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對作物生長所處土壤健康狀態的監測是確保作物健康生長的基本條件。其中對于作物生長基本的兩種元素就是碳和氮，特別是它們二者的比例。這種比例關系就稱為碳-氮或CN比。含碳

 組分之所以重要，是由于它的以某種形式存在的能量組分，例如碳氫化合物，而氮對于作物生長也是*的。不同國家的土壤平均碳氮比是有不同的，這取決于當地占主導地位的土壤種類，但一般的值在8到17。加到土壤中的肥料可以調節土壤的碳氮比，這種因素也需考慮。當有機物加入到土壤中，由細菌和真菌造成的組分分解可以導致碳氮比的改變。對于加到土壤里的任何肥料來說，重要的是有足夠高的含氮水平，否則添加將起反作用。添加混合肥料，一般碳氮比為20：1，是我們希望的，然而，添加鋸木屑，盡管碳氮比高達400：1， 卻會帶來災難性后果2。微生物分解有機物會非常快地用盡添加物中的氮，然后就開始消耗土壤中的氮。這減少了植物能用的氮的量從而抑制了作物的生長。除了這些之外，含碳組分和含氮組分能被進一步分解成有機和無機的小部分。碳經常專門用TOC（總有機碳）和TIC（總無機碳）來引用。TOC考慮的是所有來自諸如腐爛植物或細菌生長所產生的碳。TIC包括了所有剩余的碳，例如以碳酸鹽和重碳酸鹽形式存在的碳。這些百分比含量可以用兩種技術來確定：基耶達（Kjeldahl）法和杜馬（Dumas）法。基耶達（Kjeldahl）法時間消耗長、且經常涉及復雜的濕法化學技術，而杜馬（Dumas）法只是一個簡單的燃燒過程。杜馬（Dumas） 有機元素分析儀包括土壤物質在有氧氣的條件下燃燒生成簡單分子或諸如二氧化碳CO₂、水和氮之類的氣體，然后用色譜技術對這些氣體進行分離。珀金埃爾默公司的EA-2400CHNS/O和EA2410蛋白質分析儀是那些采用TCD（熱導檢測器）儀器的經*例，它們可以提供高的精度和準確的結果。對于EA2400來說，碳/氮百分數輸出到數據軟件，碳氮比就可以自動計算出來了。如果想要得到TOC（總有機碳），可以在燃燒前對樣品進行酸化處理來消除無機碳類型的碳。知道總碳和有機碳（例如酸化的碳百分比含量），就可以進行總無機碳的計算。

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