地壳中磷元素(以P2O5计)的平均含量大约为0.28%,可分为有机磷和无机磷两大类。无机磷主要以钙、镁、铁、铝等形态结合为磷酸盐,有机磷以卵磷脂、核酸、磷脂为主。土壤中的磷素大部分以迟效性状态存在,了解土壤有效磷的供应状况,对于施用磷肥有着直接的指导意义。土壤有效磷的测定方法很多,由于浸提剂的不同所得结果也不同。浸提剂的选择主要是根据各种土壤性质而定。提取剂是否合适?必须通过田间试验评价(测定值与作物产量进行相关研究)。一般情况下,石灰性土壤和中性土壤采用碳酸氢钠浸提(Olsen法)较满意;微酸性土壤可应用0.03NNH4F—0.025NHCl浸提(Bray—I法)和碳酸氢钠浸提;但中等酸性土壤采用Bray-I法优于Olsen法;强酸性/:壤则需用更强酸性的提取剂如0.03NNH4F—0.1NHCl(Bray—Ⅱ法)。同—土壤用不同浸提剂提取的有效磷量相差很多,用同一浸提剂但浸提的条件不同如土液比、温度、时间、振荡方式等因子,对结果也会有很大影响。所以有效磷只是一个相对指标,只有用同一方法、在相同条件下测得的结果,才有相对比较的章义。因此在报告结果时,必须说明测定的方法和条件。
1.0.5MNaHCOs浸提—钼锑抗比色法(Olsen法)
(一)测定原理
石灰性土壤中的磷主要以Ca—P(磷酸钙盐)的形态存在,中性土壤中则Ca—P、A1—P(磷 酸铝盐)、Fe—P(磷酸铁盐)都占有一定比例。由于浸提液(0.5MNaHCO~)提高了CO32-离子的活性,使其与Ca2+形成CaCO3沉淀,从而降低了Ca2+的活性,因磷酸钙的溶解度>碳酸钙,故磷酸根的活性增加,同时也可使比较活性的Fe—P 和AI-P起水解作用而浸出,从而增加了碳酸氢钠提取中性和石灰性土壤速效磷的能力。此法提取时受温度影响很大,以20℃为宜。
(二)主要仪器和试剂
1.往复式振荡机;分光光度汁或光电比色计。
2.0.5MNaHCO3浸提剂 称42.0克碳酸氢钠(NaHCO3三级)溶于800毫升水中,稀释至990毫升,用4NNaOH溶液调节pH至8.5(用pH计测定),稀释至1升,保存于塑料瓶中。如超过1月,用时需重新校正pH值。
3.无磷活性炭粉 将活性炭粉先用1:1盐酸浸泡过夜,然后在平板漏斗上抽气过滤,用水洗到无Cl-为止。再用o.5MNaHCOo溶液浸泡过夜,在平板漏斗上抽气过滤,用水洗尽NaHC03,最后检查到无磷为止,烘干备用。
4.硫酸钼锑贮存液 浓硫酸(H2s04,二缎)153毫升缓慢地倒入约400毫升水中,搅拌、冷却。10克钼酸铵(二级)溶解于约60℃的300毫升水中,冷却。然后将硫酸溶液缓缓到入钼酸铵溶液中,再加100毫升0.5%酒石酸锑钾(KSbOC4H4O6·1/2H2O,二级)溶液,最后用水稀释至1升,避光贮存;此贮存液含1%钼酸铵,5.5NH2S04。
5.钼锑抗显色剂 1.50克抗坏血酸(C6H8O6,左旋,旋光度+21一+220,二级)溶于100毫升钼锑贮存液中,此液须随配随用,有效期一天。
6.二硝基酚指示剂0.2克2,6—二硝基酚或2,4—二硝基酚~C6H3OH(N02)2)溶于100毫升水中。
7.5ppm P标准溶液0.4390克磷酸二氢钾(KH2PO4,二级,105℃烘干2小时)溶于200毫升水中,加入5毫升浓H2SO4,转入1升容量瓶中,用水定容。此为100ppm P标准溶液,可长期保存。取此溶液准确稀释20倍,即为5ppmP标准溶液,此溶液不宜久存。
(三)操作步骤
1.称取通过1毫米筛孔的风干土壤样品5.00克于250毫升三角瓶中,加入一小勺无磷活性炭粉和0.5MNaHCO3100毫升,在20—25℃下振荡30分钟(振荡机速率每分钟150~180次),取出后用干燥漏斗和无磷滤纸过滤于三角瓶中。同时做空白试验。
2.吸取浸出液10--20毫升于50毫升容量瓶中,加二硝基酚指示剂2滴,用稀硫酸和稀氢氧化钠溶液调节pH至溶液刚呈微黄色(小心慢加,边加边摇,防止产生的CO2,使溶液喷出瓶口),等C02充分放出后,加钼锑抗显色剂5毫升,摇匀,用水定容。在室温高于15℃的条件下放置20分钟后,在分光光度计上用波长700纳米(光电比色计用红色滤光片)比色,以空白试验溶液为参比液调零点,读取吸收值,在工作曲线上查出显色液的ppm P数。颜色在8小时内可保持稳定。
3.工作曲线的绘制 分别吸取5ppmP标准溶液o,l,2,3,4,5,6毫升于50毫升容量瓶中,加水稀释至30毫升,加入钼锑抗显色剂;毫升,摇匀,定容。即得0,0.1,0.2,
0.3,0.4,0.5,0.6ppmp标准系列溶液,与待测溶液同时比色,读取吸收值。在方格坐标纸上以吸收值为纵坐标,Pppm数为横坐标,绘制工作曲线。
(四)结果计算
有效Pppm= 显色液Pppm *显色液体积*分取倍数/风干土重(g)
显色液Pppm——以工作曲线查得显色液的Pppm数
显色液体积——50毫升;
分取倍数——浸提液总体积100毫升/吸取浸出液毫升数
W——风干土重,克。
1.必须严格控制浸提液的温度。为照顾各地的具体情况,规定温度幅度为20~25℃,具体分析时各批样品应在这个变幅范围内选择一个温度,便于各批结果进行相对比较。
2.用稀硫酸中和NaHC03后再加钼锑抗试剂的优点是钳锑抗试剂可通用于其它各项磷的测定,缺点是当分析大批土样时繁琐和费时,所以若大批分析土样时,可按下述方法另外配制钼锑抗试剂和进行测定,它适用于土壤速效磷在2.5一150ppm范围内的土壤。土壤专用钼锑抗试剂12.0克钼酸铰溶于250毫升水中。另将176毫升浓硫酸注入800毫升水中,冷却后加入0.30克酒石酸氧锑钾,搅溶。再将两溶
液相混和,加水至2升。临用当天,每100毫升溶液中加入0.53克抗坏血酸,亢分泥匀,避光存放。
测定方法 吸取浸出液l0.00毫升(含1.25~i5微克P。土壤有效磷在30-60ppm之间者
改吸5毫升,在60~150ppm之间改吸2毫升,并用NaHCO3浸提剂补足至10毫升)放入25毫升容量瓶中,加5.00米毫升钼锑抗试剂,加水定容,摇匀后放置30分钟,在分光光度计700纳处测读吸收值,以空白调零点。