原子力显微镜在土壤中的应用主要是在土壤胶体研究方面，其具体应用介绍如下：
一、AFM原子力显微镜的基本原理
原子力显微镜是一种高分辨率的扫描探针显微镜，通过微悬臂上的针尖与样品表面的相互作用力来获取表面信息。其核心部分是一根带有纳米J端的悬臂（探针），利用它像更小的手指一样去触摸样品的表面，在运动过程中将探针高度变化的信息通过激光传回位置灵敏接收器，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。
二、AFM原子力显微镜在土壤胶体研究中的应用
测定土壤胶体表面形貌：
原子力显微镜能够获取高分辨率的表面形貌图像，显示表面的起伏、沟壑和颗粒大小等特征。这对于研究土壤胶体颗粒的表面特性具有重要意义。
通过AFM原子力显微镜，可以观察到土壤胶体颗粒的微观形貌，如颗粒的形状、大小、分布等，从而更深入地了解土壤胶体的结构特征。
测定土壤胶体相互作用力：
原子力显微镜能够测量物质颗粒间相互作用力的大小，这对于研究土壤胶体颗粒间的相互作用方式、强度和机制至关重要。
通过测量土壤胶体颗粒间的相互作用力，可以了解土壤胶体颗粒的凝聚、分散等过程，以及这些过程对土壤性质和肥力的影响。
研究土壤胶体与其他物质的相互作用：
AFM原子力显微镜还可以用于研究土壤胶体与其他物质（如有机质、无机盐等）的相互作用。例如，通过向土壤胶体中添加其他物质，观察这些物质对土壤胶体表面形貌和相互作用力的影响，从而揭示它们之间的相互作用机制。
三、原子力显微镜在土壤研究中的优势
高分辨率：AFM原子力显微镜具有纳米级的分辨率，能够观察到土壤胶体颗粒的微观结构和形貌特征。
非破坏性检测：原子力显微镜在检测过程中不会对样品造成破坏，能够保持样品的原样性。
三维成像：AFM原子力显微镜可以对土壤胶体颗粒进行三维成像，更直观地展示其形貌特征。
适用范围广：原子力显微镜适用于各种类型的土壤胶体研究，包括不同种类的土壤、不同条件下的土壤等。
四、应用实例
有研究利用AFM原子力显微镜在气/固界面上直接观察黑土矿物胶体表面形貌，并定量分析胶体及其凝聚体的大小；在气/固界面和固/液界面上对胶体表面作用力和黏附力进行测量，并表征作用力谱。此外，还向黑土矿物胶体中添加天然胡敏酸胶体，观察胡敏酸的添加对形貌及表面作用力的影响。研究得出了关于黑土矿物胶体和黑土矿物-胡敏酸混合胶体在不同阳离子体系中的凝聚特征、不同盐基离子对胶体凝聚的影响以及胶体表面作用力的变化规律等重要结论。
综上所述，原子力显微镜在土壤胶体研究中具有广泛的应用前景和重要的科学价值。随着技术的不断发展和完善，相信AFM原子力显微镜将在土壤科学领域发挥更加重要的作用。