На современном этапе развития аналитической химии разработан целый ряд методов, не требующих предварительного разрушения почвы: нейтронно-активационный анализ, рентгенофлуоресцентный анализ, инфракрасная отражательная спектрометрия, атомно-эмиссионный анализ с использованием индукционно связанной плазмы и т.д.

Нейтронно-активационный анализ используется для определения азота, фосфора, калия, магния, хлора и кремния в растениях и почве. Он основан на спектрометрии гамма-излучения наведенной радиактивности, возникающей при облучении проб потоком быстрых нейтронов, источником которых является портативный генератор. В результате взаимодействия потока нейтронов с ядрами элементов, составляющих растительную пробу, возможно протекание различных процессов, которые приводят к изменению состояния облучаемых ядер. Это состояние неустойчиво: происходит радиактивный распад образовавшихся ядер, обычно сопровождающийся гамма-излучением. Энергия испускаемых гамма-квантов различна и характерна для каждого типа ядер образовавшихся радионуклидов, интенсивность моноэнергетического излучения пропорциональна количеству содержащихся в образце однотипных ядер.

Гамма-кванты преобразуются в электрические импульсы, амплитуда которых пропорциональна энергии гамма-квантов. Специальные многоканальные анализаторы сортируют импульсы по амплитуде. Результаты такой сортировки представляются в виде гамма-спектра, в котором отдельные линии характеризуют наличие того или иного химического элемента, их величина пропорциональна его количественному содержанию.

В состав комплекса аппаратуры и оборудования автоматической установки нейтронно-активационного анализа растений входят: генератор нейтронов, пневмотранспортное устройство, сцинтилляционные блоки детектирования для измерения наведенной активности проб, стойка спектрометрических устройств, пульт управления генератором нейтронов и пневмотранспортной системой.

Рентгенофлуоресцентный анализ используется для определения основных макро- и микроэлементов в почвах и растениях. Он позволяет с приемлемой точностью определять в почвах и растительных пробах такие элементы, как калий, кальций, титан, марганец, железо, хром, никель, медь, фосфор, серу, магний, алюминий, кремний, цинк. Метод основан на спектрометрии характеристического рентгеновского излучения, возбуждаемого в образце с помощью источника рентгеновского излучения. Источником обычно является рентгеновская трубка или изотопный источник. Возбужденные атомы химических элементов, возвращаясь в равновесное состояние, излучают характеристическое рентгеновское излучение, энергия которого определяется особенностями структуры атома данного элемента, интенсивность излучения связана с количеством однотипных атомов в излучаемом объекте.

Приборы рентгенофлуоресцентного анализа, как правило, полностью автоматизированы и обычно состоят из трех основных частей: физического блока, включающего рентгеновскую трубку и детектор возбужденного излучения, многоканального спектрометра и ПК.

Инфракрасная отражательная спектрометрия основывается на той закономерности, что существует хорошая корреляция между количеством отдельных компонентов в сложных по составу однородных пробах и интенсивностью диффузного отражения света на некоторых длинах волн близкого инфракрасного диапазона (1300-2400 нм). В частности, для растений установлена хорошая корреляция для белка, влаги, жира, клетчатки, крахмала, золы.

Подготовка пробы заключается только в тонком помоле. Химические реактивы для анализа не требуются. Перед началом работы необходимо провести тщательную калибровку прибора, который состоит из лампового источника ИК-излучения, оптической системы и датчиков отраженного излучения.

Атомно-эмиссионный анализ с индукционно-связанной плазмой используется как для основного, так и для количественного анализа порядка семидесяти элементов. В основном применяется для определения микроэлементов и тяжелых металлов в почвах и растениях. Метод основан на возбуждении элементов средой высокотемпературного (11000°С) ионизированного аргона с последующей регистрацией их характеристических спектров эмиссии.

В состав плазменно-эмиссионных установок, наряду с регистрирующим спектрометром в качестве основного блока, входит высокочастотный генератор (27 и 40 мГц), создающий с помощью катушки индуктивности, конструктивно связанной с плазменным факелом, сильное электромагнитное поле в относительно малом объеме. Через поле проходит поток аргона и создается плазма. С помощью пневмораспылителя, образующего аэрозоль, потупающую в плазменный факел, производится ввод образца, как правило, в жидком виде. Элементный состав пробы определяют, измеряя спектральный состав и интенсивность возбужденного излучения.

Метод характеризуется высокой стабильностью, узкими спектральными линиями без самопоглощения, большой эффективностью возбуждения. Для анализа с помощью атомно-эмиссионного метода пригодны практически любые жидкие пробы. Это могут быть природные воды, лизиметрические воды, растворы, вытяжки из почв и др. Современные плазменные фотометры рассчитаны на анализ суспензий.