土壤中阳离子交换量分析方法优化思路解析

杨沁珩 褚娟

摘要：土壤中阳离子交换量是指土壤胶体对各种阳离子的吸附总量，其与土壤肥沃程度存在较大的联系。通过土壤阳离子交换量分析方法，则能够准确的得到土壤胶体表面吸附的阳离子最大量。而对其分析方法进行优化，能够在最大限度上提高测定准确率，为增加土壤有机质提供指导和基础，从而提高土壤肥力。因此本文主要研究当前常用的土壤阳离子交换量分析方法，并提出相关优化思路，最后论述其与土壤肥沃度之间存在的关系，旨在提高检测效率，增加土壤肥沃程度。

关键词：土壤;阳离子交换量;分析方法;优化思路

土壤阳离子交换量指的是土壤胶体对阳离子的吸附能力，通常是由其表面净负荷量所决定的，可以用吸附阳离子总量进行表示。这是由于在土壤中，其胶体具有带电荷，而且表面积相对较大、吸附性相对较强，可以吸收大量的阳离子。同时阳离子交换量的大小是评价土壤保肥能力的关键指标，也是土壤缓冲性能的重要来源。因此优化土壤阳离子交换量分析方法，有利于为土壤改良和科学施肥提供依据。

1  常用土壤中阳离子交换量分析方法存在的弊端

当前比较常用的土壤阳离子交换量分析方法包括有乙酸钙法、乙酸铵法和氯化铵-乙酸铵法等，在我国的土壤和农化实验中，对酸性和中性土壤也会采用中性乙酸铵法。其原理是因为土壤中的蛙石或者是黑云母等粘土矿物，对铵离子的吸附能力相对较强，而且很难被蒸馏出来，同时乙酸铵还会与一部分的腐殖质形成溶胶，在淋洗状态之下，对土壤阳离子交换量的测定结果普遍偏低。但如果对一些铁含量以及铝含量较高的土壤进行測定时，又会由于土壤胶体的吸附量过多，而不易被乙醇清晰，致使测定的结果较高[1]。

乙酸钙法一般用于石灰性土壤的阳离子交换量分析，当前阶段我国已经针对石灰性土壤样品制定相关的标准方法，并规定了离心。蒸馏和滴定等分析方法步骤。即是在样品分析处理之前，需要利用乙酸铵以及乙醇等对样品进行多次的人工搅拌，直到离心完成。不过这种分析方法的操作过程较为复杂、耗费时间较长、处理效果较差。此外，在蒸馏和滴定操作过程中，会受到多种因素的影响和干扰，在对大批量土壤样品进行测定时，难度相对较大。

2  土壤阳离子交换量分析方法优化思路

针对我国以往常用土壤阳离子交换量分析方法存在的弊端和不足，应当采用科学合理的优化思路，对问题进行有效改进。比如离心操作步骤可以使用全自动淋洗仪采用淋洗法代替，有效的简化了测定程序，缩短了操作时间。另外也可以利用现代化先进设备仪器辅助土壤阳离子交换量的测定分析，如使用凯氏定氮仪对传统方法的蒸馏步骤进行优化改善，即是将定氮仪与旋涡震荡仪进行结合，提出一种测定土壤阳离子交换量的快速蒸馏法，确保传统分析方法中的离心处理环节和蒸馏步骤得到改进。近年来随着科学技术的发展，一种全自动淋洗法结合自动智能一体化蒸馏联合技术的出现，在很大程度上对离心和蒸馏环节进行了有效优化。而对滴定环节的优化则是将离心改为淋洗法，并运用全自动凯氏定氮仪开展蒸馏滴定，能够保障样品的检测时间减少到6-7min，不仅能够减少乙酸铵的用量，还能够提高测定工作效率[2]。

3  土壤中阳离子交换量与土壤肥沃度之间的关系

通过对土壤阳离子交换量分析方法进行优化，可以保障分析测定结果的合理性和准确性，基本能够代表测定土壤中的养分保持数量。如果土壤阳离子交换量较大，则说明该样品土壤中保存的养分能力较大，如交换量较小，则说明其养分保存能力较弱，所以土壤阳离子交换量与土壤保肥能力具有一定的线性关系，即便在同一地块中，由于CEC值的不同，也会呈现出不同的土壤肥沃程度。

而实际上在单块土地中，土壤阳离子交换量也会有一定的变化差异性，以同一片城市土地的5个采样地点为例，其分布不具有均匀性，为随机采样。该5份土壤样本在人为因素的影响下，基于不同的改土和施肥措施，其出现空间变异的几率较大，所有就会导致土壤阳离子交换量可能存在较大的差异性。对5份土壤样本进行测定分析，不同质地的土壤、粘粒以及砂粒和粉粒等，所贡献出的CEC值具有明显的不同。如粘粒CEC值一般在37.3～49.6cmol/kg之间、粉粒CEC值在6.3～9.7cmol/kg范围内，而砂粒的CEC值在2.2～2.8cmol/kg。

通常情况下，土壤肥沃程度是由有机质含量而决定的，经过土壤阳离子交换量分析，土壤CEC值与有机质呈正相关关系，相关系数达0.86，。所以在一定程度上，增加土壤阳离子交换量则能够增加有机质含量，就可以有效提高土壤保水保肥能力和缓冲能力。在此基础上，相关人员可以根据分析测定的CEC值，按照土壤保肥需求，适当施加有机质肥料等，从而加强土壤的肥沃程度，有效改善土壤土质。

4  结语

综上所述，土壤阳离子交换量分析方法的优化思路是采用全自动淋洗-蒸馏滴定一体化装置，对传统的离心、蒸馏和滴定等环节进行优化升级，从而保障对土壤样本CEC值测定的有效性和合理性，最大限度的提高精密度。并通过分析测定验证土壤阳离子交换量与其保水保肥能力具有线性相关关系，通过对土壤样本的测定分析，可以为提高土壤肥沃程度提供依据，有效改善土壤土质。

参考文献

[1] 秦琳，仲伶俐，罗玲，等.快速检测土壤阳离子交换量的方法优化[J].山西农业科学，2019，47（6）：1040-1043.

[2] 肖艳霞，赵颖，王彦君，等.土壤中阳离子交换量分析方法的优化研究[J].中国农学通报，2019，35（15）：74-78.