土壤检测公司(科研检测)主要项目
1.基础理化性质:土壤pH值、电导率、阳离子交换量、腐殖质、有机质、含水率、容重、粒径分析等。
2.重金属污染物:镉、汞、铅、砷、铬、铜、锌、镍等。
3.土壤农药残留:六六六、滴滴涕等。
4.营养元素:全氮,全磷,全钾,有效磷,速效钾,碱解氮,铵态氮,硝态氮。钙、镁、硫、铁、锰、锌、磞等微量元素。
5.生物学指标:微生物量碳(MBC),微生物量氮(MBN),微生物量磷(MBP)。土壤酶活(脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、磷酸酶、脱氢酶、多酚氧化酶等),种子发芽指数等。
检测方法:生化法,ICP-MS,氯仿熏蒸法,比色法,液相气相质谱法等。
参考高校、科研院所合作案例
土壤常规八项包括:全氮,全磷,全钾,有效磷,速效钾,碱解氮,有机质,pH值。
检测土壤常规八项的方法
1.有机质,重铬酸钾氧化法。
2.土壤全钾,火焰光度法或电感耦合等离子质谱(ICP-MS)法。
3.土壤全磷,钼锑抗比色法;有效磷,碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法。
4.土壤速效钾,乙酸铵浸提法-原子吸收或ICP-MS。
5.土壤碱解氮,常用碱解扩散法。
6.土壤全氮,凯氏定氮法。
重金属离子是指金属失去电子形成的离子状态,包括铜、铁、汞、金、银、铅等。重金属离子大部分是在工业生产过程中产生,排放到自然界中就会造成重金属污染。环境污染中的重金属主要指铅、汞、镉、铬及类金属砷等生物毒性显著的重金属。重金属很难被生物降解,在食物链的生物放大作用下,大量的富集。
常见34种重金属:氮、磷、硫、钾、钙、镁、铜、铁、锰、硼、锌、硅、钼、砷、镉、铅、铬、汞、镍、钴、锂、钇、钠、硒、钒等。
ICP-MS测重金属的方法,包括前处理,质谱方法,标准曲线,含量计算等。
前处理:精确称量0.6000g样品,放在清洁干燥的微波管中。加入10ml的浓硝酸振荡1min。赶酸结束后,等微波管冷却,盖上盖子。将消解管放在120℃反应炉中加热20min进行消融,消解灌中有少量黄色烟雾冒出就停止,取出冷却到室温。加入5ml的浓硝酸,盖上盖子,放入微波消解仪进行消解,结束后冷却到室温。将消解罐放到180℃赶酸加热30min。直到混合液到1ml左右,消解液澄清透明状态。用超纯水分3次定容到50ml离心管中,振荡混匀1min。用0.22um膜过滤,待上机检测。
进样测定:按照ICP-MS仪器的操作规程,调整仪器至较好的工作状态,参考条件为RF功率1388W,冷却气(13.0 L/min)和雾化载气(0.95 L/min),样品以30 r/min速率进样(12滚柱),采样锥孔径为1.0 mm,孔径为0.7 mm截取锥在深度为16.5 mm处采样,雾化室温度控制在3℃,采用跳峰模式数据采集(单峰采样点数为3),分析过程应用内标,采用ICP-MS分析方法中内标校正定量分析方法测定。待仪器稳定后,按顺序依次对标准溶液、空白溶液和试样溶液进行测定。
土壤有效态主要包括以下几个方面
1.水溶态大量元素,如硝酸盐、碳酸盐、亚硝酸盐等,可直接被植物吸收利用。
2.K+,Ca2+,Na+,Mg2+等阳离子。
3.水溶态的Fe,Mn,Zn和吸附态的Cu,Ni等,通过根系分泌物或土壤酶解作用释放才能被吸收。
4.速效态的,如铵态氮、硝态氮等。
5.交换性的金属元素,如交换态镁,交换态磞等。
6.缓效态,矿物质或有机态的元素,通过土壤微生物分解或化学转化的形式释放出来。
土壤有效态检测方法:比色法,ICP-MS等。
土壤常规检测的主要项目,主要包括以下几个方面。
1.土壤重金属,如铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)、镉(Cd)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、汞(Hg)等。
2.土壤八大离子,如K+,Ca2+,Na+,Mg2+,Cl⁻,SO₄²⁻,HCO₃⁻,CO₃²⁻。
3.土壤氮磷钾等营养成分,如全氮,全磷,全钾,碱解氮,有效磷,有效钾,有机质,腐殖质等。
4.土壤酶,如脲酶,淀粉酶,纤维素酶,过氧化氢酶,超氧化物歧化酶,硝酸还原酶,β葡聚糖酶,磷酸酶,蛋白酶,蔗糖酶,多酚氧化酶等。
5.土壤交换性盐,如交换性钾、钠、钙、镁等,水溶性总盐。
6.微生物量碳(MBC),微生物量氮(MBN),微生物量磷(MBP)等。
检测方法:ICP-MS,凯氏定氮,比色法,重铬酸钾氧化法,氯仿熏蒸浸提等。
土壤重金属形态分级
交换态:称取1g土样,按液土比8:1加入1.0 mol/L MgCl2溶液,于25℃恒温振荡提取2h,离心取上清液5mL稀释至50mL,测定各元素含量。去离子水洗涤土样。
碳酸盐结合态:按液土比8:1于上述残渣中加入1.0 mol/L NaAc-HAc溶液(pH 7.0),于25℃恒温振荡提取2h,离心取上清液5mL稀释至50mL测定各元素含量。去离子水洗涤土样。
铁锰氧化结合态:按液土比20:1于上述残渣中加入0.04 mol/L NH2OH▪HCl-4.5mol/L HAc,于(96±3)℃恒温水浴中间歇振荡提取3h,离心取上清液5mL稀释至50mL测定各元素含量。去离子水洗涤土样。
有机结合态:按液土比于上述残渣中加入(3:1)0.02mol/L HNO3和(5:1)H2O2,(85±2)℃间歇振荡2h,再加入(3:1)H2O2溶液,(85±2)℃间歇振荡3h,冷却后,加入(5:1)3.2 mol/L HN4Ac-20%HNO3,稀释至100mL,振荡0.5h,离心取上清液5mL稀释至50mL测各元素含量。去离子水洗涤土样。
残渣态:法一、称取烘干残渣0.1000g加入消解內罐中,加入5mL浓硝酸,放置过夜。加入2mL过氧化氢,2mL氢氟酸,旋紧不锈钢外套,放入恒温干燥箱消解,于160℃消解9h,冷却后取出,缓慢旋松不锈钢外套,将消解內罐取出,在电热板上160℃加热30min,用1%硝酸定容至25mL,上机测定各元素含量;法二、由全量减去交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机结合态。
土壤磷素形态分级:水溶性磷(H2O-P)、铝结合态磷(Al-P)、铁结合态磷(Fe-P)、闭畜态磷(O-P)、钙结合态磷(Ca-P)
Hedley分级法:H2O-P,NaHCO3-Pi,NaHCO3-Po,NaOH-Pi,NaOH-Po,HCl-P,Residual-P。
其他土壤测试项目:酸碱度、总钠、有效铜、总铜、有效锌、有效铁、砷、总铅、总镉、总铬、有效硼、有效硅、有效硫(水溶硫、吸附硫、可矿化硫)、锰、铜、锌、可交换钙、镁、可交换钠、总盐量、腐植酸、可交换锰、有机磷组成、有机碳组成、氮组分等。
有机质、腐殖酸、腐殖质组成、腐殖酸等。
理化分析:pH、阳离子交换量、电导率、全氮、水解性氮、铵态氮、硝态氮。
土壤理化检测脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、淀粉酶、酸性转化酶、羟胺还原酶、亚硝酸还原酶、过氧化物酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、硝酸还原酶、多酚氧化酶、α-葡萄糖苷酶、酸性转化酶、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、脱氢酶等。
土壤碳组分:无机碳(SIC)、有机碳(SOC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒态有机碳(POC)、矿物结合态有机碳(MAOC)、轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)等。
土壤有机物:化学组成包括糖类、有机酸、脂肪、蜡质、蛋白质、氨基酸、木质素、腐殖质(胡敏酸、富里酸、胡敏素)。
土壤物理性质:pH、EC(电导率)、团聚体、土壤氧化还原电位、烧失量、水分、粒径分析、机械组成、容重、持水量、毛管持水量、非毛管空隙、毛管空隙、总空隙、通气度、含水量下限、排水能力、合理灌溉定额等。
土壤八项参考指标
1.全氮(低水平<500mg/kg,中等水平500-2000mg/kg,高水平>2000mg/kg)。全氮不足,作物表现为生长迟缓、老叶黄化、果实小而硬。全氮过量,容易引起农作物倒伏、病虫害等问题。
2.全磷(低水平<10mg/kg,中等水平10-30mg/kg,高水平>30mg/kg)。缺磷时,作物因能量代谢受阻,表现为植株矮小、分枝减少,叶片暗绿或紫红色。果实籽粒不饱满,蛋白质含量显著下降。缺磷植物容易受低温、干旱等环境胁迫。磷过量时,会刺激呼吸作用,导致早熟、籽粒小、微量元素缺乏等。
3.全钾(低水平<100mg/kg,中等水平100-200mg/kg,高水平>200mg/kg)。土壤全钾可促进植物根系生长,让茎杆更粗壮有力,产量显著增加。全钾如果缺乏,茎杆会比较瘦弱,老叶边缘苦黄,产量显著下降。
4.速效氮(极低<60mg/kg,低水平60-120mg/kg,中等水平120-240mg/kg,高水平>240mg/kg)。速效氮不足时,农作物老叶黄化、生长停滞;过量则细胞壁变薄,易受病虫害侵袭。砂质土保肥能力差,需“少量多次”追肥,避免后期脱氮。黏质土保肥性强,宜“前重后轻”施肥,防止晚熟。检测速效氮含量,平衡铵态氮与硝态氮比例。
5.速效磷(极低<3mg/kg),低水平3-7mg/kg,中等水平7-30mg/kg,高水平>30mg/kg)。速效磷是ATP和磷脂的组成成分,直接参与能量传递和细胞分裂,促进糖分和蛋白质的积累,增强农作物抗旱、抗寒能力。缺磷时作物根系短小、分蘖减少,老叶出现紫红色斑块。适量增加速效磷,可提高玉米、小麦等谷类作物的产量。在酸性土壤中,磷容易被铁、铝元素固定,需要配合有机肥调节pH值到适合的范围。碱性土壤中,磷和钙会结合形成难溶物,建议用水溶性的磷肥。长期过量施加磷肥,会引发土壤板结和水体富营养化。
6.速效钾(极低<40mg/kg,低水平40-100mg/kg,中等水平100-200mg/kg,高水平>200mg/kg)。速效钾能活化多种酶,参与光合作用、呼吸作用和能力转化;调节植物气孔的开闭,促进碳水化合物向果实转运,增强细胞壁木质化,调节渗透压。缺钾时,农作物根系会变短、发黑,容易倒伏。砂质土的速效钾容易流失(氯化钾仅持续20-30天),需要多次追肥。黏质土需要配合有机肥来提高利用率。
文中标准摘引《第三次全国土壤普查氮磷钾及速效养分标准》
高有机质土壤:如暗棕壤、黑钙土等,有机质含量通常超过50g/kg。有机质含量高,可提升土壤肥力,有利于团粒结构形成,改善透水透气、保水保肥能力,缓冲pH值变化影响,加速种子发芽,增强根系活力,提高抗旱能力,生长出更有品质和风味的果实。
低有机质土壤:如部分红壤或酸化土壤,有机质可能低于20g/kg。有机质含量低,土壤肥力下降会阻碍根系的发育,植物养分吸收困难,抗逆性降低,产量下降,果实的甜度和品质缺失,重金属污染风险升高,抗病虫害能力减弱。
解决方案:腐熟有机肥可快速补充有机质,改善团粒结构,通过植物残体自然补充有机质,结合有机肥与化肥,减少土壤板结和酸化风险。
0-20cm耕层土壤的pH值,黄壤pH值4.5-5.5,黄棕壤pH值5.5-6.0,轻度酸化:pH值<5.5(农作物产量可能下降),重度酸化:pH值<4(农作物可能无法生长)。
大多数植物是在pH值6.0-7.5的弱酸至中性环境中生长。比如,番茄(6.0-7.0)、黄瓜(5.5-7.6)、萝卜(7.0-7.5)、水稻(6.0-7.5)、小麦(6.0-8.0)、玉米(5.0-7.5)。pH <5.0可能导致铝、锰,磷、钙、镁等元素缺乏,pH >8.5铁、锌等微量元素失效,影响植物吸收。
解决方案:酸性土壤,用有机肥中和。碱性土壤,添加酸性肥料改良。