土壤中磷的測定

1、土壤中磷的測定5.1概述土壤全磷（P）量是指土壤中各種形態(tài)磷素的總和。我國土壤全磷的含量（以P, gkgT表示）從第二次國各地土壤普查資料來看，大致在 0.44 0.85 gkg 范圍內(nèi),最高可達(dá)1.8 gkgT,低的只有0.17 gkg。南方酸性土壤全磷含量一般低于 0.56gkgi；北方石灰性土壤全磷含量則較高。土壤全磷含量的高低，受土壤母質(zhì)、成土作用和耕作施肥的影響很大。一般而言， 基性火成巖的風(fēng)化母質(zhì)含磷多于酸性火成巖的風(fēng)化母質(zhì)。我國黃土母質(zhì)全磷含量比較高， 一般在0.57gkg i 0.70g kg i之間。另外土壤中磷的含量與土壤質(zhì)地和有機(jī)質(zhì)含量也有關(guān) 系。粘土含磷多于砂性土，有機(jī)

2、質(zhì)豐富的土壤含磷亦較 多。磷在土壤剖面中的分布，耕 作層含磷量一般高于底土層。大量資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，我國不同地帶的氣候區(qū)的土壤其速效磷含量與全 磷含量呈 正相關(guān)的趨勢。在全磷含量很低的情況下（P0.17 0.44gkgi以下），土壤中有效磷的供應(yīng) 也常感 不足，但是全磷含量較高的土壤，卻不一定說明它已有足夠的有效磷供應(yīng)當(dāng)季作物生長 的需要，因?yàn)橥寥乐辛状蟛糠殖呻y溶性化合物存在。例如我國大面積發(fā)育于黃土性母質(zhì) 的石灰性土壤，全磷含量均在0.57 0.79gkg-i之間，高的在0.87gkg-i以上。但由于土壤中大量游離碳酸鈣的存在，大部分磷成為難溶性 的磷酸鈣 鹽，能被作物吸收利用的有并效磷含

3、量很低，施用磷肥有明顯的增產(chǎn)效果。因此，從作 物營養(yǎng)和施肥的角度看，除全磷分析外，特別要測定土壤中有效磷含量，這樣才能比較 全面地說明土壤磷素肥力的供應(yīng)狀況。土壤中磷可以分為有機(jī)磷和無機(jī)磷兩大類。礦質(zhì)土壤以無機(jī)磷為主，有機(jī)磷 約占全 磷的20% 50%。土壤有機(jī)磷是一個(gè)很復(fù)雜的問題，許多組成和結(jié)構(gòu)還不清楚，大部分有機(jī)磷，以高分子形態(tài)存在，有效性不高，這一直是土壤學(xué)中一個(gè)重要的 研究課題。土壤中無機(jī)磷以吸附態(tài)和鈣、鐵、鋁等的磷酸鹽為主，土壤中無機(jī)磷存在的形態(tài)受 pH的影響很大。石灰性土壤中以磷酸鈣鹽為主，酸性土壤中則以磷酸鋁和磷酸鐵占優(yōu)勢。 中性土壤中磷酸鈣、磷酸鋁和磷酸鐵的比例大致為i：i：i

4、。酸性土壤特別是酸性紅壤中， 由于大量游離氧化鐵存在，很大一部分磷酸鐵被氧化鐵薄膜包裹成為閉蓄態(tài)磷，磷的有 效性大大降低。另外，石灰性土壤中游離碳酸鈣的含量對(duì)磷的有效性影響也很大，例如 磷酸一鈣、磷酸二鈣、磷酸三鈣等隨著鈣與磷的比例增加，其溶解度和有效性逐漸降低。 因此，進(jìn)行土壤磷的研究時(shí)，除對(duì)全磷和有效磷測定外，很有必要對(duì)不同形態(tài)磷進(jìn)行分離 測定，磷的分級(jí)方法就是用來分離和測定不同形態(tài)磷的。5.2 土壤全磷的測定土壤樣品的分解和溶液中磷的測定土壤全磷測定要求把無機(jī)磷全部溶解，同時(shí)把有 機(jī)磷氧化成無機(jī)磷，因此全磷的測定，第一步是樣品的分解，第二步是溶液中磷的測定。土壤樣品的分解 樣品分解有Na

5、CO3焰融法、HCQ H2SO4消煮法、HFHCIO4消煮法等。目前HCIO4 H2SO4消煮法應(yīng)用最普遍，因?yàn)椴僮鞣奖?，又不?要白金坩堝，雖然HCIO4H2SO4消煮法不及NaCO3融煮法樣品分解完 全，但其分解率 已達(dá)到全磷分析的要求。NaCO3焰法雖然操作手續(xù)較繁，但樣品分解完全，仍是全磷測 定分解的標(biāo)準(zhǔn)方法。目前我國已將NaOH堿焰鑰銻抗比色法列為國家標(biāo)準(zhǔn)法。樣品可在 銀或鎳坩堝中用NaOH焰融是分解土壤全磷(或 全鉀)比較完全和簡便方法。5.2.1.2溶液中磷的測定溶液中磷的測定，一般都用磷鑰藍(lán)比色法。多年來，人們對(duì)鑰藍(lán) 比色法進(jìn)行了大量的研究工作，特別是在還原劑的選用上有了很大改

6、革。最早常用的還原 劑有氯化亞錫、亞硫酸氫鈉等，以后采用有機(jī)還原劑如1，2, 4-胺基萘酚磺酸、硫酸聯(lián)氨、抗壞血酸等，目前應(yīng)用較普遍的是鑰銻抗混合試劑。還原劑中的氯化亞錫的靈敏度最高，顯色快，但顏色不穩(wěn)定。土壤速效磷的速測 方法仍多用氯化亞錫作還原劑?？箟难崾墙瓯粡V泛應(yīng)用的一種還原劑，它的主要優(yōu)點(diǎn) 是生成的顏色穩(wěn)定，干擾離子的影響較小，適用范圍較廣，但顯色慢，需要加溫。如 果溶液中有一定的三價(jià)銻存在時(shí)，貝u大大加快了抗壞血酸的還原反應(yīng)，在室溫下也能顯 色。5.2.1.2.1溶液中磷的測定 加鑰酸銨于含磷的溶液中，在一定酸度條件下，溶 液中的正磷 酸與鑰酸絡(luò)合形成磷鑰雜多酸。H3PO4+12

7、H2MoO4=H3PMo12O40+12H2O雜多酸是由兩種以上簡單分子的酸組成的復(fù)雜的多元酸，是一類特殊的配合物。在 分析化學(xué)中，主要是在酸性溶液中，利用H3PO4或H4SQ4等作為原酸，提供整個(gè)配合陽離子的中心體，再加鑰酸根配位使生成相應(yīng)的12-鑰雜多酸，然后再進(jìn)行光度法、容量法或重量法測定。磷鑰酸的銨鹽不溶于水，因此，在過量銨離子存在下，同時(shí)磷的濃度較高量，即生 成黃色沉淀磷鑰酸銨(NH4 ) 3PM012O40，這是質(zhì)量法和容量法的基礎(chǔ)。當(dāng)少量磷存在 時(shí)，加鑰酸銨則不產(chǎn)生沉淀，僅使溶液略現(xiàn)黃色PM012O403-，其吸光度很低，加入NH4VO3使生成磷釩鑰雜多酸。磷釩鑰雜多酸是由正磷酸

8、、釩酸和鑰酸三 種酸組合而成的雜多酸，稱為三元雜多酸H3 (PM011VO40)nH2O。根據(jù)這個(gè)化學(xué)式，可以認(rèn)為磷釩鑰酸是用一個(gè)釩酸根取代12-鑰磷酸分子中的一個(gè)鑰酸的結(jié)果。三元雜多酸比磷鑰酸具有更強(qiáng)的吸光作用，亦即有較高的吸光度，這是釩鑰 黃法測定的依據(jù)。但是在磷較少的情況下，一般都用更靈敏的鑰藍(lán)法，即在適宜試劑濃 度下，加入適當(dāng)?shù)倪€原劑，使磷鑰酸中的一部分M6+離子被還原為MO5+,生成一種叫做“鑰藍(lán)”的物質(zhì)，這是鑰藍(lán)比色法的基礎(chǔ)。藍(lán)色產(chǎn)生的速度、強(qiáng)度、 穩(wěn)定性等與還原劑的種類、試劑的適宜濃度特別是酸度以及干擾離子等有 關(guān)。5.2.1.2.2還原劑的種類 對(duì)于雜多酸還原的產(chǎn)物一一鑰藍(lán)及其

9、機(jī)理，雖然有很 多人作過 研究，但意見不一致。目前一般認(rèn)為，雜多酸的藍(lán)色還原產(chǎn)物是由M06+和原子構(gòu)成， 仍維持12-鑰磷酸的原有結(jié)構(gòu)不變，且Mo5+不再進(jìn)一步被還原。一般認(rèn)為磷鑰雜多藍(lán)的組 成可能為H3PO4 10 M0O3M02O5或H3PO4 8 M0O3 2M02O5,說明雜多酸陽離子中有兩個(gè)或 四個(gè)Mo6+被還原到Mo5+ (有的書 上把磷鑰雜多藍(lán)的組成寫成H3PO410 M0O3 2M0O2,這 樣鑰原子似乎被還原到四價(jià)，這是不大可能的)。與釩相似，銻也能與磷鑰酸反應(yīng)生成磷銻鑰三元雜多酸，其組成為P: Sb: M0=1: 2: 12,此磷銻鑰三元雜多酸在室溫下能迅速被抗壞血酸還原為

10、藍(lán)色 的絡(luò)合物， 而且還原劑與鑰試劑配成單一溶液，一次加入，簡化了操作手續(xù)，有利于測定方法的自 動(dòng)化。H3PO4、H3ASO4和H3SQ4都能與鑰酸結(jié)合生成雜多酸，在磷的測定中，硅 的干擾可 以控制酸度抑制之。磷鑰雜多酸在較高酸度下形成(0.4 0.8molL-1,H+),而硅鑰酸則在較低酸度下生成；砷的干擾則比較難克服，所幸，土壤中砷的含量很低，而且砷鑰酸還原 速度較慢，靈敏度較磷低，在一般情況下，不致影響磷的測定結(jié)果。但是在使用農(nóng)藥砒霜 量，要注意砷的干擾影響，在這種情況下，在未加鑰試劑之前將砷還原成亞砷酸而克服 之。在磷的比色測定中，三價(jià)鐵也是一種干擾離子，它將影響溶液的氧化還原勢，抑制

11、藍(lán) 色的生成。在用SnC2作還原劑時(shí)，溶液中的/八不能超過20mgkg-i,因 此過去全磷分析 中，樣品分解強(qiáng)調(diào)用NaCOa焰融或HCIO4消化，進(jìn)入溶液的FeT較少。但是用抗壞血酸 作還原劑，F(xiàn)ea+含量即使超過400 mgkg-i，仍不致產(chǎn)生干擾影響。因?yàn)榭箟难崮芘cFea 絡(luò)合，保持溶液的氧化還原勢。因此，磷的鑰藍(lán)比色法中，抗壞血酸作為還原劑已廣泛被 采用。鑰藍(lán)顯色是在適宜的試劑濃度下進(jìn)行的。不同方法所要求的適宜試劑濃度不同。所 謂試劑的適宜濃度是指酸度。鑰酸銨濃度以及還原劑用量要適宜，使一定濃度的磷產(chǎn)生最深最穩(wěn)定的藍(lán)色。磷鑰雜多酸是一定酸度條件下生成的，過酸與不足均會(huì) 影響結(jié)果。因此在

12、磷的鑰藍(lán)比色測定中酸度的控制最為重要。不同方法有不同的酸度范圍。茲將常用的三種鑰藍(lán)法的工作范圍和各種試劑在比色液中的最終濃度 列于表5-1。表5-1三種鑰藍(lán)法的工作范圍和試劑濃度項(xiàng)目SnCl2-H2SO4 體系SnCI2-HCI 體系鑰銻抗體系工作范圍(mg kg1, P)0.021.00.05 20.010.6顯色時(shí)間(min)5 155 1530 60穩(wěn)定性15 min20 min8h*最后顯色酸度(molL-1,H+)0.39 0.400.6 0.7035 0.55顯色適宜溫度(C)20 2520 2520 60鑰酸銨(g L-1)1 還原劑(g L)1.00.073.00.121.0抗

13、壞血酸0.8 1.5酒石酸氧銻鉀0.024 0.05*見土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分木斤方法，科學(xué)出版社，1983年，P96上述三種方法SnCl2-H2SQ體系最靈敏，鑰銻抗一硫酸體系的靈敏度接近 SnCl2-H2SO4體系，而顯色穩(wěn)定，受干擾離子的影響亦較小，更重要的是還原劑與鑰試劑 配成單一溶液，一次加入，簡化了操作手續(xù)，有利于測定方法的自動(dòng)化，因此目前鑰銻抗 一硫酸體系被廣泛采用。522 土壤全磷測定方法之HCIO4- H2SQ法5.2.2.1方法原理用高氯酸分解樣品，因?yàn)樗仁且环N強(qiáng)酸，又是一種強(qiáng)氧化齊U，能氧化有 機(jī)質(zhì)，分解礦物質(zhì)，而且高氯酸的脫水作用很強(qiáng)，有助于膠狀硅的脫水，并能與Fea+絡(luò)

14、 合，在灰的比色測定中抑制了硅和鐵的干擾。硫酸的存在提高消化液的溫度，同時(shí)防止消化過程中溶液蒸干，以利消化作用的順利進(jìn)行。本 法用于一 般土壤樣品分解率達(dá)97% 98%,但對(duì)紅壤性土壤樣品分解率只有95%左右。溶液中磷的 測定采用鑰銻抗比色法(其原理見5.2.1.2)5.2.2.2主要儀器721型分光光度計(jì)；LNK-872型紅外消化爐。5.2.2.3試齊U濃硫酸(H2SO4, p1.84 gem,分析純)。高氯酸CO ( HCIO4廣70% 72%,分析純。 2, 6-二硝基酚或2, 4二硝基酚指示劑溶液。溶解二硝基酚0.25g于 100mL水中。此指示劑的變色點(diǎn)約為pH3,酸性時(shí)無色，堿性時(shí)

15、呈黃色。4molL-1氫氧化鈉溶液，。溶解NaOH16g于100mL水中。2mol L-1 (1/2H2SO4)溶液，吸取濃硫酸6mL,緩緩加入80mL水中，邊加邊攪 動(dòng)，冷卻后加水至100mL。鑰銻抗試劑。A.5 g L-1酒石酸氧銻鉀溶液：取酒石酸氧銻鉀 K(SbO)C4H4O60.5g，溶解于100mL水中。B.鑰酸銨一硫酸溶液：稱取鑰酸銨 (NH4)6M07O244H2O10g，溶于450mL水中，緩慢地加入153mL濃H2SO4，邊 加邊攪。再將上述A溶液加入到B溶液中，最后加水至1L。充分搖勻，貯于棕色瓶中，此為鑰 銻混合液。臨用前(當(dāng)天)，稱取左旋抗壞血酸(。6瓦。5，化學(xué)純)1

16、.5g溶于100mL鑰銻混合液 中，混勻，此即鑰銻抗試劑。有效期24小時(shí)，如藏冰箱中則有效期較長。此試劑中 H2SO4為5.5molL-1 (H+)，鑰酸銨為10 g L-1,酒石酸氧銻鉀為0.5 gL-1，抗壞血酸為1.5 gL-1。磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取在105C烘箱中烘干的KH2PQ(分析純)0.2195g,溶解在 400mL水中，加濃H2SO45mL(加H2SO4防長霉菌，可使溶液長期保存)，轉(zhuǎn)入1L容量瓶 中，加水至刻度。此溶液為50 P g m L-1P標(biāo)準(zhǔn)溶液。吸取上述 磷標(biāo)準(zhǔn)溶液25mL,即為5 g m L-1P標(biāo)準(zhǔn)溶液(此溶液不宜久存)。5.2.2.4操作步驟待測液的制備 準(zhǔn)確

17、稱取通過100目篩子的風(fēng)干土樣0.5000 1.0000g (注。置于 50mL開氏瓶(或100mL消化管)中，以少量水濕潤后，加濃mSOqBmL,搖勻后，再加 70% 72%HClO410滴，搖勻，瓶口上加一個(gè)小漏斗，置于電滬上加熱消煮(全溶液開始轉(zhuǎn)白后繼續(xù)消煮)20mi n。全部消煮時(shí)間為40 60mi n。在樣品分 解的同時(shí)做一個(gè)空白試驗(yàn)，即所用試劑同上，但不加土樣，同樣消煮得空白消煮液。將冷卻后的消煮液倒入100mL容量瓶中(容量瓶中事先盛水30 40mL),用水沖洗開 氏瓶(用水應(yīng)根據(jù)少量多次的原則)，輕輕搖動(dòng)容量瓶，待完全冷卻后，加水定容。靜置 過夜，次日小心地吸取上層澄清液進(jìn)行磷

18、的測定；或者用干的定量濾紙過濾，將濾液接 收在100mL干燥的三角瓶中待測定。測定吸取澄清液或?yàn)V液5mL(對(duì)含P, 0.56 g kg-1以下的樣品可吸取10mD，以含磷的在20 30 P g為最好注入50mL容量瓶中，用水沖稀至30mL,加二硝基酚指示 劑2滴，滴加4mol L-1 NaOH溶液直至溶液變?yōu)辄S色，再加2mol L-1 (1/2H2SO4)溶液1 滴，使溶液的黃色剛剛褪去(這里不用NH4OH調(diào)節(jié)酸度，因消煮液酸濃度贈(zèng)大，需要較多 堿去中和，而NH4OH濃度如超過10g L-1就會(huì)使鑰藍(lán)色迅速消退)。然后加鑰銻抗試劑 5mL,再加水定容50mL,搖勻。30min后，用880nm或

19、700nm波長進(jìn)行比色注2),以空白 液的透光率為100 (或吸光度為0),讀出測定液的透光度或吸收值。標(biāo)準(zhǔn)曲線 準(zhǔn)確吸取5 P g m L-1, P標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1、2、4、6、8、10mL。分 別放入50mL容量瓶中，加水全約30mL,再加空白試驗(yàn)定容后的消煮液5mL,調(diào)節(jié)溶液pH 為3,然后加鑰銻抗試劑5mL,最后用水定容至50mL。30min后開 始進(jìn)行比色。各瓶比色液 磷的濃度分別為 0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 P g m l-ip522.5結(jié)果計(jì)算 從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得待測液的磷含量后，可按下式進(jìn)行計(jì)算：土壤全磷(閔量(gkg-1) rv 10 jm V1式中：P

20、待測液中磷的質(zhì)量濃度(g kg-1)；V樣品制備溶液的mL數(shù)；m烘干土質(zhì)量(g);Vi 吸取濾液mL數(shù)；V2顯色的溶液體積(mL)；10-3 將P g數(shù)換算成的g kg-1乘數(shù)。注釋:注1.最后顯色溶液中含磷量在20 30 P g為最好。控制磷的濃度主要通過稱 取量或 最后顯色時(shí)吸取待測液的毫升數(shù)。注2.本法鑰藍(lán)顯色液比色時(shí)用880nm波長比700nm更靈敏，一般分光光度 計(jì)為721 型，只能選700nm波長。土壤全磷測定方法之二NaOH容融一鑰銻抗比色法土壤硅酸鹽的溶解度決定于硅和金屬元素的比例以及金屬元素的堿度。硅和 金屬元 素的比例愈小，金屬元素的堿性愈強(qiáng)，則硅酸鹽的溶解度愈大，用NaO

21、H熔化土樣，即增加樣品中堿金屬的比例，保證焰解物能為酸所分解，直至能溶解 于水中。 溶液中磷的測定用鑰銻抗法(其原理見5.2.1.2)。下面引用國家標(biāo)準(zhǔn)法GB8937-1988土壤全磷測定法氫氧化鈉焰融一鑰銻 抗比色 法。5.2.3.1適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于測定各類土壤全磷含量。5.2.3.2方法原理土壤樣品與氫氧化鈉焰融，使土壤中含磷礦物及有機(jī)磷化合物全部轉(zhuǎn)化 為可溶性的正磷酸鹽，用水和稀硫酸溶解焰塊，在規(guī)定條件下樣品溶液與鑰銻抗顯色劑反 應(yīng)，生成磷鑰藍(lán)，用分光光度法定量測定。5.2.3.3儀器設(shè)備土壤樣品粉碎機(jī)。土壤篩，孔徑 1mm 和 0.149mm。分析天平，感量為0.0001g。鎳(或

22、銀)坩堝，容量30mL。高溫電爐，溫度可調(diào)(0 100C)。分光光度計(jì)，要求包括700nm波長。容量瓶 50、100、1000mL。移液管 5、10、15、20mL。漏斗直徑7cm。燒杯 150、100mL?，旇а欣?。5.2.3.4 試劑 U所有試劑，除注明外，皆為分析純，水均指蒸餾水或去離子水。氫氧化鈉(GB620)無水乙醇(GB678)100g L-1，碳酸鈉溶液：10g無水碳酸鈉(GB639)溶于水后，稀釋至100mL, 搖勻。50mL L-1 硫酸溶液：吸取 5mL 濃硫酸(GB625, 95.0% 98.0%,比重 1.84)緩 緩加入90mL水中，冷卻后加水至100mL。3mol

23、L-1 H2SO4溶液：量取160mL濃硫酸緩緩加入到盛有800mL左右 水的大燒杯中，不斷攪拌，冷卻后，再加水至 1000mL。二硝基酚指示劑：稱取0.2g2, 6-二硝基酚溶于100mL水中。5gL-1酒石酸銻鉀溶液：稱取化學(xué)純酒石酸銻鉀0.5g溶于100mL水中。硫酸鑰銻貯備液：量取126mL濃硫酸，緩緩加入到400mL水中，不 斷攪拌，冷卻。另稱取經(jīng)磨細(xì)的鑰酸銨(GB657) 10g溶于溫度約60C 300mL水中，)令卻。然后將硫酸溶液緩緩倒入鑰酸銨溶液中，再加入5g L-1酒石酸銻鉀溶液100mL,令卻后，加水稀釋至1000mL，搖勻，貯于棕色試劑瓶中，此貯備液含10g L- 1

24、鑰酸銨，2.25mol L-iH2SO4。（9）鑰銻抗顯色劑：稱取1.5g抗壞血酸（左旋，旋光度+21 22o）溶于100mL鑰銻貯 備液中。此溶液有效期不長，宜用時(shí)現(xiàn)配。（10）磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液：準(zhǔn)確稱取經(jīng)105C下烘干2h的磷酸二氫鉀（GB1274優(yōu)級(jí) 純）0.4390g，用水溶解后，加入5mL濃硫酸，然后加水定容至1000mL，該溶液含磷 100mgL-1，放入冰箱可供長期使用。（11）5mg - L-1磷（P）標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確吸取5mL磷貯備液，放入100mL容 量瓶中， 加水定容。該溶液用時(shí)現(xiàn)配。（12）無磷定量濾紙。523.5 土壤樣品制備取通過1mm孔徑篩的風(fēng)干土樣在牛皮紙上鋪成薄層，

25、劃分成許多小 方格。用小勺在每個(gè)方格中提出等量土樣（總量不少于20g）于瑪瑙研缽中進(jìn)一步研磨使其全部通過0.149mm孔徑篩?；靹蚝笱b入磨口瓶中備用。5.2.3.6操作步驟（1）焰樣。準(zhǔn)確稱取風(fēng)干樣品0.25g，精確到0.0001g,小心放入鎳（或銀）坩堝底 部，切勿粘在壁上，加入無水乙醇3 4滴，濕潤樣品，在樣品上平鋪2g氫氧化鈉，將坩 堝（處理大批樣品時(shí)，暫放入大干燥器中以防吸潮）放入高溫電爐，升溫。當(dāng)溫度升至 400C左右時(shí)，切斷電源，暫停15mi n。然后繼續(xù)升溫至720r，并保持15min，取出冷卻，加入約80C的水10mL和用水多次洗坩堝，洗滌液也一并移入該容量瓶，冷卻，定 容，用

26、無磷定量濾紙過濾或離心澄清，同時(shí)做空白試驗(yàn)。（2）繪制校準(zhǔn)曲線。分別準(zhǔn)確吸取5 mg L-1 磷（P）標(biāo)準(zhǔn)溶液0、2、4、6、8、10 mL于50 mL容量瓶中，同時(shí)加入與顯色測定所用的 樣品溶液等體積的空白溶液二硝基酚指示劑2 3滴，并用100 gL-1碳酸鈉溶液或50mL L-1硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液至剛呈微黃色，準(zhǔn)確加入鑰銻抗顯色劑5 mL，搖勻，加水定容，即 得含磷（P）量分別為0.0、0.2、0.4、0.8、1.0 mgL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。搖勻，于15C以上 溫度放置30min后，在波長700nm處，測定其吸光度，在方格坐標(biāo)紙上 以吸光度為縱坐 標(biāo)，磷濃度（mgL-1 ）為橫坐標(biāo)，繪制校

27、準(zhǔn)曲線。（3）樣品溶液中磷的定量。顯色：準(zhǔn)確吸取待測樣品溶液2 10 mL （含磷0.04 1.0 pg）于50 mL容 量瓶 中，用水稀釋至總體積約3/5處，加入二硝基酚指示劑2 3滴，并用100g L-1碳酸鈉溶液 或50mL L-1硫酸溶液調(diào)節(jié)溶液至剛呈微黃色，準(zhǔn)確加入5 mL鑰銻抗 顯色劑，搖勻，加 水定容，室溫15C以上，放置30min。比色：顯色的樣品溶液在分光光度計(jì)上，用700nm 1cm光徑比色皿，以 空白試驗(yàn)為參比液調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)，進(jìn)行比色測定，讀取吸光度，從校準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的含磷量。523.7結(jié)果計(jì)算土壤全磷（P）含量（gkg-1）=vi10 -100 -3式中：P從校準(zhǔn)曲

28、線上查得待測樣品溶液中磷的質(zhì)量濃度（g kg-1）； m稱樣質(zhì)量 （g）；樣品焰后的定容體積（mL）；V2 一顯色時(shí)溶液定容的體積（mL）；10-3 將mgL-1濃度單位換算成的kg質(zhì)量的換算因素；100/（ 100-H）-將風(fēng)干土變換為烘干土的轉(zhuǎn)換因數(shù)；H-風(fēng)干土中水分 含量百分?jǐn)?shù)。用兩平行測定的結(jié)果的算術(shù)平均值表示，小數(shù)點(diǎn)后保留三位。允許差：平行測定結(jié)果 的絕對(duì)相差，不得超過0.05gkg-i。附加說明：本標(biāo)準(zhǔn)由全國農(nóng)業(yè)分析標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測試中心負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人肖國壯、張輝、 蘇方康、楊杰。編者注為了全書統(tǒng)一，文中不符合國家法定計(jì)量單位的地方，加

29、以修改，特此說 明。土壤速效磷的測定5.3.1概述了解土壤中速效磷供應(yīng)狀況，對(duì)于施肥有著直接的指導(dǎo)意義。土壤中速效磷 的測定方 法很多。有生物方法、化學(xué)速測方法、同位素方法、陰離子交換樹脂法等。在測定土壤有效磷之前，先了解一些名詞的涵義是重要的。文獻(xiàn)中常用土壤中有效 磷含量、土壤中磷的有效性、“磷位”、磷素供應(yīng)的強(qiáng)度因素、容量因素、速率等。弄清 楚這些名詞，對(duì)土壤有效磷的提取是有幫助的。土壤中有效磷含量是指能為當(dāng)作物吸收的磷量。因此，有效磷的測定生物方 法是最 直接的，即在溫室中進(jìn)行盆缽試驗(yàn)，測定在一定生長時(shí)間內(nèi)作物從土壤吸收的磷量。土壤中磷的有效性是指土壤中存在的磷能為植物吸收利用的程度，有

30、的比較容易，有的則較難。這里就涉及到強(qiáng)度、容量、速率等因素。土壤固相磷一溶液中磷一植物從溶液吸收磷植物吸收磷，首先決定于溶液中磷的濃度（強(qiáng)度因素），溶液中磷的濃度高，貝U植物 吸收的磷就多。當(dāng)植物從溶液中吸收磷時(shí)，溶液中磷的濃度降低，則固相磷不斷補(bǔ)給以維 持溶液中磷的濃度不降低，這就是土壤的磷供應(yīng)容量。固相磷進(jìn)入溶液的難易，或土壤吸持磷的能力，即所謂“磷位”（1/2pCa+pH2PO4）。它與土壤水分狀況用pF表示相似，即用能量概念來表示土壤的供 磷強(qiáng)度。土壤吸持磷的能力愈強(qiáng)，貝U磷對(duì)植物的有效性愈低。土壤有效磷的測定，生物的方法被認(rèn)為是最可靠的。目前用同位素32P稀釋法測得的“A”值被認(rèn)為是

31、標(biāo)準(zhǔn)方法。陰離子樹脂方法有類似植物吸收磷的作用，即樹脂不斷從溶液中吸附磷，是單方向的，有助于固相磷進(jìn)入溶液，測出的結(jié)果也接 近“ A”值。但是用得最普遍的是化學(xué)速測方法。化學(xué)速測方法即用提取劑提取土壤中的 有效磷。5.3.2 土壤有效磷的化學(xué)浸提方法（1）用水作提取劑。植物吸收的磷主要是H2PO4的形態(tài)，因此測定土壤中水溶性 磷應(yīng)是測定土壤有效磷的一個(gè)可靠方法。但是用水提取不易獲得澄清的濾液；水溶液緩沖 能力弱，溶液pH容易改變，影響測定結(jié)果，而且很多含有效磷 低的土壤，測定也有困 難，因?yàn)樗奶崛∧芰^弱。因此本方法未能廣泛被采用。砂性土壤用這個(gè)方法是比較 合適的，因?yàn)樯靶酝寥拦潭椎哪芰Σ?/p>

32、大，存在砂性土壤中的磷以水深性磷為主。（2）飽和以CO?的水為提取劑。它的理論根據(jù)是植物根分泌CO?，根部周圍溶液的pH約為5。實(shí)踐證明，石灰性土壤中磷的溶解度隨著水溶液中CO2濃度的增加而增加。雖然操作手續(xù)較繁，仍是石灰性土壤有效磷測定的一個(gè)很好的方法。（3）有機(jī)酸溶液為提取劑。用有機(jī)酸作土壤有效磷的提取劑，其理論根據(jù)與飽和以CO2的水一樣，植物根分泌有機(jī)酸，其溶解能力相當(dāng)于飽和以CO2的水。常用的有機(jī)酸有檸檬酸、乳酸、醋酸等。這些有機(jī)酸提取劑西歐國家用得比較多，例如英國用1%檸檬酸作提取劑，德國用乳酸銨鈣緩沖液。無機(jī)酸為提取劑。無機(jī)酸的選用主要是從分析方法的方便來考慮的，當(dāng)然它需與作物吸收

33、磷有相關(guān)性。一般均用緩沖溶液如HOAc-NaOAc溶液，-1 -1pH4.8、0.001 mol H2SO4 (NH4)2SCh， pH3 ; 0.025mol L-iHCI 0.03 mol L- iNHhF 等，也有用 0.2 mol L HCI ,0.05 mol L-i HCI 0.025mol L-i (1/2 H2SO4)雙酸 法。這些提取劑中HOAcNaOAc法曾被稱為通用方法，它不僅能提取有 效磷，而且也能 提取NO3-、NH4+、K+、c/+、Mg2+等。HCI H2SO4雙酸法也有此優(yōu)點(diǎn)。這些方法主要用 于酸性土壤，不適用于石灰性土壤。堿性液為提取劑。目前0.05 mol

34、L-1NaHCO3溶液是用得最廣的堿提取齊U。它 的理論根據(jù)是在pH8.5的NaHCO3溶液中Ca2+、Al3+、Fe3+等離子的活度彳艮低，有利于磷 的提取，而溶液中OH、HCO3、CO32等陰離子均能置換H2P8。這個(gè)方法主要用于石灰性土 壤，但也可用于中性和酸性土壤。影響有效磷提取的因素：提取劑和種類。各種陰離子從固相上置換磷酸根的能力 如下：F檸檬酸HCO3CH3COOSO4CI,由于F溶解磷的能力較強(qiáng)，同時(shí)又能與鐵、 鋁等陽離子絡(luò)合，因此0.025moIL-1HCI0.03 mol L .1NH4F法被 廣泛用于酸性土壤有效磷 的測定；但對(duì)水稻土不太適宜；水土比例。提取過程中磷的再固

35、定是一個(gè)重要因素， 增大水土比例，不僅能增加磷的溶解，而且能減 少磷的再固定，因此水土比例不同， 測出的結(jié)果相差很大；振蕩時(shí)間。固相磷 的溶解作用和交換作用都與作用時(shí)間有關(guān)， 因此振蕩時(shí)間必須規(guī)定，才能比較好 的結(jié)果；溫度的影響。提取和顯色過程受溫度的影 響很大，一般要在室溫(2025 r )下進(jìn)行。總之，提取液的濃度越高，水土比例愈大，振蕩時(shí)間愈長，浸提出來的養(yǎng)分愈 多。但這里必須指出，化學(xué)速測方法提取的磷只是有效磷的一部分，并不要求提取出全 部有效磷，只要求提取出來的有效磷能與作物吸收的磷有密切相關(guān)。因此并不是水土比 例愈大愈好。相反，提取有效磷時(shí)不希望太大的水土比例。有人認(rèn)為，在土壤有效

36、磷的 提取過程中，克服非有效磷的溶解是方法成敗的關(guān)鍵。因此水土比例能太大，振蕩時(shí)間 也不要太長。表5-2列出三種常用的化學(xué)提取方法。所以有效磷含量只是一個(gè)相對(duì)指標(biāo)，只有用一方法在相同條件下測得的結(jié)果才有相對(duì) 比較的意義，不能根據(jù)測定結(jié)果直接來計(jì)算施肥量。因此，在報(bào)告有效磷結(jié)果時(shí)，必須 同時(shí)注明所用的測定方法。表5-2 土壤有效磷測定常用的三種方法適用于浸提劑pH水土比例振蕩時(shí)間(mi n)酸性土壤0.05 mol L-i HCI 0.025mol L-1 (1/2 H2SO4)一5:255酸性土壤0.025mol L HCl 0.03 mol L- NH4F1.61:71石灰性土壤0.05 m

37、ol L NaHCO. s8.55:100305.3.3中性和石灰性土壤速效磷的測定一一 0.05 molL-iNaHCO3法533.1方法原理石灰性土壤由于大量游離碳酸鈣存在，不能用酸溶液來提有效磷。一般用碳酸鹽的堿溶液。由于碳酸根的同離子效應(yīng)，碳酸鹽的堿溶液降低 碳酸鈣的 溶解度，也就降低了溶液中鈣的濃度，這樣就有利于磷酸鈣鹽的提取。同時(shí)由于碳酸鹽的 堿溶液，也降低了鋁和鐵離子的活性，有利于磷酸鋁和磷酸鐵的提取。此外，碳酸氫鈉堿 溶液中存在著OH、HCO3、CO32等陰離子，有利于 吸附態(tài)磷的置換，因此NaHCO3不僅 適用于石灰性土壤，也適應(yīng)于中性和酸性土壤中速效磷的提取。待測液中的磷用

38、鑰銻抗試 劑顯色，進(jìn)行比色測定。5.3.3.2主要儀器往復(fù)振蕩機(jī)、分光光度計(jì)或比色計(jì)。試齊 U（1）0.05 molL-iNaHCO3浸提液溶解 NaH CO342.0g 于 800mL 水中，以 0.5 mol L-1NaOH溶液調(diào)節(jié)浸提液的pH至8.5。此溶液曝于空氣中可因失去CO?而使pH增 高，可于液面加一層礦物油保存之。此溶液貯存于塑料瓶中比在玻璃中容易保存，若貯存 超過1個(gè)月，應(yīng)檢查pH是否改變。（2）無磷活性炭。活性炭常含有磷，應(yīng)做空白試驗(yàn)，檢驗(yàn)有無磷存在。如含磷較多，須先用2mol L-1 HCl浸泡過夜，用蒸餾水沖冼多次后，再用 0.05mol L-1 NaHCO3浸泡過夜，

39、在平瓷漏斗上抽氣過濾，每次用少量蒸餾水淋洗多次，并檢查 到無磷為止。如含磷較少，則直接用NaHCO3處理即可。其他鑰銻抗試劑、磷標(biāo)準(zhǔn)溶液同5.223試劑中（6）、（7）。5.334操作步驟 稱取通過20目篩子的風(fēng)干土樣2.5g （精確到0.001g）于150mL三角瓶（或大試管）中，加入0.05 mol L-1NaHCO3溶液50mL，再加一勺 無磷活 性炭（注1 ）,塞緊瓶塞，在振蕩機(jī)上振蕩30m i門（注2）,立即用無磷濾紙過濾，濾液承接于 100mL三角瓶中，吸取濾液10mL （含磷量高時(shí)吸取2.5 5.0mL,同時(shí)應(yīng)補(bǔ)加0.05 mol L-1NaHCO3溶液至10mL）于150mL三

40、角瓶中（注3）,再用滴 定管準(zhǔn)確加入蒸餾水35mL, 然后移液管加入鑰銻抗試劑5mL注搖勻，放置30min后，用880nm或700nm波長進(jìn)行 比色。以空白液的吸收值為0,讀出待測液的吸收值（A）。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：分別準(zhǔn)確吸取5gmL-1磷標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、 5.0mL于 150mL三角瓶中，再加入0.05 mol L-1NaHCO310mL,準(zhǔn)確加水使各瓶 的總體積達(dá)到 45mL,搖勻；最后加入鑰銻抗試劑5mL，混勻顯色。同待測液一樣進(jìn)行比色，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲 線。最后溶液中磷的濃度分別為0、0.1、0.2、0.3、0.4、 1 0.5 mL P。5.3.3.5結(jié)果計(jì)算土壤

41、中有效磷（？）含量（mgkg-i）V -tsv 1000m x10 x k式中：P -從工作曲線上查得磷的質(zhì)量濃度（口 gmL-1）；m風(fēng)干土質(zhì)量（g）；V -顯色時(shí)溶液定容的體積（mL）；103將馮換算成的mg ;ts-為分取倍數(shù)；（即浸提液總體積與顯色對(duì)吸取浸提液體積之比）；k -將風(fēng)干土換算成烘干土質(zhì)量的系數(shù)；1000換算成每kg含磷量。注1活性炭對(duì) PO43有明顯的吸附作用，當(dāng)溶液中同時(shí)存在大量的HCO3離子飽和了活性炭顆粒表面，抑制了活性炭對(duì)PO43-的吸附作用。注2本法浸提溫度對(duì)測定結(jié)果影響很大。有關(guān)資料曾用不同方式校正該法 浸提溫度 對(duì)測定結(jié)果的影響，但這些方法都是在某些地區(qū)和某

42、一條件下所得的結(jié) 果，對(duì)于各地區(qū)不 同土壤和條件下不能完全適用，因此必須嚴(yán)格控制浸提時(shí)的溫度條件。一般要在室溫（20 25C）下進(jìn)行，具體分析時(shí)，前后各批樣品應(yīng)在這 個(gè)范圍內(nèi)選擇一個(gè)固定溫度以便對(duì)各 批結(jié)果進(jìn)行相對(duì)比較。最好在恒溫振蕩機(jī)上進(jìn)行提取。顯色溫度（20 T左右）較易控制。注3由于取 0.05 mol L-iNaHCO3浸提濾液10mL于50mL容量瓶中，加水 和鑰銻 抗試劑后，即產(chǎn)生大量的CO?氣體，由于容量瓶口小，CO?氣體不易逸出，在搖勻過程 中，常造成試液外溢，造成測定誤差。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可以準(zhǔn)確加入提取液、水和鑰 銻抗試劑（共計(jì)50mL）于三角瓶中，混勻，顯色。注4全磷鑰

43、銻抗法，其顯色溶液的酸的濃度為0.55molL-i （1/2 H2SO4）,鑰酸銨濃度為 1gL-i。在 A.L.Page,Methods of Soil Analysis.part 2, 1982 （419 422 頁） Olsen法中先用H2SO4中和NaHCOs提取液至pH5,再加鑰銻抗試劑使最后顯色溶液的 酸的濃度為0.42mol L-1 （1/2 H2SO4），鑰酸銨濃度為0.96gL-1。經(jīng)試驗(yàn)，用本法測定磷的 含量，其結(jié)果是很理想的。為了統(tǒng)一應(yīng)用全磷測定中的鑰銻抗試劑U，同時(shí)考慮到Olsen法 是屬于例行方法，可以省去中和步驟，這樣最后顯色液酸的濃度約為0.45molL-1 （1/2 H2SO4），鑰酸銨濃度為1.0gL-1，這樣仍在合適 的顯色