徐鑫
摘 要:對(duì)土壤有效磷進(jìn)行測(cè)定,可以了解土壤有效磷實(shí)際供應(yīng)水平,避免過(guò)量施用肥料導(dǎo)致的毒害問(wèn)題,合理施肥,提高單位產(chǎn)量。本文基于以往工作經(jīng)驗(yàn),結(jié)合相關(guān)資料,簡(jiǎn)述當(dāng)前采用的各種土壤有效磷測(cè)定方法,就在測(cè)定中需要注意的一些問(wèn)題進(jìn)行分析,以提高測(cè)定準(zhǔn)確性,滿足測(cè)定目的。
關(guān)鍵詞:土壤有效磷;測(cè)定方法;注意事項(xiàng)
植株中磷的需求通過(guò)吸收土壤中的有效磷來(lái)滿足,有效磷包含水溶性磷、吸附態(tài)磷及有機(jī)磷、沉淀磷等多種。磷的獲取雖然看似來(lái)源廣泛,但是天然環(huán)境中大部分存在的磷都無(wú)法被植株吸收,需要施用磷肥來(lái)補(bǔ)足植物對(duì)磷元素的需求。如今,由于濫用磷肥,導(dǎo)致的水體富營(yíng)養(yǎng)化、污染等問(wèn)題已經(jīng)引起關(guān)注,有效磷的測(cè)定對(duì)于掌握土壤有效磷含量,保護(hù)環(huán)境,指導(dǎo)科學(xué)施肥,提高農(nóng)作物產(chǎn)量有重要意義。
一、測(cè)定方法
1.化學(xué)方法?;瘜W(xué)測(cè)定法簡(jiǎn)便易行且成本相對(duì)較低,是目前測(cè)定土壤有效磷的主流方法,依據(jù)土壤性質(zhì)不同,可分為以下幾種方法:
(1)Olsen法。Olsen法對(duì)呈弱酸性與石灰性土壤中的有效磷測(cè)定較為準(zhǔn)確,石灰性土壤中碳酸鈣鹽含量較高,用酸性化學(xué)試劑浸提后,碳酸根變?yōu)樘妓釟涓?,使土壤中以碳酸鈣鹽形式存在的物質(zhì)活性降低,而活性較大、含磷元素的磷酸鈣鹽等因水解作用會(huì)使其中的磷元素被浸提出來(lái),然后就可通過(guò)鉬銻抗比色法對(duì)土壤有效磷進(jìn)行測(cè)定。Olsen法對(duì)以鐵鹽、鈣鹽、鋁鹽等形式存在的磷元素均可提取,適用范圍廣,但由于所用浸提劑的關(guān)系,會(huì)溶解有機(jī)質(zhì)使浸提液呈現(xiàn)黃(褐)色,且顏色隨有機(jī)質(zhì)含量升高而變深,從而影響比色分析。另外,也要控制浸提液溫度在20~25℃,才能使有效磷測(cè)定結(jié)果更加準(zhǔn)確。
(2)Bray法。Bray法測(cè)定土壤有效磷含量是需要先用含氟的稀強(qiáng)酸溶液將磷元素浸提出來(lái),再用鉬銻抗比色法進(jìn)行測(cè)定的方法。由于浸提液PH值較低,以鈣鹽形式存在的P被溶解出來(lái),而浸提劑中的氟離子可與土壤中的金屬元素如鐵、鋁等反應(yīng),生成穩(wěn)定的絡(luò)合物,使以鋁鹽、鐵鹽形式存在的P同時(shí)被溶解出來(lái),從而得到準(zhǔn)確測(cè)定。這種方法簡(jiǎn)便易行且誤差較小,可以測(cè)定弱酸性或中性土壤的有效磷含量,在我國(guó)應(yīng)用廣泛。
(3)Mehlich3法。Mehlich3法使用的浸提劑與前兩種方法有所不同,為聯(lián)合浸提劑,這種試劑除了不可提取N以外,對(duì)土壤中其他如P、K等微量元素均可提取,因此,若是需要同時(shí)測(cè)定土壤中多種微量元素,這種方法更為合適。Mehlich3法對(duì)中性與酸性土壤中的微量元素提取更為充分,但由于浸提劑為復(fù)合成分,提取物質(zhì)相對(duì)較多,會(huì)使浸提液出現(xiàn)顏色從而影響比色結(jié)果。
2.同位素示蹤。相較于化學(xué)提取測(cè)定方法,同位素示蹤法在測(cè)定土壤有效磷方面具有更大優(yōu)勢(shì),該方法在1954年提出,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展完善已經(jīng)非常成熟,且應(yīng)用放射性磷元素標(biāo)記的方法十分簡(jiǎn)便,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也相對(duì)更加準(zhǔn)確。但因?yàn)闃?biāo)記用化學(xué)品成本居高不下,使得該方法無(wú)法得到大面積推廣。
3.生物測(cè)定法。生物測(cè)定方法是最直觀的標(biāo)尺,可以一目了然地反應(yīng)土壤中有效磷元素的含量。這種方法需要選用一種植物作為指示生物,一般來(lái)講,指示生物要對(duì)磷元素具有較高敏感性,如黑麥或燕麥,同時(shí)計(jì)算該植物吸收磷元素的數(shù)量,也可以觀察其生長(zhǎng)狀況是否良好或者比較植株相對(duì)生長(zhǎng)量。這幾種方法都可以明確指示土壤磷含量是否充足,也是自1923年生物測(cè)定法問(wèn)世以來(lái),較為經(jīng)典的測(cè)定方法,后來(lái)的學(xué)者都是在這幾種方法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)使用。
二、測(cè)定與注意事項(xiàng)
1.化學(xué)試劑的使用。在土壤有效磷測(cè)定試驗(yàn)中,化學(xué)試劑的作用極其重要,其配比與質(zhì)量等因素都對(duì)試驗(yàn)結(jié)果起著決定性作用,因此,必須按照相關(guān)《操作規(guī)程》的要求嚴(yán)格配制,同時(shí)也應(yīng)密切注意試管中物質(zhì)所發(fā)生的顏色變化。
(1)試驗(yàn)中所需要用到的一應(yīng)物品必須符合相關(guān)要求,化學(xué)試劑、藥品等要保證質(zhì)量過(guò)關(guān),儀器也必須在使用前進(jìn)行校準(zhǔn),以防止這些因素影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。
(2)化學(xué)試劑的取用必須遵循一定流程,取出后的試劑嚴(yán)禁重新放回去,以免對(duì)整瓶試劑產(chǎn)生影響。配制時(shí)也要注意試劑顏色是否正常,防止儲(chǔ)存不當(dāng)?shù)乃巹?yīng)用于試驗(yàn)中。另外,配制試劑過(guò)程中凡是沾染到試劑的器皿務(wù)必沖洗干凈,試劑瓶也應(yīng)放在干凈通風(fēng)環(huán)境中。
(3)試劑的儲(chǔ)存應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),如抗壞血酸因易氧化的緣故,應(yīng)用棕色避光瓶?jī)?chǔ)存,使用前務(wù)必觀察其性狀是否是正常的白色晶體,若是顏色變黃或者生出鐵銹則說(shuō)明該試劑已變質(zhì),無(wú)法用于試驗(yàn)中。
(4)鉬銻抗顯色劑容易氧化變色,最好根據(jù)使用量現(xiàn)場(chǎng)配制,若是一次配制過(guò)多,要放在棕色瓶中避光儲(chǔ)存。配制所用的純水若是不合格,會(huì)使鉬銻抗顯色劑呈現(xiàn)藍(lán)色。為防止誤判,應(yīng)保證試劑溫度處于25~35℃再進(jìn)行比色。
(5)配制溶液時(shí)需用高純度水,以免對(duì)顯色效果產(chǎn)生影響。同時(shí),純水PH值也會(huì)對(duì)浸提液的酸堿度產(chǎn)生直接影響,配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盡量在20d內(nèi)用完。
(6)應(yīng)用玻璃瓶?jī)?chǔ)存碳酸氫鈉溶液,并蓋緊橡膠塞,以免久置后因二氧化碳揮發(fā)導(dǎo)致溶液PH值升高,若是要使用儲(chǔ)存20d以上的溶液,需現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)PH值。
2.嚴(yán)格控制浸提過(guò)程。浸提過(guò)程中土壤含水比例、浸提溫度與震蕩時(shí)間、震蕩頻率等都是影響磷含量測(cè)定的關(guān)鍵因素,必須以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待。首先,要用校準(zhǔn)過(guò)的1%電子天平進(jìn)行標(biāo)本稱量,稱取2.50g風(fēng)干土樣放入瓶中,再放入50.00mLNaHCO3溶液。因土壤磷含量與浸提溫度和震蕩時(shí)間成正比,浸提劑也應(yīng)在25±1℃的恒溫環(huán)境中放置一段時(shí)間再使用,且為了控制震蕩過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,需使用恒溫震蕩機(jī)保持25±1℃的恒定溫度進(jìn)行震蕩。另外,震蕩時(shí)間也要嚴(yán)格控制在30min,結(jié)束后必須立即用無(wú)磷濾紙對(duì)標(biāo)本進(jìn)行過(guò)濾。
3.顯色過(guò)程的操作
(1)鉬銻抗顯色劑應(yīng)緩慢加入浸提液,并用手一點(diǎn)點(diǎn)搖勻試液,當(dāng)氣泡明顯減少至消失后,方可加入純水,這時(shí)在慢慢晃動(dòng)三角瓶,試液不會(huì)灑落出來(lái)。
(2)將比色皿放入架子上時(shí),要手持毛玻璃一側(cè),將兩個(gè)透光面調(diào)整平行并對(duì)準(zhǔn)光路垂直放置,同時(shí)比色皿外壁要干凈無(wú)水漬,使用后及時(shí)清潔,放在干凈通風(fēng)的地方晾干,不可烘烤。
三、結(jié)語(yǔ)
隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,有效磷測(cè)定方法也日益增多,各種先進(jìn)、專業(yè)的儀器設(shè)備被應(yīng)用于測(cè)定工作中,工作效率得到提高,分析時(shí)間不斷減少,分析成本也大大下降。我國(guó)在這方面依然以單元素浸提為主,采用更好的技術(shù)產(chǎn)品,優(yōu)化、開發(fā)新的測(cè)定方法,提高準(zhǔn)確度,研究多元素浸提、土壤養(yǎng)分分析是今后的發(fā)展方向。
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