硅、鐵、鋁是土壤中的主要成分。土壤全硅（Si）含量150g·kg~l~320g·kg-l，有的可低于100g·kg |或高達420g·kg~以上。全鐵（Fe）含量約為35～70gkg-kg-l，有些富含鐵的土壤可在150g·kg/以上。土壤中全鋁（Al） 含量約為50~110g·kg l。成土母質(zhì)、氣候、植被、質(zhì)地和風化強度都會影響土壤中硅、鐵、鋁的數(shù)量和分布。土壤礦物膠體主要是硅酸鹽類和鐵、鋁氧化物，所以分析土體中或土壤膠體中全量硅、鐵、鋁元素的變化，就能說明土壤礦物膠體在土體中的變化。了解土壤礦質(zhì)成分的遷移和變化，有利于闡明土壤的發(fā)生發(fā)育程度，土壤理化性質(zhì)和土壤肥力狀況等。

土壤中的硅絕大多數(shù)存在于硅酸鹽結(jié)晶或沉淀之中，能為植物吸收利用的只是其中的活性部分或可溶部分，也就是土壤中的有效硅部分，包括水溶態(tài)、吸附態(tài)和部分礦物態(tài)硅等。

土壤中鐵的形態(tài)主要有游離鐵（Fed）、無定形鐵（Feox）、有機配合態(tài)鐵（Fep）以及水溶態(tài)（Few）和代換態(tài)鐵（Feex）等。土壤中不屬于硅酸鹽組成部分的其它形態(tài)的鐵，通稱為游離鐵。主要是氧化鐵及其水合物，其溶解度受pH控制，在pH6.5~8.0降至最低，因此在石灰性土壤上生長的某些植物感到缺鐵，發(fā)生失綠癥。而在淹水條件下，又常產(chǎn)生亞鐵毒害問題。土壤（或粘粒）中游離鐵（Fed）占全鐵（FeT）的百分比稱為鐵的游離度【（Fed/FeT）×100】。它反映了成土過程的特點，常用作風化度的指標之一。土壤游離鐵的測定通常用連二亞硫酸鈉一檸檬酸鈉一重碳酸鈉（DCB法）浸提，鄰啡羅啉比色法測定。土壤中無定形鐵（Feox）或稱“活性”氧化鐵，主要是氧化鐵和氫氧化鐵礦物。由于它們在土體中體積小，表面積大，因此是土壤中最活躍的鐵的形態(tài)。無定形鐵與游離鐵的比值稱為氧化鐵的活化度

【（Feox/Fed）×100】。測定土壤中的無定形鐵通常在黑暗中用草酸-草酸銨溶液浸提（Tamm氏法），鄰啡羅啉比色法測定1。有機結(jié)合態(tài)鐵（Fep）是指與土壤中難溶性有機物質(zhì)結(jié)合的鐵，主要是螯合作用結(jié)合的鐵，通常用堿性焦磷酸鈉浸提，鄰啡羅啉比色法測定。有機配合態(tài)鐵與游離鐵的比值【（Fep/Fed）×100】稱為鐵的配合度。土壤水溶態(tài)鐵和代換態(tài)鐵雖然都是可以利用的形態(tài)，但在中性一石灰性土壤中含量甚微，很少用于有效鐵的診斷。

酸性土壤中的活性鋁亦稱有效鋁，是無定形或游離氧化物，對土壤酸度和鋁離子濃度有明顯影響。測定土壤活性鋁含量有利于揭示土壤酸化機理和診斷植物鋁中毒狀況等。

對有些土壤，只要分析土體樣品就可以明顯地看出它們的變異，但有時土壤膠體部分的化學成分更能說明問題。例如，從SiO2/（Fe2O3+Al2O3）或SiO2/Al2o3的分子比率（即用這些氧化物的分子量分別除以它們的含量百分數(shù)所得的分子數(shù)之間的比例）就可以說明土壤礦物的風化程度。這都有利于對土壤類型的劃分、土壤區(qū)劃和土地的合理利用。

我國幅員遼闊，土壤類型復(fù)雜，土壤化學組成及元素遷移量和富集系數(shù)各不相同②。

土壤中硅、鐵、鋁含量的表示方法，可以用烘干土為基礎(chǔ)的質(zhì)量分數(shù)（g'kg ）表示，也可以用灼燒后土壤為基礎(chǔ)的質(zhì)量分數(shù)表示。用前者干基表示，其質(zhì)量分數(shù)中除礦物元素含量外，還包括土壤有機質(zhì)、礦物中的化學結(jié)合水、碳酸鹽等成分，這些都是土壤中的重要成分，在土壤全量分析中都應(yīng)考慮。此外用烘干土測定硅、鐵、鋁比較方便，避免灼燒麻煩。所得結(jié)果經(jīng)過換算消除土壤腐殖質(zhì)和易于變化的碳酸鹽類等的影響，可以得到比較符合土壤中硅、鐵、鋁的累積和淋溶情況的含量。

如果以灼燒后的土壤為基礎(chǔ)的質(zhì)量分數(shù)表示時，即各礦物元素的氧化物的總和等于100%，這里已除去了不屬于土壤礦物的有機成分、碳酸鹽中的CO2 及礦物結(jié)構(gòu)中的化學結(jié)合水。

測定土壤礦物元素的全量分析方法是將土壤礦物元素從酸不溶狀態(tài)轉(zhuǎn)化成能溶于酸的均勻溶液。常用的方法有堿熔法和酸分解法。堿熔法使用的熔融劑有碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、過氧化鈉或偏硼酸鋰等3。堿熔劑在高溫的條件下與土壤中難溶性硅酸鹽作用，增加硅酸鹽中鹽基性成分，形成硅酸鈉，其他礦質(zhì)元素均成為可溶性鹽類而達到分解目的。堿熔法中不管用哪一種熔融劑，最終溶液中的鹽濃度較高，不利于直接用原子吸收法測定。碳酸鈉熔融法是經(jīng)典方法，分解硅酸鹽最為完全，被定為標準方法，一般全量分析多采用此法，但缺點是必須用昂貴的鉑坩堝。偏硼酸鋰熔融法可以用石墨坩堝代替鉑坩堝，是近年來提出的適合于原子吸收光譜法（AAS）和等離子體發(fā)射光譜法（ICP）分析多元素的樣品分解方法。酸分解法通常為氫氟酸分解法，優(yōu)點是酸度小，外加離子少，特別適用于儀器分析測定，但是由于某些難溶性礦物分解不太完全，特別是鐵、鋁、錳、鈦等元素的測定，目前還存在一定問題。此外，從20世紀70年代以來，國外采用在密封容器中的氫氟酸消化法（Jackson，1974；Sridhar，1974）和微波爐分解法（Gilman，1988）較好地解決了硅酸鹽的溶解和樣本溶液的穩(wěn)定性問題，分解的樣品非常適合于原子吸收光譜法（AAS）或等離子體發(fā)射光譜法（ICP）的測定，可直接測定硅、鐵、鋁、鈦、錳、鈣、鎂等18種大量和微量元素31。

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