土壤分析方法

1. 土壤中各成分用什么方法来鉴定（科学）

《土壤里有什么》教学设计预案
教学目标
（1） 知识与技能上：感悟有顺序的科学认知程序，同时强化记录,这一科学探究中不可缺少的环节和手段。知道土壤里的成分构成。
（2）从过程与方法上：能够运用多种方法和多种感官来认识土壤；会描述、记录自己的观察结果；能够和同伴交流自己的观察结果。
（3）从情感态度与价值观上：意识到土壤和动植物有着密切的关系，愿意走进大自然和亲近土壤，同时渗透自主和合作意识等。
教学重点
让学生认识土壤的成分，知道土壤不是一种单纯的物体
教学难点
通过学生对实验现象的观察与分析，综合认识土壤的成分。
课前准备
教师准备：
分组实验材料——托盘一个、烧杯一个（内装水）、玻璃棒、抹布；
演示实验材料——酒精灯、铁架台、铁环、铁罐头盒、火柴。
学生准备：
各自从家中采集到的土壤标本，放在塑料袋中封好袋口。
课时安排：1课时
教学过程：
教学引入：
1、师生谈话：水稻的种子种到哪，才能生根、发芽、结果？（板书：土壤）
（目的：让学生充分发表各自的意见，调动学生主动参与学习活动的兴趣）
2、提问：那什么是土壤呢？
（目的：让学生用书本的定义回答，便于研究的准确性。）
3、课件出示：3幅农作物及一幅花卉的图片，这反映了什么？
（目的：使学生知道植物的生长离不开土壤，从而激起学生想要探索“土壤里的成分”的求知欲！）
4、猜测
土壤里可能有什么呢？
（目的：猜测是进行科学探究的第一步。）
学习新课：
土壤中可能有（水、空气、沙、粘土、腐殖质），那怎样来验证呢？
（目的：思考是走向成功的第一步。引导学生思考出实验方法。）
一、指导学生通过实验验证并认识土壤的成分
1、认识土壤中含有水分：
让学生分组观察带来的土壤标本，动手摸一摸，有什么感觉？看到了什么？
学生分组进行观察，填写实验报告，汇报观察结果：（有的塑料袋上有凝结的水珠）
（目的：培养学生严谨的科学态度和实验方法。）
教师小结：土壤中含有水分，不同环境中的土壤干湿程度不同。（板书：水）
2、认识土壤中含有空气：
讲述：土壤中除了含有水分之外还有什么其它成分吗？让我们来进行第二个实验——把它放在水中进行观察。
学生分组活动，填写实验报告，汇报观察结果：
教师提问：你看到了什么现象？说明什么？
教师小结：土壤中含有空气.（板书：空气）
3、认识土壤中含有砂和粘土
教师讲述：让我们用小棒搅拌烧杯中的土块，然后让它慢慢地沉降，仔细观察有什么现象发生？
学生分组实验，观测并填写实验报告，汇报观察结果
师生共同讨论：细腻的是粘土，粗糙的是砂
教师小结：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。（展示两组同学的实验结果，对比要明显.）
4、认识土壤中含有腐殖质
讲述：我们知道植物的生长离不开土壤的原因，除了与土壤中的水分、空气等因素有关外，还与土壤中（腐殖质）有着重要关系。请看老师的实验。请你们认真观察，一会儿把你们看到的，想到的，感受到的说给大家听。
讲解实验用具及操作步骤，进行酒精灯加热土壤的实验演示。
提问：你看到了什么？怎么有的同学在捏着鼻子？你有什么想法说给大家听一听？
学生进行反馈，将观察到的现象用自己的语言表述出来。
教师小结：土壤加热后冒烟，有烧糊的气味，这说明土壤中含有一些可以燃烧的东西，这些东西主要是土壤里动植物体腐烂后变成的物质，叫做腐殖质。它是黑色的，土壤颜色越黑，说明含有腐殖质越多，也就越肥沃。
二、综合认识土壤的成分
1、 谈话：通过实验和观察，我们初步了解了土壤是由哪些成分构成的，下面让我们再来一起回顾。
播放动画“土壤的成分”
2、小结：土壤不是一种单纯的物体，它由不同成分构成，土壤的成分搭配的合适，土壤才能肥沃。
三、巩固应用：
师生谈话：通过今天的学习，自己又增长了哪些知识？（培养学生的归纳综合能力，为今后的学习奠定基础）
板书设计
水 空气
沙 土壤 粘土
腐殖质 等
习题精选
1.土壤的成分有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。
2.人类的哪些活动可能对土壤产生不良影响（ ）
A翻耕土地B种植树木C施用化肥D乱仍费弃物
五色土
你听说过劳动人民文化宫内的五色土吗？为什么会有五种不同颜色的土？用五色土铺成的祭坛有什么象征意义？请同学们通过不同途径查找资料，进行说明。

2. 古土壤研究方法

古土壤的研究方法与沉积岩的研究方法比较类似，可以分为野外观察描述和室内分析化验及微观结构观察两方面。

5.2.4.1野外观察描述

在野外，古土壤有三个主要特征有别于其他岩石，这三个方面的特征是生物痕迹、土壤发生层和土壤结构（Retallack,1988,1990）。古土壤中发现的各种陆生生物痕迹中，化石植物根迹是辨别沉积岩石序列中化石土壤的最好标志。它们是沉积物中曾经有植物生长过的证据，不论还具有其他什么特征，它在一定程度上都是化石土壤。古土壤在形成和埋藏过程中，由于受氧化和压实，在沉积岩中很难看到形态完整的根迹，一般情况下，可通过以下三方面的特征来识别植物根迹，以区别于虫孔和其他土壤特征。

1）不规则管状形态，向下逐渐变细；

2）向下分叉或从中间向外分叉；

3）由于侧向根系周围的沉积物受压实而呈似风琴状。

土壤层是沉积层序中识别古土壤的附加特征。在多数情况下，土壤层在结构、颜色或矿物含量方面从被侵蚀的古陆地表面向母质层方向呈渐变变化。这种变化通常比紊流或河流点坝沉积形成的粒序层更复杂。在古土壤或土壤中，一般有几个土壤层，其中的一些土壤层相对于上覆或下伏层，富含粘土、碳酸盐或有机质。土壤层反映了成土母质在化学或结构上从上向下被改造程度逐渐减弱的成土过程。

土壤具有一些明显区别于其他沉积物的复杂构造，这些构造在沉积和成岩过程中是不会形成的。受压实作用的影响，在现今土壤剖面中观察到的典型土壤自然结构体（ped structure），在大多数古土壤中却无法保存。在土壤中，作为一般规律，土壤自然结构体的尺寸会随深度增加而增大，比如从细粒状变化为块状再到棱柱状。这种垂向变化的残余构造在一些古土壤中也能观察到，尤其是在被埋藏之前就已经岩化了的土壤中，如钙结层。伪背斜构造在许多古土壤中也可观察到，这种构造由多组平行线（面）——通常为滑擦面、破裂面（后期一般被方解石充填）——以较宽的、略倾斜的向斜和陡峭的、呈尖头形的背斜的形式构成。如果在古土壤中出现这种构造，则表明原始成土母质膨胀性粘土（如蒙脱石）含量较高，且多形成于排水不良的湿润环境中。因此，在现代土壤中出现这种构造，一般将其归为变性土。除此之外，还有柱状和棱柱状构造（垂向拉长构造）以及在钙结层里出现的结晶构造（早期裂缝晶体充填）、蜂窝状构造、豆粒、薄盖层等。另外，在古土壤中还可以见到新月形粘土构造，这种构造是由一些顶面向上弯曲、底面也向上弯曲或为平的低振幅、长波长的构造所组成，厚度可达几厘米，成分为粘土，与层面相平行。

5.2.4.2室内研究

室内研究主要包括矿物学、地球化学分析和土壤微形态特征观察三个方面。矿物学研究主要是粘土矿物含量及其组合特征的分析（Wright,1992）；地球化学分析内容比较丰富，包括常量元素、微量元素、稀土元素、稳定同位素等的测定，这些化学元素的组成及含量纵向变化蕴涵着大量的古气候、古环境信息（赵景波，2001；高全洲等，2001）。在土壤演化过程中，当环境发生变化，土壤的一些特征诸如化学成分和矿物含量等，也将随之发生变化或早期形成的构造将被改造。然而，许多微形态学特征却保存较好，可以对早期土壤演化阶段进行有效的识别（郭正堂等，1996;McCarthy和Martini等，1998）。

（1）矿物学和地球化学特征

矿物学和地球化学特征是极其有用的判别标准，尤其是辨别“风化”等级。控制这些等级的基本因素是物质的分解率，通常情况下，上部土壤层分解率较大，随深度增加而减弱。在风化过程中，各种阳离子被释放。它们在剖面上的分布可以用来评价风化特性及程度，常用元素有Fe、Al、P、Mn、Na、K、Ca和Si，它们通常以氧化物和氢氧化物的形式存在。可以绘制这些阳离子或氧化物与深度的关系图，也可以用可动元素与不可动元素的比值。在淋洗作用较强的上部土壤剖面中可动元素与不可动元素的比值较低（Smith和Buol,1968）。

在时代较老的土壤中，由于缺乏明显的生物特征，这种化学风化差异性成为识别古土壤强有力的工具。这种现象在硅酸盐母质和碳酸盐母质中都可以见到。在这种情况下可以使用痕量元素（Mg、Sr、Na）和稳定同位素（δ⁸O和δ¹³C）来识别石灰岩序列的地表暴露面。Mg、Sr和Na是从不稳定的文石（富Sr）和高镁方解石中析出的，或者高镁方解石被低镁方解石所交代也能析出这些元素。在这些变化中，海洋沉积物中的¹⁸O被大气中较轻的¹⁶0所取代，使得沉积物中的δ¹⁸O变轻。当大气水滤过上覆土壤，来自CO₂和土壤酸的同位素较轻的有机碳也被吸收到交代方解石。因此新形成的碳酸盐具有较轻的δ¹³C，尽管这种趋势仅限于土壤剖面比较靠上的部位。

在风化过程中，硅酸盐被转变成各种各样的次级产物，尤其是粘土矿物（Nesbitt和Young,1989）。粘土矿物被广泛用来鉴别古土壤，尤其是经过高溶滤作用的粘土如高岭石。蒙脱石在古土壤解释中是很有用的矿物，但存在由埋藏深度和热作用导致伊利石化而具有成岩作用特征的问题。英国威尔士和欧洲大陆的石炭系和侏罗系古土壤的两项研究表明，伊－蒙混层粘土也具有潜在的用途。这些伊－蒙混层是由土壤的干－湿交替使得钾固定下来的成壤作用形成的，而不是埋藏伊利石化形成的（Robinson和Wright,1987）。这种伊－蒙混层粘土形成于发育较好的变性土中。

铁和锰的化合物也可以用来识别特定的土壤形态。成壤作用形成的矿物富集主要发育在铁质岩壳中。这些岩壳非常富集铁和铝的氧化物、氢氧化物（铁矾土和铁铝矾土）以及硅土、钙质碳酸盐（钙质结砾岩）或石膏。

（2）微形态学特征

微形态学（土壤岩石学）方法是识别古土壤强有力的手段，也就是地质学家过去常用的岩石薄片观察。该方法已经被成功地运用到钙质环境和非钙质环境古土壤的识别（W right和W ilson,1987）。

微形态学研究方法类似于沉积岩石学中的岩类学分析。通过观察土壤的微形态特征，可以建立类似于“成岩作用序列”的成壤作用序列（Kem p,1998）。如法国一些土壤的研究中利用颗粒包膜和孔隙充填特征来研究土壤的形成，这些研究发现颗粒包膜和孔隙充填特征存在三个生长阶段：第一个生长阶段是沿细粒粘土切线方向形态清楚的包壳，其次是“脏化”的粉质粘土，最后是分选较差、成分不纯含有碳和有机质的粘土。这三个阶段被认为是代表了无扰动林地环境中粘土的淀积作用（干净粘土）、林地消失和水体的流经（“脏化”粘土）以及耕作和土壤熟化（分选差、孔隙充填）（Macphail,1986）。另外，古土壤的微形态学研究还被应用于古环境、古气候变化分析（Scarciglia和Terribile等，2003;Yong Woo Lee和YongⅡLee等，2003）。

3. 土壤学研究的基本方法有哪些

土壤物理学主要研究土壤中固、液、气三相体系的物理现象及其变化规律。内容包括：土壤水分的保持和移动及其对植物的有效性，土壤空气的组成与交换，热的传导与转化，土壤固相的组成与排列，土壤的力学性质和电、磁性质等。

土壤化学主要研究土壤固、液相的化学组成、化学变化以及固液相之间的反应。内容包括土壤固体颗粒的表面化学性质及阳离子交换，土壤溶液及土壤的酸碱性、氧化还原性等。

土壤生物学主要研究栖居于土壤中的有机体(主要是微生物)的活动及其与土壤中物质转化和循环的关系。内容包括土壤中微生物的数量、组成及分布规律，碳、氮、磷、硫等元素的生物循环，生物固氮作用以及有机质的分解和腐殖质的形成及其对土壤肥力的影响等。

土壤肥力与植物营养学主要研究土壤供应矿质养分的能力及其影响因子与植物营养的关系。内容包括土壤肥力的实质及其指标，土壤养分的强度因素和容量因素土壤和植物的营养诊断，主要作物对土壤肥力的要求等。

土壤地理学主要研究土壤与自然地理环境的关系，内容包括土壤的形成、分类、分布及土壤调查、制图等。

土壤矿物学主要研究土壤矿物的结构、组成、性质和化学反应。内容包括粘土矿物和氧化物的数量、组成以及相互间的反应，土壤中各种元素的迁徙状况，粘粒与有机质之间的相互作用，矿物的形成与转变以及矿物鉴定等。

土壤管理学主要研究人工措施对土壤和作物生产的影响，内容包括耕作、施肥、灌溉、排水及其他改良、保护措施对土壤肥力、生产力和作物产量的影响。

土壤学经历了近代150余年的发展，已经形成了一套较为完整的研究方法，主要有：

野外调查法，即在野外(田间)通过对土壤形成因素和剖面形态的观察，并结合对周围自然地理环境和土壤利用情况的综合分析来掌握土壤的基本特征。这是研究土壤的形成、分类、分布、肥力特征以及进行土壤制图的最基本的传统方法之一。

实验室研究，即在实验室内借助各种仪器设备和温室设施等对土壤的物理、化学、物理化学和生物学性质等进行定量或定性的测定，或对土壤肥力水平进行生物学试验(水培、砂培或土培)和模拟试验等。

定位研究法，即在田间选定某一土壤或某一地区，对土壤的某种届性或过程进行长期、系统的观察测定，以研究其动态变化和发展趋势及其对土壤性质或肥力的影响。最常用的方法是田间生物试验法和排水采集器法。

4. 分辨土壤的方法有哪些

一看土壤颜色。肥土土色较深;而瘦土土色浅。
二看土层深浅。肥土土层一般都大于60厘米;而瘦土相对较浅。
三看土壤适耕性。肥土土层疏松，易于耕作;瘦土土层黏犁，耕作费力。
四看土壤淀浆性及裂纹。肥土不易淀浆，土壤裂纹多而小;瘦土极易淀浆，易板结，土壤裂纹少而大。
五看土壤保水能力。水分下渗慢，灌一次水可保持6~7天的为肥土地;不下渗或沿裂纹很快下渗的为瘦土。
六看水质。水滑腻、黏脚，日照或脚踩时冒大泡的为肥土;水质清淡无色，水田不起泡，或气泡小而易散的为瘦土。
七看夜潮现象。有夜潮，干了又湿，不易晒干晒硬的为肥土;无夜潮现象，土质板结硬化的为瘦土。
八看保肥能力。供肥力强，供肥足而长久，或潜在肥力大的土壤均属肥土。
九看植物。生长红头酱、鹅毛草、荠草等的土壤为肥土;生长牛毛草、鸭舌草、三棱草、野兰花、野葱等的土壤均为瘦土。
十看动物。有田螺、泥鳅、蚯蚓、大蚂蝗等的为肥土;有小蚂蚁、大蚂蚁等的多为瘦土。

5. 进行土壤测试的方法有哪些

进行土壤测试的方法有

常规土壤农化分析。

中国农科院土壤肥料研究所改进的“土壤养分综合系统评价法”。

中国农业大学研究的“土壤、植株测试推荐施肥技术体系”。

“Mehlich3法”。

其中“Mehlich3法”能适用于更大范围的土壤类型，能同时浸提和测定除了氮以外的多种土壤有效营养元素，此法有望成为土壤测试的通用方法。

6. 土壤粒径的测量方法

干筛法是将土壤充分压碎，用不同孔径的筛子筛分。

吸管法即土粒经充分分散后在沉降筒内于静水中按斯托克斯定律进行沉降。一定时间后，在一定深度上只有小于某一粒径的土粒均匀地分布着；这时在这个深度层吸取一定量的悬液烘干称其质量，可以计算出小于该粒径土粒的含量。

比重计法也是以斯托克斯定律为依据，用特制的甲种比重计于不同时间内测定某深度处土粒悬液的密度，即可计算出小于某粒径土粒的含量。

(6)土壤分析方法扩展阅读

土壤单粒是在岩石矿物风化、母质搬运和土壤形成过程中产生的，在完全分散时 可以单独存在，用简单的物理或化学方法不能再细分，只能通过研磨、溶解或化学处理才能细分的单个的土壤矿物颗粒。

包括各种矿物碎片、碎 肩和胶粒以及有机残体碎屑。复粒是由各种单粒在物理化学和生物化学作用下复合而成的，包 括黏团、有机矿质复合体和微团聚体。

单粒、复 粒可以进一步通过物理、化学、生物化学和生物作用而黏结或团聚，形成各种大小、形状和性质不同的团聚体、结构体。单粒、复粒和结构体构成了土体的固相部分，土粒及粒间孔隙的大小、 形状和分布对土壤理化性质有重要影响。

7. 观察土壤有哪几种方法

观察土壤的关键在于取样，然后即可用放大镜观察，这里给出几种方法：
(1)对角线采样法：适宜于污水灌溉地块,在对角线各等分中央点采样；
(2)梅花形采样法：适宜于面积不大、地形平坦、土壤均匀的地块；
(3)棋盘式采样法：适宜于中等面积、地势平坦、地形基本完整、土壤不太均匀的地块；
(4)蛇形采样法：适应于面积较小地形不太平坦、土壤不够均匀须取采样点较多的地块.深度视采样目的而定,一般采耕层0-20cm.取混合样1-2kg.如数量太多可用四分法将多余土壤弃去；
(5)用作化学分析（除重金属分析）的土壤样品可用土钻采样；

8. 土壤样品的测定方法有哪些，分别适用于什么情况

（1） 重量法：适用于测定土壤水分 （2） 原子吸收分光光度法：适用于金属如铜、铅、锌、铬、汞等成分。 （3） 容量法：适用于浸出物中含量较高的成分测定，如Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－等。 （4） 气相色谱法、高效液相色谱法：适用于有机氯、有机磷、有机汞等农药的测定。 （5） 离子色谱法：适用于分离十分相近化学物质，并能将分离后的物质直接进行定性和定量分析。 （6） 电化学分析法：适用于土壤被测物中高含量的物质，也可用于痕量物质的分析。

9. 如何检测土壤

1、土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。我们通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。
2、土壤相关检测方法
1 【PH】森林土壤PH测定LY/T1239-1999[1]
2 ------【总铬】土壤质量 总铬的测定 火焰原子吸收法GB/T 17137-1997
3 【铜】固体废物 铜锌铅镉的测定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 15555.2-1997
4 ------【锌】
土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17138-1997
5 【铅】固体废物
6 ------【镉】固体废物 铜锌铅镉的测定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 15555.2-1997
7 【镍】固体废物 镍的测定 直接吸入火焰分光光度法GB/T 15555.9-1997
土壤质量 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17139-1997
8 ------【氟化物】固体废物 氟化物的测定 离子选择电极法GB/T 15555.11-1995
离子选择电极法 《土壤元素的近代分析方法》中国环境监测总站 1992年
9 【六价铬】固体废物 六价铬的测定 二苯碳酰二肼分光光度法GB/T 15555.4-1995
10 ------【硫化物】对氨基二甲基苯胺光度法 《水和废水监测分析方法》（第三版）国家环保总局1989年
11【有机质】重铬酸钾容量法 《水和废水监测分析方法》（第四版）国家环保总局2002年

10. 土壤元素的近代分析方法的目录

第一章 土壤组成和监测分析概述
1.1 土壤结构与组成
1.2 土壤固相物质的化学成分
1.3 土壤的合理开发与污染防治
1.4 土壤环境分析
第二章 土壤样品的采集
2.1 布点设计
2.2 土壤样品的采集
2.3 土壤样品的加工与管理
第三章 质量保证与质量控制
3.1 概述
3.2 实验室条件与协作实验
3.3 测试方法的选择
3.4 质量控制方法
3.5 测试结果的审核与数据质量评价
3.6 土壤标样及其应用
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 形态分析样品的处理方法
第五章 微量元素的测定
5.1 砷
5.2 镉
5.3 钴
5.4 铬
5.5 铜
5.6 汞
5.7 锰
5.8 镍
5.9 铅
5.10 硒
5.11 钒
5.12 锌
5.13 氟
5.14 总稀土
5.15 铀
5.16 钍
5.17 银
5.18 钼钨锡
5.19 铟和铊
5.20 铋和碲
5.21 碘
5.22 硼
第六章 常量元素的测定
6.1 钾
6.2 钠
6.3 钙
6.4 镁
6.5 铁
6.6 钛
6.7 铝
6.8 硅
6.9 有机质
6.10 PH值
第七章 电感耦合等离子体原子发射光谱法
第八章 稀土分量的ICP-AES测定
第九章 X-射线荧光光谱分析
第十章 反应堆中子活化分析