土壤腐殖质是由植物、动物和微生物分解后生成的有机物质,它在土壤中形成一种颜色从深褐色到黑色的复合物。这种复合物富含碳、氢、氧元素,同时也含有少量的氮、磷、硫等元素。此外,腐殖质中还包含了微生物和土壤动物的生物组分。作为土壤有机质的主要组成部分,腐殖质对于植物生长至关重要,因为它含有植物所需的多种元素,如氮、磷、硫、钙、镁和钾等。值得注意的是,腐殖质的化学成分会根据原植物和动物物质的不同而有所差异。在大多数土壤中,腐殖质的比例通常在2%至10%之间,但在泥炭沼泽这样的特殊环境中,腐殖质的比例可以高达90%。
总有机碳(TOC)是衡量土壤肥力的重要基础指标,它直观反映了土壤中腐殖质的总量。为了测定这一指标,通常采用高温燃烧法或化学氧化法。在常规检测实践中,重铬酸钾氧化-外加热法因其准确性和可靠性而被广泛使用。该方法基于重铬酸钾在酸性条件下展现出的强氧化性,能够有效地将腐殖质中的有机碳氧化为二氧化碳。随后,通过硫酸亚铁溶液滴定剩余的重铬酸钾,根据硫酸亚铁的消耗量,我们可以精确推算出有机碳的含量,进而确定腐殖质的总有机碳量。这一过程为我们提供了评估土壤肥力和管理土壤资源的科学依据。
腐殖酸含量:腐殖酸对土壤团粒结构的构建以及养分的缓释意义重大。一般运用碱液提取法分离腐殖酸,之后借助紫外分光光度计(波长设定为 465nm)或者元素分析仪进行定量分析。
富里酸与胡敏酸比例:国际腐殖质协会(IHSS)的标准分离法常被用于此检测。通过酸碱交替提取的方式区分富里酸和胡敏酸这两类组分。富里酸分子量相对较小,活性较高;而胡敏酸分子量大,稳定性强。它们之间的比例关系能够反映腐殖质的成熟度 。
腐殖化指数(HI):借助热解 - 气相色谱 / 质谱联用技术测定,计算公式为 HI = 胡敏酸碳 / 总有机碳 ×100%。该数值越高,表明腐殖化程度越深,意味着土壤中腐殖质的稳定性和成熟度越高 。
E4/E6 吸光度比值:使用紫外 - 可见分光光度计测定 465nm(E4)和 665nm(E6)处的吸光度比值,此比值与腐殖质分子的缩合度呈负相关。通过该比值可快速判断腐殖质的组成特征,为了解腐殖质的结构和性质提供依据 。