徐鑫
摘 要:對土壤有效磷進行測定,可以了解土壤有效磷實際供應水平,避免過量施用肥料導致的毒害問題,合理施肥,提高單位產量。本文基于以往工作經驗,結合相關資料,簡述當前采用的各種土壤有效磷測定方法,就在測定中需要注意的一些問題進行分析,以提高測定準確性,滿足測定目的。
關鍵詞:土壤有效磷;測定方法;注意事項
植株中磷的需求通過吸收土壤中的有效磷來滿足,有效磷包含水溶性磷、吸附態磷及有機磷、沉淀磷等多種。磷的獲取雖然看似來源廣泛,但是天然環境中大部分存在的磷都無法被植株吸收,需要施用磷肥來補足植物對磷元素的需求。如今,由于濫用磷肥,導致的水體富營養化、污染等問題已經引起關注,有效磷的測定對于掌握土壤有效磷含量,保護環境,指導科學施肥,提高農作物產量有重要意義。
一、測定方法
1.化學方法。化學測定法簡便易行且成本相對較低,是目前測定土壤有效磷的主流方法,依據土壤性質不同,可分為以下幾種方法:
(1)Olsen法。Olsen法對呈弱酸性與石灰性土壤中的有效磷測定較為準確,石灰性土壤中碳酸鈣鹽含量較高,用酸性化學試劑浸提后,碳酸根變為碳酸氫根,使土壤中以碳酸鈣鹽形式存在的物質活性降低,而活性較大、含磷元素的磷酸鈣鹽等因水解作用會使其中的磷元素被浸提出來,然后就可通過鉬銻抗比色法對土壤有效磷進行測定。Olsen法對以鐵鹽、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系,會溶解有機質使浸提液呈現黃(褐)色,且顏色隨有機質含量升高而變深,從而影響比色分析。另外,也要控制浸提液溫度在20~25℃,才能使有效磷測定結果更加準確。
(2)Bray法。Bray法測定土壤有效磷含量是需要先用含氟的稀強酸溶液將磷元素浸提出來,再用鉬銻抗比色法進行測定的方法。由于浸提液PH值較低,以鈣鹽形式存在的P被溶解出來,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,生成穩定的絡合物,使以鋁鹽、鐵鹽形式存在的P同時被溶解出來,從而得到準確測定。這種方法簡便易行且誤差較小,可以測定弱酸性或中性土壤的有效磷含量,在我國應用廣泛。
(3)Mehlich3法。Mehlich3法使用的浸提劑與前兩種方法有所不同,為聯合浸提劑,這種試劑除了不可提取N以外,對土壤中其他如P、K等微量元素均可提取,因此,若是需要同時測定土壤中多種微量元素,這種方法更為合適。Mehlich3法對中性與酸性土壤中的微量元素提取更為充分,但由于浸提劑為復合成分,提取物質相對較多,會使浸提液出現顏色從而影響比色結果。
2.同位素示蹤。相較于化學提取測定方法,同位素示蹤法在測定土壤有效磷方面具有更大優勢,該方法在1954年提出,經過多年發展完善已經非常成熟,且應用放射性磷元素標記的方法十分簡便,實驗結果也相對更加準確。但因為標記用化學品成本居高不下,使得該方法無法得到大面積推廣。
3.生物測定法。生物測定方法是最直觀的標尺,可以一目了然地反應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,一般來講,指示生物要對磷元素具有較高敏感性,如黑麥或燕麥,同時計算該植物吸收磷元素的數量,也可以觀察其生長狀況是否良好或者比較植株相對生長量。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年生物測定法問世以來,較為經典的測定方法,后來的學者都是在這幾種方法的基礎上加以改進使用。
二、測定與注意事項
1.化學試劑的使用。在土壤有效磷測定試驗中,化學試劑的作用極其重要,其配比與質量等因素都對試驗結果起著決定性作用,因此,必須按照相關《操作規程》的要求嚴格配制,同時也應密切注意試管中物質所發生的顏色變化。
(1)試驗中所需要用到的一應物品必須符合相關要求,化學試劑、藥品等要保證質量過關,儀器也必須在使用前進行校準,以防止這些因素影響實驗準確性。
(2)化學試劑的取用必須遵循一定流程,取出后的試劑嚴禁重新放回去,以免對整瓶試劑產生影響。配制時也要注意試劑顏色是否正常,防止儲存不當的藥劑應用于試驗中。另外,配制試劑過程中凡是沾染到試劑的器皿務必沖洗干凈,試劑瓶也應放在干凈通風環境中。
(3)試劑的儲存應嚴謹科學,如抗壞血酸因易氧化的緣故,應用棕色避光瓶儲存,使用前務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明該試劑已變質,無法用于試驗中。
(4)鉬銻抗顯色劑容易氧化變色,最好根據使用量現場配制,若是一次配制過多,要放在棕色瓶中避光儲存。配制所用的純水若是不合格,會使鉬銻抗顯色劑呈現藍色。為防止誤判,應保證試劑溫度處于25~35℃再進行比色。
(5)配制溶液時需用高純度水,以免對顯色效果產生影響。同時,純水PH值也會對浸提液的酸堿度產生直接影響,配制好的標準溶液應盡量在20d內用完。
(6)應用玻璃瓶儲存碳酸氫鈉溶液,并蓋緊橡膠塞,以免久置后因二氧化碳揮發導致溶液PH值升高,若是要使用儲存20d以上的溶液,需現場校準PH值。
2.嚴格控制浸提過程。浸提過程中土壤含水比例、浸提溫度與震蕩時間、震蕩頻率等都是影響磷含量測定的關鍵因素,必須以嚴謹的態度對待。首先,要用校準過的1%電子天平進行標本稱量,稱取2.50g風干土樣放入瓶中,再放入50.00mLNaHCO3溶液。因土壤磷含量與浸提溫度和震蕩時間成正比,浸提劑也應在25±1℃的恒溫環境中放置一段時間再使用,且為了控制震蕩過程中產生的熱量,需使用恒溫震蕩機保持25±1℃的恒定溫度進行震蕩。另外,震蕩時間也要嚴格控制在30min,結束后必須立即用無磷濾紙對標本進行過濾。
3.顯色過程的操作
(1)鉬銻抗顯色劑應緩慢加入浸提液,并用手一點點搖勻試液,當氣泡明顯減少至消失后,方可加入純水,這時在慢慢晃動三角瓶,試液不會灑落出來。
(2)將比色皿放入架子上時,要手持毛玻璃一側,將兩個透光面調整平行并對準光路垂直放置,同時比色皿外壁要干凈無水漬,使用后及時清潔,放在干凈通風的地方晾干,不可烘烤。
三、結語
隨著技術不斷進步,有效磷測定方法也日益增多,各種先進、專業的儀器設備被應用于測定工作中,工作效率得到提高,分析時間不斷減少,分析成本也大大下降。我國在這方面依然以單元素浸提為主,采用更好的技術產品,優化、開發新的測定方法,提高準確度,研究多元素浸提、土壤養分分析是今后的發展方向。
參考文獻:
[1]張飛龍.Olsen法測定土壤中有效磷的方法優化及檢測研究[J].西藏農業科技,2016,38(4):33-37.
[2]蔣國明.土壤有效磷及其化學測試方法分析[J].化工管理,2016(4):190-190.
[3]謝修鴻,王曉紅,梁運江,等.三種土壤有效磷測定方法相關性的研究[J].東北農業科學,2015,40(3):30-32.