開土壤，從而激起學生想要探索「土壤里的成分」的求知慾！）
4、猜測
土壤里可能有什麼呢？
（目的：猜測是進行科學探究的第一步。）
學習新課：
土壤中可能有（水、空氣、沙、粘土、腐殖質），那怎樣來驗證呢？
（目的：思考是走向成功的第一步。引導學生思考出實驗方法。）
一、指導學生通過實驗驗證並認識土壤的成分
1、認識土壤中含有水分：
讓學生分組觀察帶來的土壤標本，動手摸一摸，有什麼感覺？看到了什麼？
學生分組進行觀察，填寫實驗報告，匯報觀察結果：（有的塑料袋上有凝結的水珠）
（目的：培養學生嚴謹的科學態度和實驗方法。）
教師小結：土壤中含有水分，不同環境中的土壤干濕程度不同。（板書：水）
2、認識土壤中含有空氣：
講述：土壤中除了含有水分之外還有什麼其它成分嗎？讓我們來進行第二個實驗——把它放在水中進行觀察。
學生分組活動，填寫實驗報告，匯報觀察結果：
教師提問：你看到了什麼現象？說明什麼？
教師小結：土壤中含有空氣.（板書：空氣）
3、認識土壤中含有砂和粘土
教師講述：讓我們用小棒攪拌燒杯中的土塊，然後讓它慢慢地沉降，仔細觀察有什麼現象發生？
學生分組實驗，觀測並填寫實驗報告，匯報觀察結果
師生共同討論：細膩的是粘土，粗糙的是砂
教師小結：土壤中含有砂和粘土，不同土壤中含有的砂和粘土的多少是不同的。（展示兩組同學的實驗結果，對比要明顯.）
4、認識土壤中含有腐殖質
講述：我們知道植物的生長離不開土壤的原因，除了與土壤中的水分、空氣等因素有關外，還與土壤中（腐殖質）有著重要關系。請看老師的實驗。請你們認真觀察，一會兒把你們看到的，想到的，感受到的說給大家聽。
講解實驗用具及操作步驟，進行酒精燈加熱土壤的實驗演示。
提問：你看到了什麼？怎麼有的同學在捏著鼻子？你有什麼想法說給大家聽一聽？
學生進行反饋，將觀察到的現象用自己的語言表述出來。
教師小結：土壤加熱後冒煙，有燒糊的氣味，這說明土壤中含有一些可以燃燒的東西，這些東西主要是土壤里動植物體腐爛後變成的物質，叫做腐殖質。它是黑色的，土壤顏色越黑，說明含有腐殖質越多，也就越肥沃。
二、綜合認識土壤的成分
1、 談話：通過實驗和觀察，我們初步了解了土壤是由哪些成分構成的，下面讓我們再來一起回顧。
播放動畫「土壤的成分」
2、小結：土壤不是一種單純的物體，它由不同成分構成，土壤的成分搭配的合適，土壤才能肥沃。
三、鞏固應用：
師生談話：通過今天的學習，自己又增長了哪些知識？（培養學生的歸納綜合能力，為今後的學習奠定基礎）
板書設計
水 空氣
沙 土壤 粘土
腐殖質 等
習題精選
1.土壤的成分有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
2.人類的哪些活動可能對土壤產生不良影響（ ）
A翻耕土地B種植樹木C施用化肥D亂仍費棄物
五色土
你聽說過勞動人民文化宮內的五色土嗎？為什麼會有五種不同顏色的土？用五色土鋪成的祭壇有什麼象徵意義？請同學們通過不同途徑查找資料，進行說明。

2. 古土壤研究方法

古土壤的研究方法與沉積岩的研究方法比較類似，可以分為野外觀察描述和室內分析化驗及微觀結構觀察兩方面。

5.2.4.1野外觀察描述

在野外，古土壤有三個主要特徵有別於其他岩石，這三個方面的特徵是生物痕跡、土壤發生層和土壤結構（Retallack,1988,1990）。古土壤中發現的各種陸生生物痕跡中，化石植物根跡是辨別沉積岩石序列中化石土壤的最好標志。它們是沉積物中曾經有植物生長過的證據，不論還具有其他什麼特徵，它在一定程度上都是化石土壤。古土壤在形成和埋藏過程中，由於受氧化和壓實，在沉積岩中很難看到形態完整的根跡，一般情況下，可通過以下三方面的特徵來識別植物根跡，以區別於蟲孔和其他土壤特徵。

1）不規則管狀形態，向下逐漸變細；

2）向下分叉或從中間向外分叉；

3）由於側向根系周圍的沉積物受壓實而呈似風琴狀。

土壤層是沉積層序中識別古土壤的附加特徵。在多數情況下，土壤層在結構、顏色或礦物含量方面從被侵蝕的古陸地表面向母質層方向呈漸變變化。這種變化通常比紊流或河流點壩沉積形成的粒序層更復雜。在古土壤或土壤中，一般有幾個土壤層，其中的一些土壤層相對於上覆或下伏層，富含粘土、碳酸鹽或有機質。土壤層反映了成土母質在化學或結構上從上向下被改造程度逐漸減弱的成土過程。

土壤具有一些明顯區別於其他沉積物的復雜構造，這些構造在沉積和成岩過程中是不會形成的。受壓實作用的影響，在現今土壤剖面中觀察到的典型土壤自然結構體（ped structure），在大多數古土壤中卻無法保存。在土壤中，作為一般規律，土壤自然結構體的尺寸會隨深度增加而增大，比如從細粒狀變化為塊狀再到稜柱狀。這種垂向變化的殘余構造在一些古土壤中也能觀察到，尤其是在被埋藏之前就已經岩化了的土壤中，如鈣結層。偽背斜構造在許多古土壤中也可觀察到，這種構造由多組平行線（面）——通常為滑擦面、破裂面（後期一般被方解石充填）——以較寬的、略傾斜的向斜和陡峭的、呈尖頭形的背斜的形式構成。如果在古土壤中出現這種構造，則表明原始成土母質膨脹性粘土（如蒙脫石）含量較高，且多形成於排水不良的濕潤環境中。因此，在現代土壤中出現這種構造，一般將其歸為變性土。除此之外，還有柱狀和稜柱狀構造（垂向拉長構造）以及在鈣結層里出現的結晶構造（早期裂縫晶體充填）、蜂窩狀構造、豆粒、薄蓋層等。另外，在古土壤中還可以見到新月形粘土構造，這種構造是由一些頂面向上彎曲、底面也向上彎曲或為平的低振幅、長波長的構造所組成，厚度可達幾厘米，成分為粘土，與層面相平行。

5.2.4.2室內研究

室內研究主要包括礦物學、地球化學分析和土壤微形態特徵觀察三個方面。礦物學研究主要是粘土礦物含量及其組合特徵的分析（Wright,1992）；地球化學分析內容比較豐富，包括常量元素、微量元素、稀土元素、穩定同位素等的測定，這些化學元素的組成及含量縱向變化蘊涵著大量的古氣候、古環境信息（趙景波，2001；高全洲等，2001）。在土壤演化過程中，當環境發生變化，土壤的一些特徵諸如化學成分和礦物含量等，也將隨之發生變化或早期形成的構造將被改造。然而，許多微形態學特徵卻保存較好，可以對早期土壤演化階段進行有效的識別（郭正堂等，1996;McCarthy和Martini等，1998）。

（1）礦物學和地球化學特徵

礦物學和地球化學特徵是極其有用的判別標准，尤其是辨別「風化」等級。控制這些等級的基本因素是物質的分解率，通常情況下，上部土壤層分解率較大，隨深度增加而減弱。在風化過程中，各種陽離子被釋放。它們在剖面上的分布可以用來評價風化特性及程度，常用元素有Fe、Al、P、Mn、Na、K、Ca和Si，它們通常以氧化物和氫氧化物的形式存在。可以繪制這些陽離子或氧化物與深度的關系圖，也可以用可動元素與不可動元素的比值。在淋洗作用較強的上部土壤剖面中可動元素與不可動元素的比值較低（Smith和Buol,1968）。

在時代較老的土壤中，由於缺乏明顯的生物特徵，這種化學風化差異性成為識別古土壤強有力的工具。這種現象在硅酸鹽母質和碳酸鹽母質中都可以見到。在這種情況下可以使用痕量元素（Mg、Sr、Na）和穩定同位素（δ⁸O和δ¹³C）來識別石灰岩序列的地表暴露面。Mg、Sr和Na是從不穩定的文石（富Sr）和高鎂方解石中析出的，或者高鎂方解石被低鎂方解石所交代也能析出這些元素。在這些變化中，海洋沉積物中的¹⁸O被大氣中較輕的¹⁶0所取代，使得沉積物中的δ¹⁸O變輕。當大氣水濾過上覆土壤，來自CO₂和土壤酸的同位素較輕的有機碳也被吸收到交代方解石。因此新形成的碳酸鹽具有較輕的δ¹³C，盡管這種趨勢僅限於土壤剖面比較靠上的部位。

在風化過程中，硅酸鹽被轉變成各種各樣的次級產物，尤其是粘土礦物（Nesbitt和Young,1989）。粘土礦物被廣泛用來鑒別古土壤，尤其是經過高溶濾作用的粘土如高嶺石。蒙脫石在古土壤解釋中是很有用的礦物，但存在由埋藏深度和熱作用導致伊利石化而具有成岩作用特徵的問題。英國威爾士和歐洲大陸的石炭系和侏羅系古土壤的兩項研究表明，伊－矇混層粘土也具有潛在的用途。這些伊－矇混層是由土壤的干－濕交替使得鉀固定下來的成壤作用形成的，而不是埋藏伊利石化形成的（Robinson和Wright,1987）。這種伊－矇混層粘土形成於發育較好的變性土中。

鐵和錳的化合物也可以用來識別特定的土壤形態。成壤作用形成的礦物富集主要發育在鐵質岩殼中。這些岩殼非常富集鐵和鋁的氧化物、氫氧化物（鐵礬土和鐵鋁礬土）以及硅土、鈣質碳酸鹽（鈣質結礫岩）或石膏。

（2）微形態學特徵

微形態學（土壤岩石學）方法是識別古土壤強有力的手段，也就是地質學家過去常用的岩石薄片觀察。該方法已經被成功地運用到鈣質環境和非鈣質環境古土壤的識別（W right和W ilson,1987）。

微形態學研究方法類似於沉積岩石學中的岩類學分析。通過觀察土壤的微形態特徵，可以建立類似於「成岩作用序列」的成壤作用序列（Kem p,1998）。如法國一些土壤的研究中利用顆粒包膜和孔隙充填特徵來研究土壤的形成，這些研究發現顆粒包膜和孔隙充填特徵存在三個生長階段：第一個生長階段是沿細粒粘土切線方向形態清楚的包殼，其次是「臟化」的粉質粘土，最後是分選較差、成分不純含有碳和有機質的粘土。這三個階段被認為是代表了無擾動林地環境中粘土的淀積作用（干凈粘土）、林地消失和水體的流經（「臟化」粘土）以及耕作和土壤熟化（分選差、孔隙充填）（Macphail,1986）。另外，古土壤的微形態學研究還被應用於古環境、古氣候變化分析（Scarciglia和Terribile等，2003;Yong Woo Lee和YongⅡLee等，2003）。

3. 土壤學研究的基本方法有哪些

土壤物理學主要研究土壤中固、液、氣三相體系的物理現象及其變化規律。內容包括：土壤水分的保持和移動及其對植物的有效性，土壤空氣的組成與交換，熱的傳導與轉化，土壤固相的組成與排列，土壤的力學性質和電、磁性質等。

土壤化學主要研究土壤固、液相的化學組成、化學變化以及固液相之間的反應。內容包括土壤固體顆粒的表面化學性質及陽離子交換，土壤溶液及土壤的酸鹼性、氧化還原性等。

土壤生物學主要研究棲居於土壤中的有機體(主要是微生物)的活動及其與土壤中物質轉化和循環的關系。內容包括土壤中微生物的數量、組成及分布規律，碳、氮、磷、硫等元素的生物循環，生物固氮作用以及有機質的分解和腐殖質的形成及其對土壤肥力的影響等。

土壤肥力與植物營養學主要研究土壤供應礦質養分的能力及其影響因子與植物營養的關系。內容包括土壤肥力的實質及其指標，土壤養分的強度因素和容量因素土壤和植物的營養診斷，主要作物對土壤肥力的要求等。

土壤地理學主要研究土壤與自然地理環境的關系，內容包括土壤的形成、分類、分布及土壤調查、制圖等。

土壤礦物學主要研究土壤礦物的結構、組成、性質和化學反應。內容包括粘土礦物和氧化物的數量、組成以及相互間的反應，土壤中各種元素的遷徙狀況，粘粒與有機質之間的相互作用，礦物的形成與轉變以及礦物鑒定等。

土壤管理學主要研究人工措施對土壤和作物生產的影響，內容包括耕作、施肥、灌溉、排水及其他改良、保護措施對土壤肥力、生產力和作物產量的影響。

土壤學經歷了近代150餘年的發展，已經形成了一套較為完整的研究方法，主要有：

野外調查法，即在野外(田間)通過對土壤形成因素和剖面形態的觀察，並結合對周圍自然地理環境和土壤利用情況的綜合分析來掌握土壤的基本特徵。這是研究土壤的形成、分類、分布、肥力特徵以及進行土壤制圖的最基本的傳統方法之一。

實驗室研究，即在實驗室內藉助各種儀器設備和溫室設施等對土壤的物理、化學、物理化學和生物學性質等進行定量或定性的測定，或對土壤肥力水平進行生物學試驗(水培、砂培或土培)和模擬試驗等。

定位研究法，即在田間選定某一土壤或某一地區，對土壤的某種屆性或過程進行長期、系統的觀察測定，以研究其動態變化和發展趨勢及其對土壤性質或肥力的影響。最常用的方法是田間生物試驗法和排水採集器法。

4. 分辨土壤的方法有哪些

一看土壤顏色。肥土土色較深;而瘦土土色淺。
二看土層深淺。肥土土層一般都大於60厘米;而瘦土相對較淺。
三看土壤適耕性。肥土土層疏鬆，易於耕作;瘦土土層黏犁，耕作費力。
四看土壤淀漿性及裂紋。肥土不易淀漿，土壤裂紋多而小;瘦土極易淀漿，易板結，土壤裂紋少而大。
五看土壤保水能力。水分下滲慢，灌一次水可保持6~7天的為肥土地;不下滲或沿裂紋很快下滲的為瘦土。
六看水質。水滑膩、黏腳，日照或腳踩時冒大泡的為肥土;水質清淡無色，水田不起泡，或氣泡小而易散的為瘦土。
七看夜潮現象。有夜潮，幹了又濕，不易曬干曬硬的為肥土;無夜潮現象，土質板結硬化的為瘦土。
八看保肥能力。供肥力強，供肥足而長久，或潛在肥力大的土壤均屬肥土。
九看植物。生長紅頭醬、鵝毛草、薺草等的土壤為肥土;生長牛毛草、鴨舌草、三棱草、野蘭花、野蔥等的土壤均為瘦土。
十看動物。有田螺、泥鰍、蚯蚓、大螞蝗等的為肥土;有小螞蟻、大螞蟻等的多為瘦土。

5. 進行土壤測試的方法有哪些

進行土壤測試的方法有

常規土壤農化分析。

中國農科院土壤肥料研究所改進的「土壤養分綜合系統評價法」。

中國農業大學研究的「土壤、植株測試推薦施肥技術體系」。

「Mehlich3法」。

其中「Mehlich3法」能適用於更大范圍的土壤類型，能同時浸提和測定除了氮以外的多種土壤有效營養元素，此法有望成為土壤測試的通用方法。

6. 土壤粒徑的測量方法

干篩法是將土壤充分壓碎，用不同孔徑的篩子篩分。

吸管法即土粒經充分分散後在沉降筒內於靜水中按斯托克斯定律進行沉降。一定時間後，在一定深度上只有小於某一粒徑的土粒均勻地分布著；這時在這個深度層吸取一定量的懸液烘乾稱其質量，可以計算出小於該粒徑土粒的含量。

比重計法也是以斯托克斯定律為依據，用特製的甲種比重計於不同時間內測定某深度處土粒懸液的密度，即可計算出小於某粒徑土粒的含量。

(6)土壤分析方法擴展閱讀

土壤單粒是在岩石礦物風化、母質搬運和土壤形成過程中產生的，在完全分散時 可以單獨存在，用簡單的物理或化學方法不能再細分，只能通過研磨、溶解或化學處理才能細分的單個的土壤礦物顆粒。

包括各種礦物碎片、碎 肩和膠粒以及有機殘體碎屑。復粒是由各種單粒在物理化學和生物化學作用下復合而成的，包 括黏團、有機礦質復合體和微團聚體。

單粒、復 粒可以進一步通過物理、化學、生物化學和生物作用而黏結或團聚，形成各種大小、形狀和性質不同的團聚體、結構體。單粒、復粒和結構體構成了土體的固相部分，土粒及粒間孔隙的大小、 形狀和分布對土壤理化性質有重要影響。

7. 觀察土壤有哪幾種方法

觀察土壤的關鍵在於取樣，然後即可用放大鏡觀察，這里給出幾種方法：
(1)對角線采樣法：適宜於污水灌溉地塊,在對角線各等分中央點采樣；
(2)梅花形采樣法：適宜於面積不大、地形平坦、土壤均勻的地塊；
(3)棋盤式采樣法：適宜於中等面積、地勢平坦、地形基本完整、土壤不太均勻的地塊；
(4)蛇形采樣法：適應於面積較小地形不太平坦、土壤不夠均勻須取采樣點較多的地塊.深度視采樣目的而定,一般采耕層0-20cm.取混合樣1-2kg.如數量太多可用四分法將多餘土壤棄去；
(5)用作化學分析（除重金屬分析）的土壤樣品可用土鑽采樣；

8. 土壤樣品的測定方法有哪些，分別適用於什麼情況

（1） 重量法：適用於測定土壤水分 （2） 原子吸收分光光度法：適用於金屬如銅、鉛、鋅、鉻、汞等成分。 （3） 容量法：適用於浸出物中含量較高的成分測定，如Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－等。 （4） 氣相色譜法、高效液相色譜法：適用於有機氯、有機磷、有機汞等農葯的測定。 （5） 離子色譜法：適用於分離十分相近化學物質，並能將分離後的物質直接進行定性和定量分析。 （6） 電化學分析法：適用於土壤被測物中高含量的物質，也可用於痕量物質的分析。

9. 如何檢測土壤

1、土壤環境監測是指通過對影響土壤環境質量因素的代表值的測定，確定環境質量（或污染程度）及其變化趨勢。我們通常所說的土壤監測是指土壤環境監測，其一般包括布點采樣、樣品制備、分析方法、結果表徵、資料統計和質量評價等技術內容。
2、土壤相關檢測方法
1 【PH】森林土壤PH測定LY/T1239-1999[1]
2 ------【總鉻】土壤質量 總鉻的測定 火焰原子吸收法GB/T 17137-1997
3 【銅】固體廢物 銅鋅鉛鎘的測定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 15555.2-1997
4 ------【鋅】
土壤質量 銅、鋅的測定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17138-1997
5 【鉛】固體廢物
6 ------【鎘】固體廢物 銅鋅鉛鎘的測定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 15555.2-1997
7 【鎳】固體廢物 鎳的測定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 15555.9-1997
土壤質量 鎳的測定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17139-1997
8 ------【氟化物】固體廢物 氟化物的測定 離子選擇電極法GB/T 15555.11-1995
離子選擇電極法 《土壤元素的近代分析方法》中國環境監測總站 1992年
9 【六價鉻】固體廢物 六價鉻的測定 二苯碳醯二肼分光光度法GB/T 15555.4-1995
10 ------【硫化物】對氨基二甲基苯胺光度法 《水和廢水監測分析方法》（第三版）國家環保總局1989年
11【有機質】重鉻酸鉀容量法 《水和廢水監測分析方法》（第四版）國家環保總局2002年

10. 土壤元素的近代分析方法的目錄

第一章 土壤組成和監測分析概述
1.1 土壤結構與組成
1.2 土壤固相物質的化學成分
1.3 土壤的合理開發與污染防治
1.4 土壤環境分析
第二章 土壤樣品的採集
2.1 布點設計
2.2 土壤樣品的採集
2.3 土壤樣品的加工與管理
第三章 質量保證與質量控制
3.1 概述
3.2 實驗室條件與協作實驗
3.3 測試方法的選擇
3.4 質量控制方法
3.5 測試結果的審核與數據質量評價
3.6 土壤標樣及其應用
第四章 土壤的分解
4.1 概述
4.2 土壤全分解方法
4.3 土壤的酸浸方法
4.4 形態分析樣品的處理方法
第五章 微量元素的測定
5.1 砷
5.2 鎘
5.3 鈷
5.4 鉻
5.5 銅
5.6 汞
5.7 錳
5.8 鎳
5.9 鉛
5.10 硒
5.11 釩
5.12 鋅
5.13 氟
5.14 總稀土
5.15 鈾
5.16 釷
5.17 銀
5.18 鉬鎢錫
5.19 銦和鉈
5.20 鉍和碲
5.21 碘
5.22 硼
第六章 常量元素的測定
6.1 鉀
6.2 鈉
6.3 鈣
6.4 鎂
6.5 鐵
6.6 鈦
6.7 鋁
6.8 硅
6.9 有機質
6.10 PH值
第七章 電感耦合等離子體原子發射光譜法
第八章 稀土分量的ICP-AES測定
第九章 X-射線熒光光譜分析
第十章 反應堆中子活化分析