楊劍波 楊 曦
(蘇州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心 江蘇蘇州 215100)
土壤有機質(zhì)主要指存在于土壤中的各種含碳有機物,包括各種半分解的動植物殘體、各種微生物生命活動的產(chǎn)物及各種腐殖物質(zhì)。 土壤有機質(zhì)不僅是植物養(yǎng)分的主要來源,也是微生物活動的能量來源,同時也是形成土壤結(jié)構(gòu)的重要因素[1-3]。 有機質(zhì)含量水平作為衡量土壤肥力的重要指標, 是土壤理化性質(zhì)的必測項目之一。根據(jù)檢測原理不同,目前測定土壤有機質(zhì)的方法主要分為二氧化碳(CO2)檢測法、化學氧化法、灼燒法和土壤光譜法。CO2檢測法測定過程煩瑣, 儀器設(shè)備價格較高, 結(jié)果易受碳酸鹽干擾。灼燒法測定過程簡便,但燒失過程會造成樣品損失,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。土壤光譜法能夠滿足有機質(zhì)的快速估測,但缺乏統(tǒng)一標準,不同的樣品通常需要采用不同的處理方式,檢測結(jié)果會出現(xiàn)較大差異?;瘜W氧化法不需要特定儀器, 使用氧化劑氧化有機碳后,可通過容量法和比色法測定有機質(zhì)含量?;瘜W氧化法中的重鉻酸鉀容量法操作簡單,使用方便,結(jié)果不受碳酸鹽干擾,適用于大批量樣品分析,目前被廣泛使用[4]。 本文擬通過分析探討重鉻酸鉀容量法測定有機質(zhì)的影響因素,提高該方法的檢測準確性,為更好地檢測土壤有機質(zhì)含量提供技術(shù)支持。
目前, 國家現(xiàn)行有效的土壤有機質(zhì)檢測標準主要有NY/T 1121.6—2006 《土壤檢測 第6 部分:土壤有機質(zhì)的測定》[5]、NY/T 85—1988《土壤有機質(zhì)測定法》[6]、LY/T 1237—1999《森林土壤有機質(zhì)的測定及碳氮比的計算》[7],均為重鉻酸鉀容量法。 其檢測原理為用重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化土壤中的有機碳,剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵標準溶液滴定,根據(jù)消耗的重鉻酸鉀量按氧化校正系數(shù)計算出有機碳含量,再乘以常數(shù)1.724,即為土壤有機質(zhì)含量。
水稻土或一些長期漬水的土壤中有較多還原性物質(zhì)存在, 這些還原性物質(zhì)在消解過程中會消耗重鉻酸鉀,導(dǎo)致檢測結(jié)果偏高[8]。 所以,在測定土壤有機質(zhì)時要使用風干土壤樣品, 通過風干盡量使還原物質(zhì)充分氧化后再進行測定。 要注意的是該方法不適于測定氯化物較高的土壤,因為土壤在消解過程中重鉻酸鉀除了會氧化有機碳,也會氧化氯化物,從而使檢測結(jié)果偏高。
研究表明[9],消化溫度和時間對有機質(zhì)的測定影響較大。溫度過高或過低,消煮時間太長或太短都會引起檢測結(jié)果的明顯變化,因此在消化過程中要嚴格控制溫度和時間,直至消化過程完成。消解過程要保證每個樣品受熱均勻, 所有樣品的沸騰時間要保持一致。還要注意控制時間,加熱初期產(chǎn)生的CO2氣泡不是真正沸騰,只有在真正沸騰時才能開始計時。 消煮完畢后,如果溶液顏色為黃棕色或黃中帶綠,說明樣品量太少或重鉻酸鉀用量不夠,有機碳的氧化不完全,需要重新測定[10]。
檢測人員對滴定終點的控制是影響檢測結(jié)果的重要因素之一。消煮液中加入鄰菲羅啉指示劑,用硫酸亞鐵標準溶液滴定剩余的重鉻酸鉀,其溶液變色過程是由橙黃到藍綠,最終變?yōu)樽丶t色。滴定過程要注意顏色變化,尤其是快到終點時,要小心操作,以免超過滴定終點,造成硫酸亞鐵加入過量,導(dǎo)致試驗失敗。一般來說,滴定樣品的硫酸亞鐵用量不應(yīng)小于空白樣品的1/3,若低于空白試驗的1/3 表明有機質(zhì)可能氧化不完全,應(yīng)減少稱樣量重新測定。 同時,滴定開始前要保證消煮液和土壤殘渣完全轉(zhuǎn)移至三角瓶中[11]。 滴定使用的硫酸亞鐵標準溶液由于容易受到空氣氧化,使用前必須標定準確濃度,否則會影響最終的計算結(jié)果。
實施崗前培訓,既要對檢測人員實施檢測技術(shù)方面的培訓,也要對檢測人員開展意識形態(tài)方面的培訓。 幫助檢測人員樹立正確的責任意識和執(zhí)行意識,以嚴謹、認真的心態(tài)進行有機質(zhì)的測定,保證檢測結(jié)果真實有效。
質(zhì)量控制的目的是將誤差控制在允許范圍之內(nèi),以保證測量結(jié)果的精密度和準確度,使檢驗數(shù)據(jù)保持在給定的置信水平。 為了保證土壤有機質(zhì)檢驗結(jié)果的可靠性,應(yīng)當通過空白試驗、平行測定、測定有證標準物質(zhì)等手段實施質(zhì)量控制。 當出現(xiàn)質(zhì)控結(jié)果不合理時,要立即停止檢測,查找原因,解決問題。必要時,重新檢測該批次樣品。
為減少試驗誤差,在有機質(zhì)的檢測過程中,要嚴格按照方法要求進行操作。做到稱樣準確,試驗器具使用前清洗干凈,配置試劑嚴謹操作,嚴格控制消解溫度和時間,確保樣品受熱均勻,準確控制滴定終點,做到滴定用標準溶液用前標定,同時及時記錄原始數(shù)據(jù)。通過規(guī)范操作,最大程度確保檢測結(jié)果的準確性。
有機質(zhì)含量是影響土壤肥力水平的重要因素,因而確保土壤有機質(zhì)檢測結(jié)果的準確有效顯得尤為重要。本文分析了測定土壤有機質(zhì)的影響因素,在此基礎(chǔ)上提出了提高土壤有機質(zhì)檢測準確度的相關(guān)建議,以期為檢測人員提供借鑒,達到保證土壤有機質(zhì)測定準確性的目的。