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土壤有机质(Soil Organic Matter, SOM)是土壤肥力的核心指标,直接影响土壤结构、保水保肥能力、微生物活性及碳循环。其测定方法需兼顾准确性、可操作性与标准适用性。
主流测定方法对比
1. 重铬酸钾容量法(外加热法)——中国国标首选
标准依据:
GB 9834-1988《土壤有机质测定法》(现行有效)
NY/T 1121.6-2006(农业行业标准)
原理:
在浓硫酸存在下,用过量 K₂Cr₂O₇ 氧化有机碳,剩余 K₂Cr₂O₇ 用 FeSO₄ 标准液滴定,计算消耗量 → 推算有机碳量。
C+2K2Cr2O7+8H2SO4→CO2+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+8H2OC+2K2Cr2O7+8H2SO4→CO2+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+8H2O氧化率:约 90%(对高度缩合芳香结构氧化不完全)
优点:设备简单(仅需油浴、滴定管),成本低,适合基层实验室;
缺点:
使用浓硫酸和重铬酸钾(致癌、强氧化剂),危险且污染大;
氯离子(Cl⁻)干扰严重(滨海盐土需校正);
无法区分活性/惰性有机碳。
适用:常规农业土壤检测、耕地质量评价。
2. 重铬酸钾光度法(比色法)
原理:同容量法,但通过测定 Cr³⁺ 吸光度(585–600 nm)间接计算有机碳;
优点:避免滴定误差,适合批量样品;
缺点:仍用有毒试剂,Cl⁻ 干扰未解决;
标准:部分地方标准采用(如 DB/T XXX)。
3. 高温燃烧-红外/热导法(现代仪器法)
仪器:元素分析仪(EA)、总有机碳分析仪(TOC)配固体模块;
原理:样品在 >900°C 富氧环境中完全燃烧,生成 CO₂,由 NDIR(非分散红外)或 TCD(热导检测器) 定量;
标准依据:
ISO 10694:1995(土壤干烧法测总有机碳)
LY/T 1237-1999(林业行业标准)
优点:
氧化率 ≈100%,结果更准确;
无化学污染,自动化程度高;
可同步测 C、N、S 等元素。
缺点:
仪器昂贵(>30万元);
对高碳酸盐土壤需先酸处理去除无机碳(否则测的是总碳 TC)。
科研/仲裁首选:尤其适用于高精度研究、碳汇计量、国际项目。
4. 近红外光谱法(NIRS)——快速预测
原理:建立 SOM 与近红外光谱(1100–2500 nm)的校正模型;
优点:无损、秒级出结果,适合田间原位或大批量筛查;
缺点:需大量本地样本建模,模型迁移性差;
应用:精准农业、土壤普查初筛。
来源:网络
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