堿性土壤有效磷測定方法研究

中圖分類號 S153.6 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731（2025）17-0084-04

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.17.021

Research on the determination method of available phosphorus in alkaline soil

YAN Jun FU Encheng

（GeneralStationofCultivatedLand QualityandFertilizerManagementin ZhejiangProvince，Hangzhou31o2o，China）

AbstractTo enhance the eficiencyand quality of available phosphorus detection in alkaline soil，this study referenced the method specified inNY/T 1121.7-2014“Soil Testing—Part7：Method for Determinationof Available Phosphorus in Soil\"（using 25mL colorimetric vessels and manual degassing），while also employing 50mL colorimetric vessels and an ultrasonic degassing method to determine the available phosphorus content in alkaline soils （sample No.ASA-9，ASA-15，ASA-17）. The precision of the method was evaluated using relative standard deviation （RSD），and the influence of diffrent extraction temperatures （24，25，26°C）on the determination results was analyzed.The results showed that the standard curves of theestablished method all achieved R² values of O.999 9，indicating excellent linearity.The measured available phosphorus contents of ASA9，ASA-15，and ASA-17 sample soils were in the ranges of 23.8-24.1， 53.5-53.9，and 8.3-8.6 mg/kg， respectively，all falling within the standard reference ranged. The RSD values ranged from 1.99% to 3.39% Temperature was found to have a certain influence on the determination results： when the ambient temperature was relatively low，the extraction solution can be maintained at before adding it to the extraction flask;when theambient temperature was relatively high，the extraction solution can be maintained at In conclusion， the method used in this experiment demonstrated high accuracy and excellent precision for the determination of available phosphorus sample in alkaline soil， making it suitable for large scale analysis.

Keywords alkaline soil; available phosphorus; ultrasonic degassing; precision

磷是植物生長發育不可缺少的主要營養元素，對保持品種的優良特性有明顯作用1。土壤有效磷是能夠被作物直接吸收利用的主要磷素形態2。在生產實踐中，為保證作物的高質高產，通常施用磷肥以提高土壤有效磷的含量。然而，過量的磷肥會導致土壤磷素積累，造成淋失風險[3-4]。有效磷含量是土壤養分狀況的一個重要衡量指標，對作物的產量、土壤肥力水平以及農業活動中磷的環境風險評價等具有重要作用5，分析不同類型土壤有效磷含量變化，可為科學施用磷肥提供參考[。

目前，土壤有效磷檢測標準可參考NY/T1121.7—2014《土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定》和LY/T1232—2015《森林土壤磷的測定》。對于pH?6.5 的土壤一般采用NY/T1121.7—2014《土壤檢測第7部分：土壤有效磷的測定》中的碳酸氫鈉浸提一鉬銻抗比色法，但在實踐中，發現常規操作中部分存在一些問題，如標準曲線采用 25mL 容量瓶定容時，加顯色劑搖動時劇烈冒泡可能導致液體溢出、驅趕氣泡消耗時間可能使顯色不在最佳環境中反應。近年來，相關研究人員利用土壤光譜特性來分析土壤中有效磷的含量8-9]，盡管利用電感耦合等離子體發射光譜檢測土壤有效磷含量較為簡便且能實現自動化，但磷元素的譜線強度較弱且存在較強的連續背景干擾和光譜干擾，導致分析結果的穩定性不高。本研究在標準方法的基礎上進行了顯色容器、超聲波排氣泡等方面的嘗試，以測定土壤中的有效磷含量，為提高堿性土壤有效磷檢測質量和效率提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試堿性土壤為GBW07460（ASA-9），GBW（E）070336（ASA-15），GBW（E）070338（ASA-17）。

BSA822-CW電子天平，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；HZ-9310K-A往復振蕩機，太倉市華利達實驗設備有限公司；UV-2600紫外可見分光光度計，島津（蘇州）有限公司）；KQ5200E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；FE20酸度計，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

氫氧化鈉溶液（ 100g/L 、碳酸氫鈉浸提劑L 0.50mol/L ， pH=8.5 ）、酒石酸銻鉀溶液、鉬銻貯備液、鉬銻抗顯色劑、磷標準貯備液（ 100mg/L} ，磷標準溶液 ?5.00mg/L ）等試劑均為國藥集團化學試劑有限公司生產的分析純試劑。磷酸二氫鉀為上海麥克林生化科技股份有限公司生產的高純試劑。分析用水為GB/T6682—2008《分析實驗室用水規格和試驗方法》中規定的二級水。

1.2 有效磷的浸提

稱取通過 2mm 篩孔的風干土壤試樣 2.50g ，置于 200mL 塑料瓶中，加入碳酸氫鈉浸提劑 50.0mL 在 （25±1）^°C ，（ 180±20）r/min 條件下振蕩 30min ，用無磷濾紙過濾。

1.3不同方法的標準曲線的繪制

1.3.1標準法 分別吸取不同分量的 （0，0.50 1.00?2.00?3.00?4.00?5.00mL）5.00mg/L 標準磷溶液于 25mL 容量瓶中，加入 10.00mL 碳酸氫鈉浸提劑，5.00mL 鉬銻抗顯色劑，緩慢振蕩排出 CO₂ 后加水定容，配制成濃度依次為 0.0.10，0.20，0.40，0.60，0.80， 1.00mg/L 的標準磷溶液。置于 20°C 以上環境中穩定 30min ，于 880nm 波長條件下測定吸光度，以標準系列溶液的磷濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制曲線，計算回歸方程。

1.3.2方法1 吸取不同分量的 （0，0.50，1.00 2.00，3.00，4.00，5.00mL）5.00mg 標準磷溶液于50mL 的比色管內，加入 10.00mL 碳酸氫鈉浸提劑和 5.00mL 鉬銻抗顯色劑，利用超聲波振蕩排出CO₂ ，加水定容至比色管的 25mL 刻度線。其余步驟同1.3.1。

1.3.3方法2 分別吸取不同分量的 （0，1.00 、 標準磷溶液于 50mL 容量瓶中，加入 20.00mL 碳酸氫鈉浸提劑， 10.00mL 鉬銻抗顯色劑，緩慢搖動，利用超聲波振蕩排出 CO₂ 后加水定容至 50mL 刻度線，配制成濃度為 0.0.10，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00mg/L 的標準磷溶液。其余步驟同1.3.1。

1.4土壤有效磷測定

使用3種方法測定ASA-9、ASA-15、ASA-173種土壤的有效磷含量。計算如式（1）。

W（mg/kg）=（C-C₀）×V×D/m

式中， W 為有效磷含量； c 為標準曲線求得的顯色液中磷的濃度 ?mg/L? ）， V 為顯色液體積 （mL） ; D 為分取倍數， D= 浸提液體積/吸取液體積； m 為風干土樣質量。

1.4.1標準法 吸取 2.00～10.00mL 試樣溶液于50mL 容量瓶或錐形瓶中，緩慢加入鉬銻抗顯色劑5.00mL ，并輕輕搖晃排出 CO₂ 氣體；添加 10.00mL 水并充分搖勻，直到 CO₂ 完全消除。置于 20°C 以上環境中穩定 30min ，于 880nm 波長下測定吸光度。

1.4.2 方法1 吸取 2.00～10.00mL 試樣溶液于50mL 比色管中，緩慢加入 5.00mL 鉬銻抗顯色劑，利用超聲波振蕩排除 CO₂ ，加水定容至 25mL 。其余步驟同1.4.1。

1.4.3方法2 吸取 2.00～10.00mL 試樣溶液于50mL 容量瓶或錐形瓶中，緩慢加入鉬銻抗顯色劑5.00mL ，慢慢搖動，利用超聲波振蕩除盡 CO₂ ，再加人 10.00mL 水，充分搖勻。其余步驟同1.4.1。

1.5精密度計算

選取ASA-9和ASA-17，按優化的測試條件全程序平行測定6次，計算測定值的平均值、相對標準偏差（RSD）。

1.6浸提溫度對堿性土壤有效磷測定的影響

選取ASA-9和ASA-15，于夏季（7月）和冬季（1月）在 24～26°C 浸提溫度下按照方法2分別測定有效磷含量。

1.7 數據處理

利用Excel軟件對數據進行處理分析。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

由圖1可知，本研究所用方法建立的方程 R² 為0.9999（ ?0.999 0 ），說明標準曲線線性關系良好。標準方法采用 25mL 容量瓶定容，加完標準溶液、浸提劑和顯色劑后，溶液已接近容量瓶的瓶口，氣泡難以除盡，且操作不當極易噴出造成損失，標準曲線較難1次成功 （R²lt;0.9990 ），需要刪減標準曲線濃度點或重新配置操作不當的濃度點，重新顯色，費時費力。而本研究的方法采用 50mL 比色管或容量瓶，加完顯色劑后液面距離瓶口還有一大段距離，排出氣泡時液面不易噴出，操作穩定且一次成功率高，采用超聲波排出氣泡速度快，能排盡氣泡，顯色體系更加穩定。

（A）（B）分別為方法1和方法2。

2.2土壤有效磷含量

由表1可知，標準法測定的ASA-9、ASA-15、ASA-17土壤樣品有效磷含量分別為23.4、52.7、8.0mg/kg ，方法1測定的分別為24.1、53.5和8.3mg/kg ；方法2測定的分別為23.8、53.9、8.6mg/kg 。不同方法測定的同一土壤樣品的有效磷含量接近，且均在土壤規定的標準范圍內，說明本研究方法可有效測定土壤有效磷含量，與標準法無明顯區別。

表13種方法測定的土壤有效磷含量

2.3 精密度

由表2可知，方法1測定的ASA-9和ASA-17土壤樣品有效磷的RSD分別為 1.99% 和 3.39% ，方法2分別為 2.49% 和 3.22% ，說明兩種改進方法檢測結果穩定，精密度高。

單位： （mg/kg）

表2精密度

2.4浸提溫度對堿性土壤有效磷測定結果的影響

由表3可知，相同的浸提溫度下，冬季的有效磷測定結果略低于夏季。因此，在環境溫度較低時，可以將浸提液控制在 25～26°C 再加入浸提瓶；環境溫度較高時，將浸提液控制在 24～25'C 再加入浸提瓶。

表3浸提溫度對有效磷測定結果的影響

單位：（mg/kg）

3結論與討論

在實際操作中，NY/T1121.7—2014《土壤檢測第7部分：土壤有效磷的測定》所規定的有效磷檢測方法存在結果穩定性不足和測試效率偏低的問題。采用碳酸氫鈉浸提待測液后，在加入含硫酸的鉬銻抗顯色液時會產生大量氣泡，使用 25mL 容量瓶進行顯色反應，其瓶口較小， CO₂ 氣體難以迅速排出，操作時需逐滴加入顯色劑并不斷搖晃，否則易導致試液溢出，造成檢測誤差較大?；诖耍狙芯繉υ搲A性土壤有效磷的檢測方法進行優化，使用 50mL 比色管或容量瓶，試液不易溢出，操作較為方便；使用超聲波排出氣泡，節省了人力。結果表明，本研究使用的方法有效磷含量在 0～1.0mg/L 范圍內線性關系良好，測定的土壤有效磷含量準確度好，精密度高，適合大批量分析測定，研究為提高堿性土壤有效磷檢測效率和質量提供參考。

土壤有效磷測定的影響因素較多，在實際操作中要注意以下幾個關鍵點。（1）土壤有效磷的測定值隨浸提劑pH的增大而增大[10]，因此，每次浸提前要重新校正浸提劑 ΔpH ，且保證同一批次的標準曲線、待測樣品所使用的浸提劑一致。（2）在常規檢測中，使用活性炭進行吸附可消除土壤本身的顏色干擾，但該操作過程復雜且易造成后續的污染問題。張飛龍[研究表明，在 880nm 波長下測定土壤有效磷時可免去添加活性炭的步驟，此波長對浸出的有機質基本無吸收。（3）浸提時需用空氣浴恒溫振蕩器，水浴恒溫振蕩器批量操作時瓶子放入的深度、水浴液面保持等因素較難控制，提取溫度不穩定。因此，恒溫振蕩器應使用校準給出的修正值。（4）堿性土壤有效磷測定的結果準確性受溫度的影響較大。因此，在實驗過程中對浸提溫度的控制尤為重要，其中浸提溫度包括房間溫度、液體溫度和器具溫度等。白厚義等2研究指出，以 （25±1）^°C 為基準，溫度每提高1°C 土壤中的有效磷含量會增加 0.43mg/kg ，這種影響會隨著磷含量的不同而有所區別。實際測定時，需將室溫調節至 25°C 左右，并保持使用器血的溫度與室溫一致。在土壤有效磷浸提加入碳酸氫鈉浸提劑前，先將恒溫振蕩器溫度調整為 （25±1）^°C ，將浸提劑提前放人恒溫振蕩器中保溫。加入浸提劑前使用檢定過的溫度計測量液溫，確保浸提劑溫度控制在（25±1）^°C_? □

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（責任編輯：胡立萍）