前言

面對世界人口的增長，當今農業(yè)需要越發(fā)富有生產力，也要比以往任何時候都更加關注環(huán)境問題和農產品質量。土壤基質中各元素的合理平衡關乎土壤質量。就有機質和肥力而言，氮和碳被用來評價土壤質量。

土壤碳、氮元素作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中核心的營養(yǎng)物質和功能元素，其含量測試是土壤研究、農業(yè)生產、生態(tài)保護等領域的基礎工作。同時，土壤碳、氮元素含量測試不僅是農業(yè)生產提質增效的 “導航儀”、土壤質量監(jiān)測的 “晴雨表”，更是生態(tài)環(huán)境調控和科學研究的 “數(shù)據(jù)基石”，對保障糧食安全、維護生態(tài)平衡、應對全球氣候變化具有不可替代的作用。

土壤分析具有兩個顯著特征，一是碳氮含量非常低，二是無機殘留物含量可以達到90%。此外，更深層次的分析是進一步測試土壤中的總有機碳含量（TOC）和總無機碳含量（TIC），總碳（TC）=TOC+TIC。

本文采用意大利歐維特(EUROVECTOR)公司的EA3100有機元素分析儀測定土壤中的總有機碳含量。

儀器介紹

EA3100 元素分析儀采用的 Turbo Flash 動態(tài)燃燒技術，不僅可設置合適的氧氣體積，還可對注入速率進行優(yōu)化，使得氧氣的供給燃燒在可控、獨立、程序化的定量條件下完成。與前代儀器相比，在確保樣品能夠充分氧化燃燒的前提下，注氧量實現(xiàn)顯著下降，進一步延長燃燒管使用壽命，有效節(jié)省日常操作成本。同時能夠大大改善元素的測量精度，使其分析能力得到提高。結合成熟的色譜分離技術，及高靈敏度熱導檢測器，實現(xiàn)對 CHNS/O 的精確分析測量，廣泛應用于能源化工、地質、材料、有機合成、環(huán)保、食品、制藥、農業(yè)等領域。

檢測方法

土壤樣品經(jīng)燃燒反應后，會在反應管頂部堆積大量無機礦物殘留物，配置去灰管（反應管石英襯里）的設計，可輕松去除這些燃燒產物，只需簡單擰開反應管接頭取出去灰管即可，無需將整支反應管從中取出。

此外EA3100元素分析儀的閃燃溫度能夠超過1800°C，產生的N₂、CO₂混合氣體可在150 s內經(jīng)色譜柱得到有效分離，有效節(jié)省氦氣（載氣）的使用，極大提高分析效率，超靈敏TCD檢測器對碳氮元素的檢測水平可低于1 μg。建議稱樣量控制在15-40 mg，還能有效延長反應管使用壽命。

EA3100使用的WEAVER軟件，能夠精準控制O₂的注入量以實現(xiàn)完好的燃燒效果。通過建立標曲、自動進樣、監(jiān)測基線、峰值積分等步驟，在3分鐘內即可獲得測試結果。

分析結果

選擇乙酰苯胺或EDTA標樣進行校準，先測得總碳含量，樣品稱取3份平行樣取平均值，所得結果如下表：

總有機碳含量的測定，樣品需要先進行預處理，即15%鹽酸酸化去除樣品中的無機碳，在相同分析參數(shù)條件下繼續(xù)對樣品進行測試，所得結果如下表：

EA3100元素分析儀能夠完成對土壤中總有機碳含量的測試，且分析完成后無記憶、殘留效應，同時也可得出樣品中總無機碳含量為2.377%-0.251%=2.126%。

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