張曉娟 李 飛
(安順學(xué)院 化學(xué)與生物農(nóng)學(xué)系,貴州 安順 561000)
磷素是作物必需的三大元素之一,在植物的生長(zhǎng)過(guò)程中占有重要的地位。據(jù)對(duì)全國(guó)2000多個(gè)耕地土壤的統(tǒng)計(jì),多數(shù)土壤中全磷的含量在0.3%-3.5%g/kg之間[1],可以分為無(wú)機(jī)磷化合物和有機(jī)磷化合物。無(wú)機(jī)磷化合物主要為水溶態(tài)磷、吸附態(tài)磷和礦物態(tài)磷,有機(jī)磷化合物主要為磷酸酯[2]。土壤中的磷素的含量相對(duì)較大,但大部分不能被植物所吸收,以鈍態(tài)形式存在,能被植物吸收的磷主要為H2PO4-或HPO42-形態(tài)。所以了解土壤有效磷的狀況,可用于指導(dǎo)當(dāng)?shù)亓追实氖┯?,改善農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入。
721型分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠),土壤篩(1mm孔),振蕩機(jī)(150-250r/min),無(wú)磷濾紙;
0.025 mol/L HCl-0.03mol/L NaF 浸提劑;50mg/L 磷標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液;5mg/L磷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液等。
本實(shí)驗(yàn)所用土壤樣品來(lái)自貴州省安順市瓦窯村稻田地,按“S”形線路采集耕層土壤(0~20cm)的10個(gè)點(diǎn)的混合樣品,一個(gè)混合樣品中在1kg左右[3]。將野外取回的土壤樣品,進(jìn)行風(fēng)干,揀去植物殘?bào)w和石塊、結(jié)核等,磨細(xì),通過(guò)1mm孔篩、混合均勻、裝瓶備用。
稱取10.00g風(fēng)干土壤樣品于干燥塑料瓶中,加入80mL25±1℃浸提劑,將瓶蓋蓋緊,置于振蕩機(jī)上振蕩30分鐘[4],用無(wú)磷濾紙進(jìn)行過(guò)濾,濾液承接于盛有一定量的100g/L硼酸溶液的錐形瓶中,混合均勻。
準(zhǔn)確移取3.00mL 5mg/L磷標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中,依次加入浸提劑 、鉬酸銨-鹽酸溶和25g/L氯化亞錫,蒸餾水定容至刻度線,搖勻,放置15min。在600nm~800nm內(nèi)進(jìn)行多次光譜掃描,確定最大吸收波長(zhǎng)為699.5nm。
以空白樣品溶液作為參比,在699.5nm波長(zhǎng)處測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度。然后以磷標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的濃度為橫坐標(biāo),相應(yīng)的吸光度作為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。
表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及線性回歸方程
在浸提土壤樣品后,立即吸取10.00mL濾出液 于100mL容量瓶中,加入鉬酸銨(15g/L)-(3.5mol/L)鹽酸混合溶液和 25g/L 氯化亞錫,蒸餾水定容至刻度線,在699.5nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。用下列公式計(jì)算土壤樣品中P元素的含量:
樣品中有效 P的含量 (mg/kg)=測(cè)得樣品中 P濃度×100mL×8/10.00g
表2 待測(cè)樣品的吸光度和P的含量
根據(jù)平行測(cè)定樣品吸光度數(shù)據(jù),計(jì)算出樣品中實(shí)際P的含量平均值為 11.944 mg/kg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 1.67%。 根據(jù)文獻(xiàn)[5],2006-2008年,在西秀區(qū)采集耕地土壤農(nóng)化樣品8158個(gè),分析測(cè)定有效磷平均含量為20.4mg/kg。在2010年貴州安順市西秀區(qū)土壤中有效磷含量在20~40mg/kg(稍豐)的占 70.88%,10~20mg/kg(中等)的占 22.31%,缺乏和偏高的分別占4.74%和2.08%,有效磷含量總體是豐富和中等[6]。根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查結(jié)果[7],土壤有效磷的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是有效磷(mg/kg):豐>40,稍豐 20-40,中等 10-20,稍缺 5-10,缺 3-5,極缺<3。 由此可知,貴州省安順市瓦窯村表層土壤中有效磷含量處于中等水平,供磷能力一般,應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥朗┯靡欢追剩龠M(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng),以增產(chǎn)農(nóng)作物的產(chǎn)量。
按照上述線性方程,其標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率K=0.6257,則相對(duì)應(yīng)的分析樣品濃度作為方程的檢出限:D=3σ/K=0.0022μg/mL 。
表3 空白樣品測(cè)得的吸光度值
從測(cè)定結(jié)果可以看出,平行樣測(cè)定有較好的重現(xiàn)性,此實(shí)驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度和精密度都符合要求。
表4 平行標(biāo)樣測(cè)定結(jié)果
為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,對(duì)兩個(gè)樣品進(jìn)行了P元素加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),兩種樣品中有效磷的加標(biāo)回收率分別為113.4%,103.9%。
表5 加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,貴州省安順市瓦窯村表層土壤中有效磷含量處于中等水平,供磷能力一般,應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥朗┯靡欢追?,促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng),以增產(chǎn)農(nóng)作物的產(chǎn)量。
[1]李志進(jìn),趙蘭波,竇森.土壤學(xué)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2005.07:130-138.
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[4]中國(guó)土壤學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)化學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)編.土壤農(nóng)業(yè)學(xué)常規(guī)分析方法[M].北京:科學(xué)出版社,1989:99-101.
[5]金蕾,何騰兵,袁成軍,等.基于土壤肥力狀況的貴州省安順市西秀區(qū)耕地管理策略[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,17(2):21-24.
[6]陳懷紅.貴州省安順市西秀區(qū)土壤養(yǎng)分空間變異分析[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(7):110-114.
[7]全國(guó)普查土壤辦公室.全國(guó)第二次土壤普查暫行技術(shù)規(guī)程[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1979.