土壤属性参数常规法测定值与速测法测定值相关性研究

李汉涛 黎庆容 刘军仿 浣祎 彭文勇

摘要：采用土壤常规测试法和速测仪测试法，对6种典型类型土壤样品的主要属性进行了对比分析测试。统计分析结果表明，两种方法测试土壤硝态氮、有效磷、速效钾和有机质结果间均具有较好的线性相关性。速测法平行测试的结果有较高的精密度和稳定性，但不同时间测试结果的精密度和稳定性较差。常规法测试结果的精密度和稳定性仍然优于速测法。

关键词：土壤测试；常规法；速测法；相关性；精密度

中图分类号：S14-33 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）11-2727-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.11.044

Comparative Study on Soil Property Parameters Measured

by the Routine Method and Rapid Method

LI Han-tao，LI Qing-rong，LIU Jun-fang，HUAN Yi，PENG Wen-yong

（Tianmen quality farmland protection and fertilizer Authority， Tianmen 431700， Hubei， China）

Abstract：The routine and rapid method of soil property parameters were used in this study to analyze 6 kinds of typical types of soil samples. Statistical analysis results showed that results of soil nitrate nitrogen， available phosphorus，available potassium and organic matter measured by the two methods had good linear correlation. The parallel test of the rapid method had high precision and stability，but poor precision and stability in different time. The precision and stability of the routine method was still better than that of the rapid method.

Key words：soil test；routine method；rapid method；correlation；precision

随着测试技术的发展，土壤属性参数的测试方法在土壤常规测试法的基础上，已研究创新出了多种方法。一种是化验室常规仪器设备条件下应用常规前处理过程的土壤常规测试法，也称为土壤测试经典方法[1，2]；另一种是用多功能土壤肥料快速测定仪的测试方法，一般称之为“速测法”[3]，对应仪器称之为“速测仪”；此外，还有M3法[4]和ASI法[5]等。

中国农业生产实践中，土壤肥力评价、测土配方施肥和田间试验研究等，多年来一直主要采用的是土壤常规测试法测定土壤属性参数，常规法是日常研究与应用得最多的也是目前比较成熟的一种测试方法；作为一种新的测试方法，配套“速测仪”的“速测法”主要针对测土配方施肥，在常规化验室条件较差的情况下，有一定的应用。本研究中，选取6种典型土壤样品，运用常规法和速测法同时测定土壤属性参数，探讨这两种方法的关联性、精密度和稳定性及应用范围，为实际应用提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 测试仪器设备及试剂

TFW-Ⅲ型多功能土壤分析仪1台，分析器皿及同批常规试剂若干，同批速测专用配套试剂1套。

1.2 供测土样

土样采用不同化验室测试过的参比样。均为风干样品。按常规法制样，每样分0.25 mm和1 mm目样品。样品来源、土壤类型、不同化验室常规法测试推荐值见表1。

1.3 测试属性（项目）与方法

每样分别按常规法和速测法测试土壤硝态氮（NO3-N：mg/kg）、有效磷（P：mg/kg）、速效钾（K：mg/kg）和有机质（%）4个项目。各项目按速测法测试3次，第一次测试8 d后进行第二次测试，再2 d后进行第三次测试。其中第一次用常规法进行同步测试。每次每样每项均平行测试5次。

土壤硝态氮常规法测试采用硫酸钙-酚二磺酸比色法[2]，速测法采用醋酸-硝酸试粉比色法[3]；有效磷常规法采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法[1]，速测法采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法[3]；速效钾常规法采用醋酸铵提取-火焰光度法[1]，速测法采用硝酸钠浸提-四苯硼钠比浊法[3]；有机质常规法采用重铬酸钾容量法[1]，速测法采用水合热-光电比色法[3]。

2 结果与分析

2.1 常规法与速测法测定值对比分析

从表2可以看出，所测土壤属性采用常规法和速测法的测试值之间均存在一定的比例关系，但不同项目和同一项目不同土样之间的比例及趋势不尽相同；观察各测试方法土样平行测试值的标准偏差和变异系数（相对标准偏差）[6]，变异系数均在5%以下；但总体来看，速测法平行测试值的标准偏差和变异系数高于常规法。其中硝态氮速测法测试的平均值均低于常规法，偏低趋势一致，平均比值（Y/X）为1.651；有效磷速测法测试平均值相比常规法，既有偏高又有偏低的现象，平均比值（Y/X）为0.931，有效磷常规测试的标准偏差和变异系数低于速测法；速效钾各土样速测法平均值均不低于常规法平均比值（Y/X）为1.312；有机质速测法测试的平均值均不同程度高于常规法，平均比值（Y/X）为0.589，有机质常规测试的标准偏差和变异系数低于速测法。

2.2 常规法与速测法测试值线性相关性分析

表3是以各土样的常规法测试值为因变量，以速测法测试值为变量，按所测项目分别进行回归分析和F检验线性关系显著性结果表[6]。分析结果表明，按常数项不为零时进行回归分析和F检验，各测试项目的常规法测试值与速测法测试值之间均具有显著或极显著的线性相关性。其中硝态氮、速效钾和有机质3个项目达到了极显著（99%）的线性相关性，有效磷达到了显著（95%）的线性相关性；按常数项为零时进行回归分析和F检验，硝态氮、速效钾两个项目达到了极显著的线性相关性，有效磷达到了显著的线性相关性，有机质则没有达到显著的线性相关性。可见所测项目按速测法的测试值可按一定线性回归方程转换为常规法测试值，硝态氮、有效磷和速效钾3个项目的速测法测试值也可直接按一定系数转换为常规法测试值。

2.3 土壤属性常规法与速测法测试值精密度对比分析

2.3.1 土壤属性常规法精密度分析 表4是各土样按常规测试法2004年不同化验室不同测试时间及本次同一化验室5次平行所测土壤有效磷、速效钾和有机质3个项目的测试平均值和标准偏差结果。可以看出，本次土样测试平均值均在2004年测试推荐平均值的标准偏差范围内，且本次测试值的标准偏差均不高于2004年不同化验室不同测试时间测试值的标准偏差和变异系数[4]。各土样所测属性参数值的绝对相差或相对相差均在允许相差范围内。说明土壤常规法测试值是毋庸置疑的经典方法，具有较高的精密度、重现性和稳定性，也说明风干土样中有效磷、速效钾和有机质实际含量也是比较稳定的。

2.3.2 土壤属性速测法精密度分析 从表5可以看出，所测土样本次3个时间段平行测试值、标准偏差和变异系数，除速效磷结果较为一致外，其他3个土壤属性参数均存在较大偏差。不同时期3次测试平均值的变异系数绝大多数大于2004年7月不同化验室常规法测试的平均值的变异系数。进一步将速测法所测值进行方差分析和线性回归分析（表6），可见硝态氮3个时间段测试结果间存在99%的线性相关性；有效磷3个时间段测试结果间也存在99%的线性相关性，且方差分析显示3次测试结果间无显著差异；速效钾方差分析显示3个时间段测试结果无显著差异，而第二次和第三次隔两天间的测试结果存在99%的线性相关性[6]；有机质则不仅方差分析三次测试结果间存在显著差异，且第二次和第三次隔两天间的测试结果没有达到95%的线性相关性。说明所测4个土壤属性参数中，按速测法测试土壤有效磷具有较好的稳定性和重现性，精密度高；测试土壤硝态氮、土壤速效钾和土壤有机质则稳定性和重现性较差，精密度较低。

3 结论与探讨

1）同一实验室同一时间段采用土壤常规法和速测法测试土壤硝态氮、有效磷、速效钾和有机质4个参数，两种方法均具有较高的精密度。但土壤常规法测试的精密度比速测法要高。

2）土壤常规法和速测法测试土壤硝态氮、有效磷、速效钾和有机质结果具有较好的线性相关性，所测项目按速测法的测试值可按一定线性回归方程转换为常规法测试值。

3）同一土样按常规法不同时期（相隔一年）测试，所测土壤有效磷、速效钾和有机质均具有良好的重现性和稳定性，精密度高，说明风干土样经较长时间存放，土样中有效磷、速效钾和有机质实际含量是比较稳定的。

4）同一土样按速测法不同时期（相隔2～10 d）测试，所测土壤4个属性，仅土壤有效磷具有较好的稳定性和重现性，土壤硝态氮、土壤速效钾和土壤有机质则稳定性和重现性较差，精密度较低。这种不稳定性的因素可能与前处理方法、专用试剂和速测仪等的稳定性和可靠性有关。

5）两种测试方法测定结果对比而言，土壤速测法并不是完全不可取的一种土壤测试方法，可作为一种土壤测试方法进一步研究与应用。尤其是在土壤常规化验室条件不具备或不完善的情况下，可作为土壤测试的替补方法。

6）在生产实践中，土壤速测法测试值的应用（如土壤肥力评价和推荐施肥等）可从两个途径进行应用。一是建立土壤速测法测试值应用指标体系或模型。目前土壤速测法测试值应用研究尚不充分，经营速测仪的厂商或研发机构，有的建有应用指标体系或模型，有的则没有。建有指标体系的也缺乏生产实践的检验数据，尚需进一步进行田间试验研究；二是基于本测试分析两种方法的95%以上的线性相关性，速测法测试值可转换为常规法测试进行应用。生产实践中，直接应用速测值参照常规测试值所建立的指标体系或模型，指导生产实际尚不成熟，还需更多土壤样本测试分析以确定合适的线性回归方程。

参考文献：

[1] 农业部全国土壤肥料总站.土壤分析技术规范[M].北京：农业出版社，1993.

[2] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[3] 天联仪器.TFW系列土壤分析仪土壤（化肥）分析参考方法[P]. 武汉：天联科教仪器发展有限公司，2007

[4] 席家军.聂凯华.M3法对土壤有效磷钾锰铜锌铁的联合测定结果[J].甘肃农业科技，2007（7）：15-17.

[5] 杨俐苹，金继运，梁鸣早，等.ASI法测定土壤有效P、K、Zn、Cu、Mn与我国常规化学方法的相关性研究[J].土壤通报，2000，31（6）：277-279.

[6] 余家林.农业多元试验统计[M].北京：北京农业大学出版社，1993.