蔣國明( 中國高嶺土有限公司, 江蘇 蘇州 215151)
土壤有效磷及其化學(xué)測(cè)試方法分析
蔣國明
( 中國高嶺土有限公司, 江蘇 蘇州 215151)
土壤是重要的自然資源,支持著植物的生長(zhǎng),對(duì)生態(tài)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著深遠(yuǎn)的影響。磷是土壤當(dāng)中不可或缺的元素,決定著土壤的肥力水平。土壤當(dāng)中如果缺乏磷元素,對(duì)于植物的生長(zhǎng)有著不利的影響。但是土壤當(dāng)中磷元素過多會(huì)導(dǎo)致有效磷的流出,給環(huán)境造成污染。因此,采取有效的化學(xué)測(cè)試方法了解土壤當(dāng)中磷元素的轉(zhuǎn)化規(guī)律以及土壤磷素的有效性,進(jìn)行土壤有效磷的測(cè)定是十分重要的。
土壤;有效磷;化學(xué)測(cè)試
土壤當(dāng)中存在著不同化學(xué)形式的磷,其中包括有機(jī)磷化合物和無機(jī)磷化合物。有機(jī)磷化合物在土壤當(dāng)中占據(jù)著較高的比重,但是其對(duì)于植物的營養(yǎng)作用并未完全得以開發(fā)和利用,有機(jī)磷的轉(zhuǎn)化成為土壤有效磷研究的主要方向。無機(jī)磷化合物存在著多種化合態(tài),并受到諸多因素的影響而發(fā)生變化,對(duì)土壤中磷的有效性產(chǎn)生著重要的影響。利用相應(yīng)化學(xué)測(cè)試方法進(jìn)行土壤檢測(cè),更加高效、準(zhǔn)確的測(cè)定有效磷。
磷元素是土壤當(dāng)中重要的元素之一,為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分。但并不是所有的磷元素都能夠被植物吸收和利用,有效磷是指植物能夠有效利用的磷元素。有機(jī)態(tài)磷、水溶性磷以及吸附磷是土壤當(dāng)中主要的有效磷。當(dāng)土壤當(dāng)中的磷或磷酸鹽能夠被相應(yīng)的化學(xué)試劑所提取,說明土壤磷素存在有效性。由于磷的活性的不斷變化,并處于動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中,在進(jìn)行有效磷的測(cè)定時(shí)存在不小的難度,加上土壤當(dāng)中磷的缺失,很難精確的測(cè)試出土壤當(dāng)中的有效磷。另外,土壤當(dāng)中的磷、活性磷以及非活性磷,對(duì)于植物來說都有著一定的吸收效果,只是存在遲效和緩效。掌握土壤磷素的轉(zhuǎn)化規(guī)律是十分重要的,為土壤有效磷的化學(xué)測(cè)試提供參考。
1.1 磷的轉(zhuǎn)化
在磷素轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中,主要包括沉淀-溶解、吸附-解吸以及礦化-固定等三個(gè)過程,其一,磷素的沉淀與溶解。磷素的沉淀與溶解往往受到土壤類型的影響,磷素的轉(zhuǎn)化也會(huì)受到相應(yīng)的控制。在鈣系土壤當(dāng)中,磷灰石當(dāng)中的磷鹽會(huì)轉(zhuǎn)化為磷酸鐵鋁鹽,并根據(jù)土壤的風(fēng)化程度,風(fēng)化程度越低,會(huì)生成更多的磷酸鈣鹽,并在沉淀作用下最終轉(zhuǎn)化為磷酸八鈣;在石灰性土壤當(dāng)中,由方解石吸著的磷生成磷酸二鈣沉淀,并逐漸轉(zhuǎn)化為磷酸八鈣。在Fe-Al土壤體系,當(dāng)中,利用強(qiáng)酸性溶液溶解鐵和鋁,并和磷生成磷酸鐵鋁沉淀,并逐漸轉(zhuǎn)化為磷鐵礦和磷鋁礦。
其二,磷素的吸附與解吸。作為磷素轉(zhuǎn)化最重要的過程,磷滲入固相的吸附和吸收,并經(jīng)由解吸過程釋入到土壤溶液當(dāng)中,酸性土壤當(dāng)中,以無機(jī)磷的形式吸著于鋁化合物和鐵化合物上。堿性土壤當(dāng)中,磷主要吸著于鈣化合物上。受到pH值變化的影響,大量負(fù)電荷聚集于氧化物表面,減少了磷的吸附。
其三,磷素的礦化與固定。利用磷酸酶加快有機(jī)磷的礦化速率,與溶液中磷的濃度有關(guān),積累穩(wěn)定的有機(jī)磷團(tuán)聚體,形成固定的形式,與有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化、無機(jī)磷濃度以及植物對(duì)磷的吸收有著密切的聯(lián)系。
1.2 土壤有效磷的化學(xué)測(cè)定
(1)化學(xué)測(cè)定方法 在土壤有效磷的測(cè)定當(dāng)中,Olsen法、Morgan法、AB-DTPA法、Bray-1法以及Truog法都是常用的方法,適用于多種元素的測(cè)定方法,在不同的土壤類型當(dāng)中,可選擇合適的化學(xué)測(cè)試方法。Morgan法、Bray-1法適用于酸性土壤當(dāng)中,而Olsen法適用于堿性土壤當(dāng)中,能夠準(zhǔn)確的測(cè)定土壤當(dāng)中的有效磷值。另外,水與稀鹽土壤測(cè)試法同樣也是有效的化學(xué)測(cè)定方法,利用去離子水或CaCl2(0.01M)進(jìn)行磷的提取,但是其獲得的磷素形態(tài)存在不穩(wěn)定性,提取量不高。
(2)提取劑的應(yīng)用 采取有效的化學(xué)方法進(jìn)行土壤有效磷測(cè)定的過程中,提取劑是必不可少的工具。提取劑的選擇和應(yīng)用是十分關(guān)鍵的,根據(jù)土壤和加入的磷之間的反應(yīng)程度和類型、土壤磷的數(shù)量以及土壤溶液磷的濃度,綜合考慮強(qiáng)度和容量因子,采取合適的作用模式,使磷的化學(xué)測(cè)試結(jié)果更為理想。在化學(xué)方法測(cè)試當(dāng)中,根據(jù)酸的溶解、陰離子置換反應(yīng)、陽離子鍵合磷的配位和水解,有效進(jìn)行土壤中各種磷的提取。利用酸的溶解反應(yīng),采用酸性提取劑,利用H+進(jìn)行磷酸鈣、鋁磷化合物以及鐵磷化合物的溶解,其中鐵磷化合物的溶解度最小;在CaCO3和鐵鋁水合氧化物當(dāng)中,采用陰離子提取劑是利用醋酸根、硫酸根以及碳酸氫根等陰離子進(jìn)行磷的置換,由于氟離子能夠與鋁離子進(jìn)行配位,則可以在鋁磷化合物當(dāng)中有效的釋放磷,在氟離子的作用下,能夠使鈣發(fā)生沉淀,將土壤當(dāng)中CaHPO4當(dāng)中的磷提取出來,并由醋酸根、乳酸根等陰離子與鋁離子進(jìn)行配位;陽離子鍵合磷的水解則是利用氫氧根離子進(jìn)行鐵磷和鋁磷的水解,進(jìn)而提取其中的磷。選擇合適的提取劑,有效的進(jìn)行磷的提取,進(jìn)而對(duì)從土壤當(dāng)中提取的磷進(jìn)行測(cè)定,進(jìn)而獲得準(zhǔn)確的有效磷值。
根據(jù)土壤當(dāng)中磷素的轉(zhuǎn)化規(guī)律,檢測(cè)土壤當(dāng)中的有效磷,獲得準(zhǔn)確的有效磷值。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,土壤有效磷化學(xué)測(cè)試方法也在不斷的更新和改進(jìn),采取有效的化學(xué)測(cè)試方法進(jìn)行土壤有效磷測(cè)定,對(duì)生態(tài)建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要的意義。
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