土壤无机磷的分级测定
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土壤有机磷测定方法
土壤全磷含量约10~1000 g/kg,与土层、质地、发育、利用方式与强度等有关。
土壤磷分为无机磷和有机磷两大部分,根据我国土壤普查资料,一般耕作土壤中,有机磷含量约占全磷量的25%~56%。
土壤有机磷测定,是指土壤有机磷是土壤全磷的重要组成部分,主要是植素、核酸等含磷有机物中的磷。
通常采用间接测定法,主要有烧灼法和浸提法。
烧灼法是用高温(550°C)或低温(250°C)烧灼,使有机磷矿化,然后用酸溶解,酸液中的磷来自有机磷和无机磷两部分;未经灼烧的土壤用同浓度酸浸提,酸液中的磷只来源于无机部分;两者相减即为土壤有机磷的含量。
浸提法先用硫酸再用氢氧化钠浸提出酸溶及碱溶有机和无机磷,减去其中无机磷从而得到有机磷含量。
两种方法均使用钼锑抗比色法测定溶液中的磷。
烧灼法的主要缺点是在烧灼过程中可能改变矿物态磷的溶解度,尤其是在高度风化的土壤中测定结果偏高;而且有机磷含量高时,高温可使部分磷挥发从而引入误差。
浸提法克服了烧灼法不适用于高度风化的热带土壤的缺点,其优点是将总有机磷进一步区分为酸溶性有机磷和碱溶性有机磷,二者的和即为土壤有机磷总量;缺点是浸提不易完全而且有机磷可能水解。
一、方法原理
土壤经550℃灼烧,使有机磷化合物转化为无机态磷,然后与未经灼烧的同一土样,分别用0.2mol/L(1/2H2SO4)溶液浸提后测定磷量,所得结果的差值即为有机磷。
二、主要仪器
高温电炉、烘箱、分光光度计。
三、试剂
0.2mol/L(1/2H2SO4)溶液。
取浓H2SO46ml溶解于1000ml水中,标定。
四、操作步骤
称取通过60目的风干土样品1.000g置于15ml瓷坩埚中,在550℃高温电炉内灼烧1h,取出冷却,用0.2mol/L(1/2H2SO4)溶液100ml将土样洗入200ml容量瓶中。
另外称取 1.000g同一土壤样品,放置在另一个200ml容量瓶中,加入
0.2mol/L(1/2H2SO4)溶液100ml。
两瓶的溶液摇匀后,分别将瓶塞松放在瓶口上,一起放入40℃烘箱内保温1h。
取出,冷却至室温,加水定容,过滤。
吸取两瓶的滤液各10.00ml(含5~25μgP)分别放入50ml容量瓶中,用水稀释至约30ml,用钼锑抗比色法测定磷。
五、结果计算
分别算出灼烧与未灼烧土壤的含磷量,然后经灼烧的结果减去未灼烧的结果,其差值即为有机磷的含量。
(计算公式同土壤有效磷)
土壤无机磷分级测定方法
在农田土壤中,无机磷是主体,一般占土壤全磷的60%~80%,主要包括土壤中残存的原生含磷矿物、各种次生的无机磷酸盐和磷酸根离子,大致有3种形态: 水溶态、吸附态和矿物态。
以矿物态为主。
土壤水溶态磷是可供植物直接吸收利用的磷,其含量极低,一般只有0.1~1mg/kg,最低甚至只有0.1ug/kg。
它的补给主要依赖于磷酸盐矿物的溶解和吸附固定态磷的释放。
黑土的成土母质多为黄土状沉积物,地表有较高的风化度,土壤偏酸性,存在大量游离氧化铁,很大一部分磷酸铁被氧化铁薄膜包裹成为闭蓄态磷。
因此,黑土无机磷中O-P含量最高。
O-P只有在外界强烈的风化作用下磷素才能释放,而冻融作用没有使O-P释放磷素,相反在增施有效磷的情况下,O-P增加最多。
黑土风化程度较高,因此Fe-P相对较多,而Ca-P相对较少。
冻融作用有利于Al-P的形成,特别是增施有效磷后,促进了更多的活性磷被铝固定,Al-P绝对含量增加明显。
一、方法原理
土壤无机形态磷分级测定方法的基本原理,是利用不同化学浸提剂的的特性,将土壤中各种形态的无机磷酸盐加以逐级分离。
土壤样品首先用1mol/L NH4CI浸提,提出的部分为水溶性磷,断键的和结合松弛的磷。
除新施磷肥的土壤外,在一般自然土壤中,这部分磷量很少,通常不必测定这一级出液中的磷。
第二级用0.5mol/L NH4F浸提,所浸提剂在pH8.2条件下,F-与Al3+形成配合物,与Fe3+的配合能力很弱,这样使Al-P(铝结合的磷酸盐)基本上可以与Fe-P(铁结合的磷酸盐)分离。
第三级用0.1mol/L NaOH浸提,由于Fe-P与NaOH的水解反
应,使Fe-P中的磷酸根转化而释放。
继而用0.3mol/L柠檬酸钠和连二亚硫酸钠溶液浸提OP(闭蓄态磷酸盐)。
这部分磷是被氧化铁胶膜所包蔽,利用连二亚硫酸钠强烈的还原作用,使包蔽的氧化铁还原成亚铁,继而被柠檬酸钠配合,使氧化亚铁包裹不断剥离,而浸提出全部闭蓄态磷。
以上Al-P、Fe-P和O-P的浸提都是在碱性条件下进行的,基性的Ca-P(钙结合的磷酸盐)几乎不被溶解。
此后,土壤再用0.5mol/L H2SO4浸提,在这一强酸性溶液中,Ca-P(包括氟磷灰石)绝大部分被浸提出来。
二、主要仪器
往复振荡机、离心机(100mL离心管,6000r/min)、电动搅拌机、恒温水浴;pH计、分光光度计或比色计。
三、主要试剂
(1)1 mol/L NHCI溶液。
称取NHCl(化学纯)53.3g溶于约800mL水中,稀释至1L。
(2)0.5mol/LNH4F溶液。
称取NH4F(化学纯)18.5g溶于约80mL水中,稀释至990mL,用4mol/LNH4OH调至pH8.2(用pH计测定),再稀释至1L。
(3)0.1mol/L1NaOH溶液。
称NaOH(化学纯)4.0g溶于约800mL水中,冷却后稀释至1L,标定。
(4)0.30mol/L柠檬酸钠溶液。
称柠檬酸钠(Na3C6H5O2·2H2O,CP)882g溶于约900mL热水中,冷却后稀释至1L。
(5)连二亚硫酸钠(Na2S2O4·2H2O,俗称保险粉)。
极不稳定,易氧化和分解,受潮或露置空气中会失效,注意防湿密封贮存于阴凉处。
(6)0.5mol/L(1/2H2SO4)溶液。
加浓H2SO415mL于约80mnL水中冷却后稀释至LL,标定。
(7)0.5mol/L NaOH溶液。
称NaOH(化学纯)20g溶于约800ml水中,冷却后稀释至1L,标定。
(8)饱和NaCl溶液。
称NaCl(化学纯)400g溶于1L水中,待溶解至饱和后过滤。
(9)三酸混合液。
H2SO4:HClO4:HNO3以1:2:7的体积比混合。
(10)0.8mol/L1HBO3溶液。
称H3BO3(分析纯)49.0g溶于约900mL热水中,冷
却后稀释至1L。
四、操作步骤
(1)Al-P的测定。
称取通过100目的风干土样1.0000g,置于100mL离心管中,加入1.0mol/LNH4Cl溶液50mL,在20-25℃下振荡30min,离心(约3500r/min,8min),弃去上层清液(必要时也可以测定)。
再在NH4Cl浸提过的土样中加入0.5mol/LNH4F(pH8.2)溶液50mL,在20~25℃下振荡1h,取出离心(约3500r/min,8min),将上层清液倾入小塑料瓶中。
吸取上述浸出液20mL于50mL容量瓶中,加入0.8mol/LH3BO3溶液20mL,再加2、6二硝基酚指示剂2滴,用稀HCl和稀NaOH溶液调节pH至待测液呈微黄,用钼锑抗法测定,同时作空白试验。
工作曲线的绘制:由于加入H3BO3溶液可以完全消除浸出液中F的干扰,因此在磷标准系列溶液中不必另加NH4F和H3BO3溶液。
工作曲线的绘制同5.2.2.4(3)。
(2)Fe-P的测定。
浸提过Al-P的土样用饱和NaCl溶液洗两次(每次25mL,离心后弃去),然后加入0.1molL-1NaOH溶液50mL,在20~25℃振荡2h,静置16h,再振荡2h,离心(约4500r/min/,10min)。
倾出上层清液于三角瓶中,并在浸出液中加浓H2SO4(在结果计算时应考虑加入H2SO4的体积)1.5mL,摇匀后放置过夜,过滤,以除去凝絮的有机质。
吸取适量滤液(1),用钼锑抗比色测定磷。
(3)O-P的测定。
浸提液Fe-P的土样用饱和NaCl溶液洗两次(每次25mL,离心后弃去),然后加0.3mol/L柠檬酸钠溶液40mL,充分搅拌碎土块,再加连二亚硫酸钠1.0g,放入80~90℃水浴中,待离心管内溶液温度和水浴温度平衡后,用电动搅拌机搅拌15min,再加入0.5mol/L1NaOH溶液10mL(连续搅拌10min),冷却后离心(约4500r/min,10min),将上层清液倾入100mL容量瓶中。
土样用饱和NaCl溶液洗两次(每次20mL),离心后上层清液一并倒入容量瓶中,用水定容。
吸取上述浸出液10mL于50mL三角瓶中,加入三酸混合液10mL,瓶口放一小漏斗,在电炉上消煮,逐步升高温度,待HNO3和HCO4全部分解,有H2SO4回流时即可取下。
冷却后成白色固体,加入50mL水,煮沸,使全部溶解后,用0.1mol/L1(1/2H2SO4)溶液洗入100mL容量瓶中,定容。
吸取30mL溶液于50mL 容量瓶中,用钼锑抗比色法测定磷,同时做空白试验。
(4)Ca-P的测定。
浸提过O-P的土样加入0.5mol/L(1/2H2SO4)溶液50mL,在
20~25℃振荡1h,离心,倾出上层清液于三角瓶中。
吸取适量浸出液于50mL容量瓶中,用钼锑抗比色法测定磷。
注1.根据经验,一般自然土壤在各级磷比色时,浸出液的吸取量(mL)大致如下(供参考):
Al-P Fe-P O-P Ca-P
酸性土壤20 5~10 30 10~20 中性土壤20 5 30 10~25 石灰性土壤20 30 30 1~5。