汪宗陽
摘 要:該文主要介紹了土壤有效鋅的測定方法,并分析了測定中的注意事項。
關鍵詞:土壤;有效鋅;測定方法;注意事項
中圖分類號 S151.95 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2014)19-41-02
鋅是作物所必需的微量元素之一,參與生長素的代謝,能促進吲哚乙酸和絲氨酸合成色氨酸,而色氨酸是生長素的前身。作物缺鋅時,體內吲哚乙酸合成銳減,生長發(fā)育停滯,葉片變小。同時,鋅也是蛋白質合成的元素之一,能促進蛋白質代謝,是保持核糖核蛋白結構完整性所必需的元素。鋅為谷氨酸脫氫酶的成分,是合成谷氨酸不可缺少的元素。此外,鋅可以促進作物的生殖器官發(fā)育和提高抗逆性,對生殖器官發(fā)育和受精作用都有影響,農作物缺鋅時往往會造成開花少、結果不正常等狀況。土壤供給微量元素的能力主要取決于土壤有效態(tài)微量元素的含量和轉化條件。根據肥東縣耕層土壤有效鋅的測定結果,其含量在0.1~5.6mg/kg,平均值為1.25mg/kg,處于中等與缺的耕地面積分別占42%和49%。
1 土壤有效鋅測定方法
1.1 方法原理 酸性土壤和中性土壤用0.1mol/L鹽酸浸提有效鋅;石灰性土壤用DTPA浸提劑浸提有效鋅。用pH7.3的二乙三胺五乙酸-氯化鈣-三乙醇胺(DTPA-CaCl2-TEA)緩沖液作為浸提劑,螯合液提取土壤中有效鋅,其中DTPA為螯合劑,氯化鈣能防止石灰性土壤中游離碳酸鈣的溶解,避免因碳酸鈣所包蔽的鋅元素釋放而產生的影響;三乙醇胺作為緩沖劑,能使溶液pH保持在7.3左右,對碳酸鈣溶解也有抑制作用。用原子吸收分光光度計,以乙炔-空氣火焰測定浸提液中鋅的含量。
1.2 試劑及其配制
1.2.1 鹽酸0.1mol/L 8.2mL濃鹽酸(分析純)定容至1L。
1.2.2 DTPA浸提(pH7.3)(0.005mol/L DTPA-0.01mol/L CaCl2-0.1mol/L TEA) 1.967g DTPA(二乙三胺五乙酸,[(HOCOCH2)2NCH2·CH2]2NCH2COOH])溶于14.92g(或13.3mL)TEA[三乙醇胺(HOCH2CH2)3·N]和少量水中;再將1.47gCaCl2·2H2O溶于水中,一并轉移至1 000mL容量瓶中,加水至約950mL,在pH計上用6mol/L鹽酸或1∶1的氨水調節(jié)pH至7.3(1L浸提劑約需加6mol/L鹽酸8.5mL),最后用水稀釋至刻度,搖勻。貯于塑料瓶中,幾個月內不會變質,但用前需校準pH值。
1.2.3 鋅標準溶液 (1)鋅標準貯備溶液[ρ(Zn)=1 000.0 μg/mL]:稱取1.000 0g金屬鋅 (優(yōu)級純),用40mL1∶2鹽酸溶溶解,移入1 000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻定容。或購置國家標準溶液GSB G 62025-90(3001)。(2) 鋅標準工作液[ρ(Zn)=50μg/mL]:吸取鋅標準貯備溶液5mL于100mL容量瓶中,用水定容。
1.3 分析步驟 土壤用塑料棒在塑料板上壓碎,試樣粒度應小于2mm。稱樣測定時,另稱一份試樣測定吸附水,最后換算成烘干樣計算結果。酸性土壤和中性土壤稱取10.00g風干試樣,精確至0.01g。石灰性土壤稱取10.00g風干試樣,精確至0.01g。土壤和中性土壤用0.1mol/L鹽酸浸提有效鋅。將稱取的風干土樣放入150~180mL塑料瓶中,加0.1moL/L鹽酸50.0mL,用振蕩機振蕩1.5h,干過濾得清液。石灰性土壤用DTPA浸提劑浸提有效鋅。將稱取的風干土樣放入150~180mL塑料瓶中,加入(25±2)℃的DTPA浸提劑20.0mL,于(25±2)℃的溫度下,以(180±20)r/min的振蕩頻率振蕩2h后立即干過濾得清液,保留濾液,在48h內完成測定。隨同試樣的分析步驟進行空白試驗。測定前,根據待測元素性質,參照儀器使用說明書,對波長、燈電流、狹縫、能量、空氣-乙炔流量比、燃燒頭高度等儀器工作條件進行選擇,調整儀器至最佳工作狀態(tài)。以用0.1mol/L鹽酸(酸性及中性土壤)或DTPA溶液(石灰性土壤)校正儀器零點,采用乙炔-空氣火焰,在原子吸收分光光度計上測量標準溶液中鋅的吸光度。
1.4 測量吸光度 浸提出的鋅可直接在原子吸收分光光度計上在213.8nm波長處測量鋅的吸光度,從工作曲線上查出相應的鋅量。
1.5 工作曲線的繪制 石灰性土壤分別吸取50μg/mL鋅標準溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于100mL的容量瓶中,用DTPA溶液(石灰性土壤)稀釋至刻度,混勻,即為含鋅0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5標準系列溶液;酸性及中性土壤分別吸取10μg/mL鋅標準溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL于100mL的容量瓶中并同時加入2mL鹽酸,用去離子水稀釋至刻度,混勻,即為含鋅0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5標準系列溶液;與測試溶液同條件上機測定,讀取吸光度,繪制標準曲線或求回歸方程。
1.6 結果計算 按下式計算有效鋅的含量,以質量分數(shù)表示:
2 注意事項
(1)測定人員一定是經過專門培訓的人員,上機前按儀器的使用說明書使用,并要預熱1h;提取的有效鋅用火焰原子吸收光譜法制定,使用乙炔-空氣火焰時,用213.8nm的共振線測定檢出下限是0.001μg/mL鋅,靈敏度是1%(0.02μg/mL鋅);在儀器推薦條件下,標準曲線線性范圍在0~0.5μg/mL;(2)測定所用的水全部為超純水;(3)測定所用試劑、溶劑、容器等都必須清潔,所用玻璃器皿應事先在10%HNO3溶液中浸泡過夜,洗凈后備用;(4)DTPA提取是一個非平衡體系提取,因而提取條件必須標準化。包括土樣的粉碎程度、振蕩時間、振蕩強度、提取液的酸度和溫度等。DTPA提取液的pH值應控制在7.3,為了準確控制提取液的酸度,在調節(jié)溶液pH值時使用酸度計校準;用DTPA溶液浸提石灰性土壤中有效鋅時,浸提條件必須標準化:即土壤盛在150~180mL塑料瓶中,使用往復振蕩機,往復振蕩180次/min,浸提時室溫保持在25℃,浸提劑的pH值應為7.3,浸提時間為2h,都要嚴格遵守;(5)用0.1mol/L鹽酸(酸性及中性土壤)或DTPA溶液(石灰性土壤)校正儀器零點;同時每次測定應做空白試驗、平行試驗,并帶一個參比樣以監(jiān)測結果的準確性;(6)測試時若需稀釋,用提取液稀釋,以保持基體一致,并在計算時乘上稀釋倍數(shù)。
3 討論
在大批量化驗時,可用連體塑料杯稱取土樣,然后加入提取液在JB-1多聯(lián)攪拌機上攪拌90min,用這種方法1d可做90個土樣,并且同時能做鐵、錳和銅測定。
(責編:張宏民)endprint