酸性土壤有效磷測定中的溫度控制技術(shù)探討

夏曉燕，邵賽男，蔣玉根，徐君，戴學(xué)龍

(杭州市富陽區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 311400)

磷是作物需求的三要素之一，而磷營養(yǎng)中起主導(dǎo)作用的是土壤中有效磷的含量水平，因此，土壤有效磷含量是測土配方施肥技術(shù)研究的重要參考指標(biāo)。準(zhǔn)確測定土壤有效磷的值，對合理施肥具有較大的參考價值[1-2]。實際檢測工作中可以發(fā)現(xiàn)，無論是顯色溫度還是浸提溫度，都會對土壤有效磷的測定值產(chǎn)生較大影響。本文在實驗室條件下通過研究顯色溫度、浸提溫度(浸提液及浸提環(huán)境溫度)對有效磷測定值的影響，提出適宜溫度的范圍及方法，為準(zhǔn)確測定酸性土壤有效磷含量提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

標(biāo)準(zhǔn)土樣為GBW07458(黑龍江黑土，pH 6.14±0.07,有效磷32±4 mg·kg-1，有效期至2020年)、GBW07415(湖北水稻土，pH 6.08±0.06，有效磷1.5±0.2 mg·kg-1，有效期至2020年)。

主要儀器和設(shè)備。電子天平(型號TE612-L)、紫外分光光度計(型號UV-1750)、恒溫振蕩器(型號HZ-2410K-2)、塑料瓶(200 mL)、容量瓶(50 mL)。

1.2 方法

1.2.1 試劑配制

根據(jù)NY/T 1121.7—2014《土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定》中第5條分析步驟的要求，配制所需試劑。

1.2.2 提取與測定

浸提土壤有效磷。稱取標(biāo)準(zhǔn)土樣5.00 g于200 mL塑料瓶，加入50 mL氟化銨-鹽酸浸提劑，170 r·min-1振蕩30 min后立即用無磷干濾紙過濾。

制備空白溶液。不加試樣，步驟同土壤有效磷浸提。

繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。分別吸取磷標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1、2、4、6、8、10 mL于50 mL容量瓶，加10 mL氟化銨-鹽酸浸提劑、10 mL硼酸溶液，搖勻，加蒸餾水至30 mL，滴2滴二硝基酚指示劑，用硫酸溶液調(diào)溶液至剛變微黃色，加5 mL鉬銻抗顯色劑，蒸餾水定容，搖勻，得含磷0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。靜置30 min后，用1 cm光徑比色皿在波長700 nm處測定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

測定標(biāo)準(zhǔn)土樣。吸取試樣(土壤有效磷浸提液)10 mL于50 mL容量瓶，與標(biāo)準(zhǔn)溶液制備同步驟得到顯色液，靜置30 min后，用1 cm光徑比色皿在波長700 nm處測定。空白溶液同時測定。

1.2.3 顯色溫度和浸提溫度

不同顯色溫度的影響。浸提溫度控制在25 ℃，保持其他條件一致，顯色液制作前，先將恒溫箱溫度分別調(diào)制10、15、20、25、30、35、40和45 ℃，顯色液制作完成后，立刻放入恒溫箱靜置30 min，用1 cm光徑比色皿在波長700 nm處，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的零點調(diào)零后進行比色測定。

不同浸提溫度的影響。顯色溫度控制在30 ℃，保持其他條件一致，在土壤有效磷浸提、加入氟化銨-鹽酸浸提劑前，先將恒溫振蕩器溫度分別調(diào)制10、15、20、25、30 ℃，浸提劑溫度控制在10、15、20、25、30 ℃后分別加入，放入振蕩器振蕩30 min。

1.2.4 數(shù)據(jù)計算

ω=1 000VD(P-P0)÷(1 000m)。

式中：ω為有效磷含量(mg·kg-1)；P為顯色液磷濃度(mg·L-1)；P0為空白樣磷濃度(mg·L-1)；V為顯色液體積(mL)；D為分取倍數(shù)；m為標(biāo)準(zhǔn)土樣質(zhì)量(g)。

2 結(jié)果與分析

2.1 顯色溫度對酸性土壤有效磷測定的影響

表1表明，顯色溫度<20 ℃時，顯色不完全，酸性土壤有效磷測定值與標(biāo)準(zhǔn)值比對明顯偏低，超出誤差范圍。當(dāng)顯色溫度>40 ℃時，顯色較深，有效磷含量明顯高于標(biāo)準(zhǔn)值。

表1 顯色溫度對2個標(biāo)準(zhǔn)土樣有效磷測定結(jié)果的影響 單位：mg·kg-1

相對標(biāo)準(zhǔn)差被定義為樣品磷含量和有效磷標(biāo)準(zhǔn)值的差值與有效磷標(biāo)準(zhǔn)值的百分比，負(fù)標(biāo)準(zhǔn)差表示在某溫度下有效磷尚未全部檢出，正值則表示有過多的無效磷作為有效磷檢出[3]。圖1顯示，在顯色溫度25～35 ℃時相對標(biāo)準(zhǔn)差正值較小，比較能代表土壤樣本中真實的有效磷含量水平。

圖1 顯色溫度對2個標(biāo)準(zhǔn)土樣磷測定相對標(biāo)準(zhǔn)差的影響

2.2 浸提溫度對酸性土壤有效磷測定的影響

表2表明，浸提溫度<20 ℃時，酸性土壤有效磷測定值明顯偏低，超出誤差范圍，當(dāng)浸提溫度>30 ℃時，有效磷含量已超出正常誤差范圍。

對表2數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，圖2顯示，在溫度20～25 ℃時相對標(biāo)準(zhǔn)差值較小，比較能代表土壤樣本中真實的有效磷含量。

表2 浸提溫度對2個標(biāo)準(zhǔn)土樣有效磷測定結(jié)果的影響 單位：mg·kg-1

圖2 浸提溫度對2個標(biāo)準(zhǔn)土樣磷測定相對標(biāo)準(zhǔn)差的影響

3 小結(jié)與討論

為真實反映土壤磷的有效性，科學(xué)指導(dǎo)施肥，在測定酸性土壤有效磷時要嚴(yán)格控制顯色溫度和浸提溫度，建議顯色溫度控制在25～35 ℃，浸提溫度控制在20～25 ℃。在實際操作中，要根據(jù)環(huán)境溫度隨機應(yīng)變，環(huán)境溫度較低時，可以將顯色溫度適當(dāng)提高，控制在30～35 ℃，浸提溫度控制在25 ℃左右；環(huán)境溫度較高時，適當(dāng)調(diào)低顯色溫度，將顯色溫度控制在25～30 ℃，浸提溫度控制在20 ℃左右。