经验案例

土壤检测化学性质以及各种营养成分的含量

农夫可以把田里的土采样，送到各地农改场去作免费的检测。检测的项目包括酸碱度、电导度、有机质、有效性磷、交换性钾、交换性钙、交换性镁等等。简单来说就是土壤的化学性质以及各种营养成分的含量。但这里所说的土壤检测不是指拿土壤去实验室作检测，而是想要回答一个问题：『如果我们说有机最重要的就是土壤，那么我们是否能够透过感官或一些简单的步骤，就对某个地方的土壤状况有大致的了解呢？』如果我们将土壤视为活着的生物体，这样的检测就应该要包含土壤的物理性、化学性，以及生物性等面向，而不是只检测各种营养物质的含量多少而已。其实，检测土壤中的各种营养物质含量也不一定要送到农改场去，市面上有贩售一些测试的器材，可以用一些试剂或试纸来测量土壤中的氮磷钾等营养物质含量。我相信这样的实验学生一定会很喜欢。但我想要尽量避免这样子的实验，因为有可能让学生误以为『土里最重要的就是氮磷钾三要素』，而这个想法并不符合「有机」的概念。

以下先根据文章列出土壤检测的项目，当然在此只能简述，详细的说明会在其他「主厨食验室」的文章中有笔记或实作的介绍。而标示粗体的三个项目：有机质、pH、土壤质地，是这篇文章中认为土壤检测最重要的项目。

颜色：
用来判断土壤的有机质、排水性、生物活性及肥沃度。用铲子将土挖大约10公分深取土样，趁土干掉之前作观察纪录。（土壤也有比色卡喔，上网就可以搜索到。土壤比色卡很厚一本，看起来超专业。）

压实度（compaction）：
测试土壤能够呼吸空气或涵养水分的能力。在土中插入一个罐子，罐子中注水，计算土壤能够吸收水分的速度。

水分：
测试土壤中所含的水分。取土样之后秤重，然后用100℃加热24小时把水分蒸干，之后再次秤重。
（后来看到另一种作法好像比较简单：取土样秤重，然后放微波炉强微波5分钟，拿出来秤重，重复上述步骤直到减少的重量少于2公克。）

有机质：
有机质是土壤中的重要成分。取去除水分的土壤样本，放进坩锅中用火烧，由于有机质是碳水化合物，燃烧时会变成二氧化碳，烧到没有烟冒出来之后冷却秤重。
（突发奇想，如果没有实验室器材的话，说不定用喷灯也可以。）

pH：
测试土壤中酸碱度。取土样与少量的水混合，然后使用pH度计或试纸、试剂来测量。

土壤剖面（profile）：
利用土壤剖面的工具取样，来观察土壤的各层状况。

土壤结构（structure）：
土壤结构影响水分、空气如何在土壤中移动，以及植物的根是否能够穿透。观察时小心地把土壤拨开（不要用工具把土敲碎），看看土壤的结构是属于片状、柱状、块状、或是粒状。

土壤温度：
土壤的温度会影响植物的生长状况。测量时用温度计测量土下1、2、6、12英吋深的温度。

土壤质地（texture）：
测量土壤中砂、壤土、黏土的组成比例。取土壤样本放在瓶子中，加水大力摇晃，然后静置让土粒沉淀。颗粒最大的砂会最快沉下来，其次的是壤土，最后是黏土。
（瓶子实验测的是土壤的「原始状况」，实际上土壤肥不肥、排水性如何、生物相如何等与土壤是受到怎么样的对待有关。）

土壤呼吸测试：
测量土壤中生物呼吸作用所产出的二氧化碳，作为土壤中生物活力的指标。测量时先在土中插入一个直径6英吋的环并封住，过30分钟后，利用针筒将里头的空气抽进Draeger tube。
（土壤中的生物是土壤很重要的组成份子，但一直没有找到好的方法观察土壤中的生物。这个方法看起来可以很科学性地观测到土壤中的生物活动，可惜Draeger tube很贵。）

渗透测试：
类似上述「压实度」的实验。

密度测试：
土壤密度越高，就表示空隙越小，水分和空气就越难流动，植物生长也会受影响。

电导度测试：
电导度可以测量土壤中的无机盐类含量，无机盐类是植物生长需要的养分，但过量的盐分会对植物造成伤害。测量时将土样与水一比一混合，趁土粒仍悬浮在水中时，使用仪器测量。

pH测试：
与上述「pH」相同。

硝酸盐测试：
硝酸盐是土壤中植物可以吸收的氮肥。使用硝酸盐试纸测量。

土壤团粒（aggregate）稳定性：
测试在流动水的作用下，土壤团粒的稳定性。

浸水实验：
取土样浸泡在水中，观察土壤结构是否散失。因为土粒能够结合在一起是靠生物的力量，所以这个实验能够测量土壤里生物的活性。

蚯蚓实验：
挖一个洞，计算土里挖出来的蚯蚓数量。然后在洞里倒入芥末溶液，计算从土里跑出来的蚯蚓。

土壤物理观察：
与上述「土壤剖面」与「土壤结构」类似。

除了上述的检测之外，也可以闻土壤的味道。另外土壤里的生物其实是很重要的组成份子，所以观察土壤生物应该也是重要的检测才对。怎么检测很重要，更重要的是「检测出来的结果是什么意思」。我们可以让学生去看土壤到底是黑色还是咖啡色，但更重要的是要告诉他们，黑色的土是什么意思、咖啡色的土又是什么意思，哪一种土是比较好的。