李朝英,鄭 路,2*
(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心,廣西 憑祥 532600;2.廣西友誼關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站,廣西 憑祥 532600)
氮、磷是植物生長(zhǎng)所需的大量元素,直接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育,同時(shí)還參與植物體內(nèi)許多重要化合物的合成與代謝。準(zhǔn)確測(cè)定植物氮含量和磷含量對(duì)于植物營(yíng)養(yǎng)診斷,合理施肥有著重要意義[1-3]。植物全氮、全磷消解的經(jīng)典方法是硫酸-高氯酸消解法、硫酸-雙氧水消解法等。硫酸-雙氧水消解法不使用易爆的高氯酸,一次消解液可同時(shí)測(cè)定全氮、全磷、全鉀含量,操作安全高效,在相關(guān)研究中應(yīng)用較多[4-6]。植物全氮和全磷含量測(cè)定的傳統(tǒng)方法分別是擴(kuò)散法、半微量凱式法和鉬銻抗比色法等。傳統(tǒng)方法操作繁瑣,易存在人為誤差,檢測(cè)效率低,難以滿足批量樣品檢測(cè)分析的需求。流動(dòng)分析儀是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型檢測(cè)分析儀器,因具有自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單,檢測(cè)準(zhǔn)確高效等優(yōu)點(diǎn)而得到農(nóng)林業(yè)、環(huán)境保護(hù)等多領(lǐng)域的關(guān)注。張英利等[7-8]先后提出了流動(dòng)分析儀測(cè)定硫酸-雙氧水消解植物全氮和全磷的方法,加標(biāo)回收率在98.5%~100.5%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%,精密度與準(zhǔn)確性較高。黃瑩等[9]使用流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定硫酸-雙氧水消解甘蔗植株的全氮和全磷,回收率在93%~110%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%;貝美容等[10]采用流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定硫酸-雙氧水消解橡膠全氮、全磷、全鉀的方法,回收率在99%~102%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%。流動(dòng)分析儀同時(shí)檢測(cè)全氮、全磷等多個(gè)項(xiàng)目的做法與以往的逐項(xiàng)檢測(cè)相比,明顯提高了檢測(cè)效率,成效顯著。但是由于大多數(shù)植物全氮、全磷含量較高,定容50 mL消解液的全氮、全磷含量仍可達(dá)200、35 mg/L,而流動(dòng)分析儀測(cè)定全氮、全磷含量的量程范圍為0~30 mg/L。有研究者在測(cè)定植物全氮、全磷含量時(shí),將消解液稀釋定容250 mL或?qū)⑾庖憾ㄈ?0~100 mL后,根據(jù)樣品全氮、全磷含量的預(yù)判情況再次稀釋?zhuān)越档拖庖喝?、全磷含量?-9]。消解液定容250 mL或多次稀釋的操作繁瑣,純水耗用量大,成本增加。消解液定容器皿體積偏大,占用空間大,操作不便。而多次稀釋中全氮、全磷含量預(yù)判及稀釋倍數(shù)確定增加檢測(cè)人員工作量及難度。即使利用流動(dòng)分析儀檢測(cè),一個(gè)樣品的稀釋及定容約需50 s,批量植物消解液的稀釋定容也需花費(fèi)一定量的時(shí)間及人工,且易出現(xiàn)人為差錯(cuò),影響批量樣品的高效檢測(cè)。
流動(dòng)分析儀測(cè)定全氮、全磷的原理分別基于Bertfelot反應(yīng)和磷鉬藍(lán)反應(yīng)。Bertfelot反應(yīng)是水楊酸鈉、次氯酸與銨根離子在堿性條件下反應(yīng)生成藍(lán)色絡(luò)合物,比色測(cè)定全氮含量。磷鉬藍(lán)反應(yīng)則是在一定酸度和銻離子存在條件下,磷酸根與鉬酸銨形成的銻磷鉬混合雜多酸被抗壞血酸還原為磷鉬藍(lán),比色測(cè)定全磷含量[4-5]。流動(dòng)分析儀經(jīng)設(shè)置后,即可自動(dòng)向全氮、全磷測(cè)定的兩個(gè)通道分別注入相應(yīng)試劑及消解液,使全氮、全磷顯色液酸堿度分別滿足相應(yīng)反應(yīng)要求,保證準(zhǔn)確高效地檢測(cè)分析。傳統(tǒng)方法中,測(cè)定全磷的鉬銻抗比色法原理與流動(dòng)分析儀的一致,但測(cè)定全氮的擴(kuò)散法和蒸餾法利用高濃度氫氧化鈉堿化消解液,蒸餾出的氨經(jīng)硼酸吸收,用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定得出全氮含量,其檢測(cè)原理與流動(dòng)分析儀不同。此外,傳統(tǒng)方法均為人工檢測(cè),抽樣、加試劑、酸堿度調(diào)整及檢測(cè)等均由人工完成。目前,流動(dòng)分析儀測(cè)定全氮、全磷含量方法與傳統(tǒng)方法的比較討論較少,所測(cè)結(jié)果可比性尚不清楚。
為了準(zhǔn)確高效地利用流動(dòng)分析儀同時(shí)快速測(cè)定植物全氮、全磷含量,有必要對(duì)現(xiàn)有方法進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn),使方法適用于全氮、全磷含量高低不同的植物樣品,減少消解液稀釋的人工操作,避免人為差錯(cuò),提高檢測(cè)效率及準(zhǔn)確性。為此,本實(shí)驗(yàn)以硫酸-雙氧水消解全氮、全磷含量高低不同的植物,對(duì)流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定植物全氮、全磷含量的方法進(jìn)行改進(jìn),分析討論改進(jìn)方法與擴(kuò)散法、鉬銻抗比色法測(cè)定結(jié)果的相關(guān)性與差異性,探討流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定植物全氮、全磷含量改進(jìn)方法的可行性,為實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)確高效、經(jīng)濟(jì)、快捷地檢測(cè)植物全氮、全磷含量提供可行的參考與指導(dǎo),從而滿足批量植物檢測(cè)分析的現(xiàn)實(shí)需求。
電子分析天平(萬(wàn)分之一);AA3流動(dòng)分析儀(配置MT7模塊,AACE操作軟件);烘箱;石墨爐。
2018年12月于廣西友誼關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站設(shè)置在青山實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的人工林樣地采集多年生降香黃檀(Dalberqia odoriferaT. Chen)葉1份、多年生格木(Erythrophleum fordiiOliv.)葉2份、多年生紅椎(Castanopsis hystrixA.DC.)葉和枝各11份,多年生馬尾松(Pinus massonianaLamb.)葉24份。共49個(gè)樣,依次編號(hào)1~49。植物烘干后粉碎,過(guò)孔徑0.5 mm篩的植物顆粒在60℃烘箱烘干至恒重,放于干燥器冷卻備用。
1.3.1 植物樣品消解
稱(chēng)取0.0500 g樣品放入50 mL三角瓶中,加3 mL硫酸,放于石墨加熱板消解樣品至醬油狀,三角瓶取下稍冷,逐滴加入雙氧水,至消解液變?yōu)槌吻鍫?,繼續(xù)加熱30 min,取下冷卻。用水將消解液洗入50 mL比色管中,定容,搖勻備用。樣2、樣3、樣14各制備4個(gè)平行消解液。以上植物全氮含量在5~40 g/kg之間,消解液中全氮含量5~40 mg/L之間,全磷含量在0.05~6.10 g/kg之間,消解液中全磷含量在0.05~6.10 mg/L之間,空白不加植物樣品,同上操作。
1.3.2 流動(dòng)分析儀法
1.3.2.1 試劑 進(jìn)樣清洗液:25 mL硫酸溶于水,定容至1 L;全磷測(cè)定用鹽溶液:5 g氯化鈉溶解于適量水中,定容至1 L;SDS水:0.5 g十二烷基硫酸鈉(SDS)溶解于適量水中,定容至250 mL;鉬酸銨溶液:6.2 g鉬酸銨,0.17 g酒石酸銻鉀,25 mL硫酸溶于水,定容至1 L;抗壞血酸溶液:1.5 g抗壞血酸溶于100 mL水中;全氮測(cè)定用緩沖液:35.8 g磷酸氫二鈉,19 g氫氧化鈉,50 g酒石酸鉀鈉,1.5 mL Brij35溶解于適量水中,定容至1 L;水楊酸鈉溶液:8 g水楊酸鈉、0.2 g硝普鈉溶解于適量水中,定容至200 mL;次氯酸鈉溶液:10%次氯酸鈉溶液2 mL,定容至100 mL;水:1.5 mL Brij35溶解,定容至1 L。以上試劑中SDS為電泳級(jí),其他均為分析純級(jí)。
1.3.2.2 儀器條件 流速50個(gè)樣/h,樣品對(duì)沖時(shí)間2 s,進(jìn)樣時(shí)間48 s,清洗時(shí)間24 s,儀器默認(rèn)設(shè)置基線和漂移校正,自動(dòng)基線參比為5%,全氮和全磷兩通道的比色濾光片波長(zhǎng)均為660 nm。全氮進(jìn)樣選擇高濃度進(jìn)樣,泵管管速為0.23 mL/min;全磷進(jìn)樣選擇低濃度進(jìn)樣,泵管管速為0.23 mL/min。
1.3.2.3 AA3流動(dòng)分析儀-MT7模塊管路 由圖1可見(jiàn),通道1的10個(gè)管路所對(duì)應(yīng)的試劑溶液依次為進(jìn)樣清洗液、空氣、SDS水、SDS水、空氣、鹽溶液、進(jìn)樣管、SDS水、鉬酸銨溶液、抗壞血酸溶液。通道2的10個(gè)管路所對(duì)應(yīng)的試劑溶液依次為清洗液、空氣、緩沖液、進(jìn)樣管、空氣、緩沖液、水、水楊酸鈉、次氯酸鈉、水。
1.3.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線建立 抽取100 mg/L磷標(biāo)準(zhǔn)液0.00、0.25、0.50、0.75、1.00、1.50 mL分 別 放 于25 mL容量瓶中,同時(shí)抽取1000 mg/L氮標(biāo)準(zhǔn)液0.00、0.30、0.40、0.50、0.75、1.00 mL放 入 上 述25 mL容量瓶中,用1.3.1中的消解空白液定容,搖勻,配制磷、氮混標(biāo)?;鞓?biāo)中磷濃度為0、1、2、3、4、6 mg/L,氮 濃度 為0、12、16、20、30、40 mg/L。按流動(dòng)分析儀上述檢測(cè)條件進(jìn)行測(cè)定,建立全磷的標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=0.9997x+0.0006(r2=0.9999),全氮的標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=0.9993x+0.0129(r2=0.9997)。
1.3.3 傳統(tǒng)方法
1.3.3.1 試劑 甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑:稱(chēng)取0.099 g溴甲酚綠、0.066 g甲基紅,溶解于100 mL乙醇中;硼酸-指示劑混合溶液:10 g硼酸溶于1 L水中,加入20 mL甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑,用稀酸或稀堿將溶液pH調(diào)節(jié)至4.5;0.01 mol/L鹽酸溶液:準(zhǔn)確抽取8.4 mL濃鹽酸,加水定容至100 mL,配制1 mol/L鹽酸溶液,抽取1 mol/L鹽酸溶液10 mL,定容至1 L,即得0.01 mol/L鹽酸溶液;鉬銻抗顯色劑:153 mL濃硫酸緩慢倒入400 mL水中,攪拌冷卻,取10 g鉬酸銨溶于300 mL水中,將配制的硫酸溶液緩緩加入配制的鉬酸銨溶液中。稱(chēng)取0.5 g酒石酸銻鉀溶解于100 mL水中后,將其加入鉬酸銨溶液中,定容至1 L,即得鉬銻抗貯存液。取100 mL鉬銻抗貯存液,加入1.5 g抗壞血酸,攪拌溶解即得鉬銻抗顯色劑;2 g/L的2,4-二硝基酚:稱(chēng)取2 g的2,4-二硝基酚溶解于100 mL乙醇中;2 mol/L氫氧化鈉:稱(chēng)取80 g氫氧化鈉溶解于少量水中,定容至1 L;98%濃硫酸;丙三醇。以上試劑均為分析純級(jí)。
1.3.3.2 擴(kuò)散法 擴(kuò)散皿內(nèi)室中加入2.5 mL硼酸-指示劑溶液,在擴(kuò)散皿沿及皿蓋塞均勻涂抹丙三醇,抽取消解液5 mL,加入擴(kuò)散皿外室一側(cè),在外室另一側(cè)加入10 mL的10 mol/L氫氧化鈉溶液,立即用皿蓋塞密封皿口,轉(zhuǎn)動(dòng)皿蓋,排出皿蓋塞與皿沿間的空氣,以達(dá)到良好密封的效果。左右輕旋擴(kuò)散皿,使外室的消解液與氫氧化鈉混合均勻。擴(kuò)散皿放于40℃恒溫箱中保溫24 h,取出后,以0.01 mol/L的鹽酸溶液滴定至內(nèi)室指示劑變至紫紅色,由滴定體積計(jì)算樣品氮含量??瞻淄喜僮鳎?1]。
1.3.3.3 鉬銻抗比色法 抽取10 mg/L的磷標(biāo)液0.00、0.25、0.50、1.00、1.50 mL,加1~2滴2,4-二 硝基酚,加2 mol/L氫氧化鈉將溶液調(diào)至淡黃色,加入2.5 mL鉬銻抗顯色劑,定容搖勻,放置40 min,于波長(zhǎng)700 nm處比色檢測(cè),建立磷標(biāo)準(zhǔn)曲線。y=1.9001x-0.00961(r2=0.9991)。抽取5 mL待測(cè)液于25 mL比色管,同上操作,于波長(zhǎng)700 nm處比色檢測(cè)。
1.3.4 流動(dòng)分析儀的精密度與準(zhǔn)確性檢驗(yàn)
1.3.4.1 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 測(cè)定樣2、樣3、樣14平行消解液的全氮和全磷。測(cè)量值xi的算術(shù)平均值為樣品全氮的估計(jì)值,標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)用貝塞爾公式計(jì)算,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD %)=標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)/計(jì)算結(jié)果算術(shù)平均值()×100
1.3.4.2 方法回收率實(shí)驗(yàn) 植物樣2、14分別稱(chēng)0.0500 g,抽取1000 mg/L銨標(biāo)0.5 mL,100 mg/L磷標(biāo)0.5 mL,分別加入兩個(gè)樣中,按1.3.1操作重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)3次,計(jì)算回收率。即:
回收率(%)=(加標(biāo)后測(cè)定值-本底值)/加標(biāo)量×100
本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、繪圖,進(jìn)行t檢驗(yàn)-成對(duì)雙樣本均值分析,對(duì)傳統(tǒng)方法與流動(dòng)分析儀測(cè)定的全氮、全磷含量進(jìn)行差異顯著性分析。利用直線方程進(jìn)行回歸分析,分析傳統(tǒng)方法與流動(dòng)分析儀測(cè)定的全氮、全磷含量的相關(guān)性及顯著性。
本實(shí)驗(yàn)選擇49個(gè)植物樣品的全氮含量在5~40 g/kg,全磷含量在0.05~6.05 g/kg。由表1可見(jiàn),擴(kuò)散法與流動(dòng)分析儀所測(cè)氮含量平均值分別為14.09和13.88 g/kg,經(jīng)t檢驗(yàn),P(T≤t)雙尾=0.29,說(shuō)明以上植物樣品使用兩種方法所測(cè)全氮含量差異不顯著。鉬銻抗比色法與流動(dòng)分析儀所測(cè)磷含量平均值分別為0.80和0.77 g/kg,經(jīng)t檢驗(yàn),P(T≤t)雙尾=0.18,說(shuō)明以上植物樣品使用兩種方法所測(cè)全磷含量差異不顯著。
表1 傳統(tǒng)方法與流動(dòng)分析儀測(cè)定植物全氮、全磷含量的t檢驗(yàn)(成對(duì)雙樣本均值分析)
由圖2可見(jiàn),擴(kuò)散法與流動(dòng)分析儀測(cè)定全氮含量回歸方程Y=0.978X+0.502(r2=0.9755),兩種方法所測(cè)全氮呈極顯著性相關(guān)(P<0.01)。鉬銻抗比色法與流動(dòng)分析儀測(cè)定全磷含量回歸方程Y=0.985X+0.035(r2=0.9835),兩 種 方 法 所測(cè)全磷呈極顯著性相關(guān)(P<0.01)。兩個(gè)回歸方程的斜率分別為0.978、0.985,均趨近于1,說(shuō)明流動(dòng)分析儀與傳統(tǒng)方法所測(cè)全氮、全磷含量一致。
圖2 傳統(tǒng)方法與流動(dòng)分析儀測(cè)定植物全氮、全磷含量的相關(guān)性
采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行方法回收率檢驗(yàn)。2個(gè)樣品的磷加標(biāo)量為1 mg/L,氮加標(biāo)量為10 mg/L,其消解液使用流動(dòng)分析儀重復(fù)測(cè)定3次。由表2可見(jiàn),流動(dòng)分析儀測(cè)定全磷的平均回收率為98.67%~99.11%,全氮的平均回收率為98.23%~100.68%。說(shuō)明流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定全氮、全磷的準(zhǔn)確性較高。
由表3可得,在相同檢測(cè)條件下,選擇3個(gè)植物的全磷含量在0.53~6.01 mg/L之間,全氮含量在11.86~38.21 mg/L之間。流動(dòng)分析儀同時(shí)對(duì)以上3個(gè)植物的全氮、全磷含量重復(fù)測(cè)定4次,全磷含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.65%~5.50%,全氮含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.99%~3.51%??梢?jiàn),流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定全氮、全磷含量的精密度良好,測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定。
表2 流動(dòng)分析儀測(cè)定植物全氮、全磷的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)
表3 流動(dòng)分析儀測(cè)定植物全氮、全磷的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)
本實(shí)驗(yàn)植物樣品全氮含量在5~40 g/kg之間,全磷含量在0.5~6.05 g/kg之間,全氮和全磷含量高低不一,有一定代表性。本實(shí)驗(yàn)提出的流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定植物全氮、全磷含量方法的精密度及準(zhǔn)確性良好,測(cè)定結(jié)果與傳統(tǒng)方法無(wú)顯著性差異,有良好的相關(guān)性,與傳統(tǒng)方法所測(cè)全氮、全磷含量有一定可比性。本實(shí)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)方法提出改進(jìn),進(jìn)一步減少了人員工作量及試劑用量,操作簡(jiǎn)捷高效,準(zhǔn)確經(jīng)濟(jì)。
由于大多數(shù)植物全氮、全磷含量較高,流動(dòng)分析儀測(cè)定全氮、全磷含量的量程范圍在0~30 mg/L之間。為了使用流動(dòng)分析儀測(cè)定植物全氮、全磷含量,現(xiàn)期研究多是對(duì)消解液進(jìn)行高倍或多次稀釋?zhuān)ㄈ蒹w積多在100 mL以上,以降低待測(cè)消解液全氮、全磷含量。但此做法操作繁瑣,增加純水耗用量,費(fèi)工費(fèi)時(shí),且因大量的人工操作易產(chǎn)生差錯(cuò),不利于準(zhǔn)確高效地檢測(cè)分析。本實(shí)驗(yàn)不同于上述做法,而是將現(xiàn)有研究中植物常規(guī)稱(chēng)量的0.2500 g調(diào)減為0.0500 g,消解液一次定容50 mL,全氮高達(dá)200 mg/L的豆科等植物消解液氮含量可控制在40 mg/L及其以下,全磷高含量植物的消解液磷含量則降至6 mg/L左右。其次是將現(xiàn)有研究測(cè)定全氮含量常用的管速0.32 mL/min進(jìn)樣管更換為管速0.23 mL/min的進(jìn)樣管,消解液進(jìn)樣量減少了30%,測(cè)定全氮含量40 mg/L的樣品準(zhǔn)確穩(wěn)定,說(shuō)明儀器量程擴(kuò)展。張麗萍等[12]使用管速0.23 mL/min的進(jìn)樣管測(cè)定植物全氮含量,檢測(cè)范圍擴(kuò)展在0~50 mg/L之間,與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。本實(shí)驗(yàn)消解液全磷含量降至6 mg/L左右,直接以0.23 mL/min進(jìn)樣管測(cè)定,與現(xiàn)有研究所述一致。通常情況下,一個(gè)消解液的稀釋定容包括取放容器和消解液,加水稀釋?zhuān)瑴?zhǔn)確定容及搖勻等一系列操作,全過(guò)程約用50 s。300個(gè)消解液的一次稀釋定容約需4.1 h,二次稀釋定容共需用8.2 h。本實(shí)驗(yàn)提出的方法為一次稀釋定容至50 mL,定容體積小,操作簡(jiǎn)捷,純水用量少,消解液稀釋定容人工操作明顯減少,由此避免了不必要的人工差錯(cuò),提高了檢測(cè)分析速度,降低了檢測(cè)成本。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)方法適用于氮含量和磷含量高低不一的植物樣品,確保流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定植物全氮、全磷含量準(zhǔn)確快速。可見(jiàn),本實(shí)驗(yàn)提出的方法具有一定應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
Bertfelot反應(yīng)的適宜pH為12.8~13.3,磷鉬藍(lán)反應(yīng)的適宜顯色酸度為0.35~0.55 mol/L[4,13]?,F(xiàn)期利用流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定全氮、全磷含量的研究中,測(cè)定全氮用緩沖液的氫氧化鈉濃度為22~32 g/L,測(cè)定全磷用鉬酸銨溶液中的硫酸體積是總?cè)芤后w積的6.6%~7.1%[7,9-10,14]。本實(shí)驗(yàn)所用緩沖液中氫氧化鈉濃度為19 g/L,每升鉬酸銨溶液中硫酸體積是總?cè)芤后w積的2.5%。本實(shí)驗(yàn)堿化和酸化顯色液所用氫氧化鈉和硫酸量均少于現(xiàn)期研究。這主要因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)植物消解液稀釋定容體積小,消解液保持了一定的酸度,測(cè)定全氮采用管速0.23 mL/min的進(jìn)樣管,減少進(jìn)樣量,堿化全氮顯色液所需的氫氧化鈉量隨之減少;而消解液本身的酸度使得鉬酸銨溶液中硫酸量無(wú)需過(guò)高即可滿足全磷含量檢測(cè)要求。現(xiàn)有研究對(duì)消解液進(jìn)行高倍或多次稀釋?zhuān)庖核岫认陆递^多,進(jìn)樣管管速高,進(jìn)樣量大,堿化全氮顯色液所需的氫氧化鈉量及酸化全磷顯色液所需的硫酸量均多于本實(shí)驗(yàn)。Bertfelot反應(yīng)和磷鉬藍(lán)反應(yīng)的顯色酸堿要求截然不同,本實(shí)驗(yàn)以較少的酸堿量同時(shí)滿足了兩種反應(yīng)的顯色要求,說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)提出的同時(shí)測(cè)定全氮、全磷含量的方法有利于節(jié)約試劑,降低成本,減少污染,且檢測(cè)準(zhǔn)確高效,優(yōu)于現(xiàn)期研究。
與傳統(tǒng)方法相比較,本實(shí)驗(yàn)提出的同時(shí)測(cè)定植物全氮、全磷含量的方法測(cè)定100個(gè)植物全氮、全磷含量所用試劑量均小于250 mL,傳統(tǒng)方法所用高濃度氫氧化鈉達(dá)到1000 mL,其他試劑用量均在250 mL左右,所以流動(dòng)分析儀的試劑量明顯少于傳統(tǒng)方法。此外,傳統(tǒng)方法測(cè)定植物全氮、全磷含量需要逐項(xiàng)檢測(cè),人員工作強(qiáng)度大,完成100個(gè)植物全氮、全磷含量至少需要3個(gè)工作日,效率低,且人為誤差難以避免;流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定100個(gè)植物全氮、全磷含量共需6 h,檢測(cè)效率是傳統(tǒng)方法的4倍,流動(dòng)分析儀代替人工完成了抽樣、比色檢測(cè)、編輯數(shù)據(jù)報(bào)告等工作,人員工作強(qiáng)度小,檢測(cè)高效經(jīng)濟(jì)。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)流動(dòng)分析儀同時(shí)測(cè)定植物全氮、全磷含量的方法進(jìn)行了改進(jìn),避免了消解液的大量稀釋定容操作,檢測(cè)簡(jiǎn)捷高效,經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)確,適用植物樣品廣泛。流動(dòng)分析儀測(cè)定植物全氮含量的回收率為98.23%~100.68%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.99%~3.51%。測(cè)定植物全磷含量的回收率為98.67%~99.11%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.65%~5.50%。該方法精密度及準(zhǔn)確性良好,所測(cè)全氮、全磷含量與擴(kuò)散法和鉬銻抗比色法無(wú)顯著性差異,且呈顯著性相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)提出的改進(jìn)方法適用于批量植物全氮、全磷含量的高效檢測(cè)。