第一部分 M3 土壤养分测定方法M3 土壤有效磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌的测定实验方法:M3 浸提剂;火焰原子分光光度计法测定实验要求:认真操作;详细记录;计算正确实验时间:2009 年 11 月~2010 年 4 月1、基本原理:M3 浸提剂中的 0.2mol/L HOAc-0.25mol/L NH4NO3形成了 pH 2.5 的强缓冲体系,并可浸提出交换性-K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 等阳离子;0.015mol/L NH 4F-0.013mol/L HNO3可调控 P 从 Ca、Al、Fe 无机磷源中的解吸;0.001mol/L EDTA 可浸出螯合态 Cu、Zn、Mn、Fe 等,因此 M3 浸提剂可提取土壤中有效的磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌等养分2 、试剂配制:NH4F-EDTA 贮备液:称取 NH4F(分析纯)138.9g 溶于约 600ml 去离子水中,摇动,再加入EDTA(分析纯)73.1g,溶解后用去离子水定容至 1000ml,充分混匀后贮存于塑料瓶中(在冰箱内可长期使用) ,可供 5000 个样次使用,如工作量不大可按比例减小贮备液数量M3 浸提剂:用 1000ml 或 2000ml 容量瓶准确量取 2000ml 去离子水,加入 5000ml 塑料桶中,称取 NH4NO3(分析纯)100.0g,使之溶解,加入 20.00ml NH4F-EDTA 贮备液,再加入冰醋酸(即 17.4mol/L,分析纯)57.5ml 和浓 HNO3(即 15.8mol/L,分析纯)4.10ml,用1000ml 容量瓶加水定容至 5000ml,充分混合均匀。
此液 pH 应为 2.50.1,贮存于塑料瓶中备用 [1]钼锑抗试剂:称取酒石酸氧锑钾(K(SbO)C 4H4O6,分析纯)0.5g 溶于 100ml 去离子水中,配制成 0.5%的溶液另称取钼酸铵((NH 4)6Mo7O24·4H2O,分析纯)10.0g 溶于 450ml 水中,慢慢地加入 153ml 浓 H2SO4(分析纯) ,边加边搅动再将 100ml 0.5%酒石酸氧锑钾溶液加入钼酸铵溶液中,最后加水至 1000ml,充分摇匀,贮存于棕色瓶中,此为钼锑贮备液临用前(当天) ,称取抗坏血酸(即维生素 C,分析纯)1.5g,溶于 100ml 钼锑贮备液中,混匀,此为钼锑抗试剂,有效期 24 小时,如保存于冰箱中则有效期较长上试剂中H2SO4的浓度为 5.5mol/L(1/2H 2SO4) ,钼酸铵为 1%,酒石酸氧锑钾为 0.05%,抗坏血酸为1.5%2.4 5 mg/L P 标准溶液:称取 l05C 烘干 2 小时的磷酸二氢钾(KH 2PO4,分析纯)0.2195g,置于 400m1 去离子水中,加入浓 H2SO4 5m1(防长霉菌,可使溶液长期保存) ,转入 1000ml 容量瓶中,用水定容。
此溶液为 50mg/L P 标准溶液准确吸取此贮备溶液25.00m1,稀释至 250ml,即为 5mg/L P 标准溶液(此稀溶液不宜久存) K 标准贮备液[c(K)=100mg/L]:准确称取氯化钾(KCl,105-110C 干燥 2 小时,分析纯)0.1907g,溶于去离子水中,定容至 1000ml,摇匀后待用Ca 标准贮备液[c(Ca)=100mg/L]:准确称取碳酸钙(CaCO3,110C 干燥 4 小时,分析纯)0.2497g,溶于 1.0 mol/L HCl 溶液中,煮沸赶去 CO2,用去离子水洗入 1000mL 容量瓶中,定容Mg 标准贮备液[c(Mg)=100mg/L]:准确称取 0.1000g 金属镁(光谱纯)溶于少量 6 mol/L HCl溶液中,用去离子水洗入 1000mL 容量瓶中,定容M3 有效微量元素标液的配置Fe 标准溶液:准确称取 0.1000g 铁丝(光谱纯)或硫酸亚铁铵(Fe(NH 4)2(SO4)2·6H2O)0.7023g,溶于 20ml 0.6mol/L HCl 溶液种,必要时加热使之溶解,转入 1000ml 容量瓶中,用去离子水定容此为 100mg/L Fe 贮备标准液。
Mn 标准溶液:将 MnSO4·7H2O 于 150C 下烘干,移入高温电炉中于 400C 灼烧 6 小时后成为无水 MnSO4准确称取无水 MnSO4 0.2479g,溶于水中,加入 1ml 浓硫酸,用去离子水定容至1000ml,即得 100mg/L Mn 贮备标准液Cu 标准溶液:准确称取 CuSO4·5H2O(分析纯,未风化的)0.3928g,溶于1.0mol/L(1/2H 2SO4)溶液中,并用 1.0mol/L(1/2H 2SO4)溶液定容至 1000ml,即得 100mg/L Cu 贮备标准液Zn 标准溶液:取少许金属锌粒(分析纯)于表面皿上,用 10%HCl 将其表面的氧化物溶去,再用去离子水将 HCl 洗净,最后用无水乙醇(分析纯)洗 2-3 次,放在干燥器(氯化钙作干燥剂)中干燥 24 小时准确称取 0.1000g 金属锌,放在 1000ml 容量瓶中,加 50ml 去离子水和 1ml 浓 H2SO4溶解,加水定容,即得 100mg/L Zn 贮备标准液或准确称取 ZnSO4·7H2O(分析纯,未风化的)0.4398g,溶于去离子水中,加几滴 HCl 酸化,定容至 1000ml,即得100mg/L Zn 贮备标准液。
3 浸提步骤用量样器量取 5.00mL 风干土壤(过 2mm 尼龙筛),同时称量并记录其质量,于 100-200ml 塑料瓶[注 2]中,加入 50ml Mehlich 3 浸提剂,盖严后于往复振荡机(振荡强度为180 转/分钟)上振荡 5 分钟然后干过滤,收集 滤 液 [3]于 50ml 塑 料 瓶 中 整 个 浸 提 过 程 应在 恒 温 条 件 下 进 行 , 温 度 控 制 在 251C[4]4 浸出液中有效养分的定量:4.1 M3 有效磷的测定准确吸取 2.00-10.00ml 土壤浸出液(依肥力水平而异)于 50ml 容量瓶中,加水至约30ml,加入 5.00ml 钼锑抗试剂显色,定容摇匀 [5]显色 30 分钟后,在 880nm 处比色如冬季气温较低时,注意保持显色时温度在 15C 以上,最好在恒温室内显色,以加快显色速度测定的同时做空白校正 [6]工作曲线:准确吸取 5mg/L P 标准溶液 0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml,分别放入50ml 容量瓶中,加水至约 30ml,加入 5.00ml 钼锑抗试剂显色,定容摇匀显色 30 分钟后,在 880nm 处比色。
结果计算土壤有效 P,mg/L = c(P) 显色液体积 分取倍数 V0式中: c(P)---待测液中 P 浓度(mg/L) ;显色液体积---50ml;分取倍数---浸出液体积 / 吸取滤液体积;V0---土样体积,L4.2 M3 速效钾的测定M3 浸出液 [7]中钾可直接用火焰光度计测定工作曲线 准确吸取 100mg/L K 标准贮备液0、1.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00ml,分别放入 50ml 容量瓶中,用 Mehlich 3浸提剂定容,摇匀,即得 0、2.00、5.00、10.00、20.00、30.00、40.00mg/L K 标准系列溶液结果计算土壤有效 K,mg/L = c(K) V /V0式中: c(K)---待测液中 K 浓度(mg/L) ;V---浸提剂体积,ml;V0---土样体积,L4.3 M3 有效钙、镁的测定M3 浸出液适当稀释后 [8]可直接用原子吸收分光计(AAS) [9]测定工作曲线: Ca 标液浓度范围:0-24mg/L,用 M3 浸提剂定容;测定波长:422.67nmMg 标液浓度范围:0-6mg/L,用 M3 浸提剂定容;测定波长:285.21nm。
结果计算土壤有效 Ca 或 Mg,mg/L = c(Ca 或 Mg) f V /V0式中: c(Ca 或 Mg)---待测液中 Ca 或 Mg 的浓度(mg/L) ;f---稀释倍数;V---浸提剂体积,ml;V0---土样体积,L4.4 M3 有效微量元素含量的测定M3 浸出液适当稀释 [11]后可直接用原子吸收分光计(AAS)测定工作曲线: Fe:0-10mg/L,用 M3 浸提剂定容;测定波长:248.3nmMn:0-5mg/L,用 M3 浸提剂定容;测定波长:279.5nmCu:0-4mg/L,用 M3 浸提剂定容;测定波长:324.8nmZn:0-1mg/L,用 M3 浸提剂定容;测定波长:213.8nm结果计算土壤有效微量元素(铁或锰、铜、锌),mg/L = c(元素)f V/V0式中: c(元素)---待测液中某一元素的浓度(mg/L) ;f---稀释倍数;V---浸提剂体积,ml;V0---土样体积,L5 注释5.1 为了避免 F-以 CaF2形态沉淀和磷的再吸附,应将 Mehlich 3 浸提液的 pH 控制在 2.9以下配制 Mehlich 3 浸提剂时应尽量准确,这样可不必每次都测定 pH 值。
因为溶液中的F-容易对玻璃电极或复合电极造成损坏5.2 玻璃器皿不会造成污染,但橡皮塞尤其是新塞子会严重引起 Zn 的污染,建议最好使用塑料瓶盛试液如果同时测定大量与微量元素,玻、塑器皿最好事先用 0.2%AlCl3·6H2O或 8-10%HCl 溶液中浸泡过夜,洗净后备用,以防微量元素的污染5.3 M3 法的土壤浸出液常带颜色,有粉红色、淡黄色或橙黄色,深浅不一,因土而异粉红色可能与 Mn 含量高或浸提出的某些有机物质有关,黄色可能与 Fe 含量高或有机物质有关溶液颜色可加入活性 C 脱色,但会对 Zn 造成污染,故以不加活性 C 为宜5.4 注意浸提温度的控制冬季气温较低时,可采取一些保温措施5.4 比色液中 NH4+和 EDTA 终浓度高时对 P 比色均有干扰,NH 4+多时生成兰色沉淀,EDTA 多时不显色或生成白色沉淀(EDTA 酸) 试验表明,在一般钼锑抗比色法的条件下 NH4+不得大于 0.01mol/L, EDTA 不得大于 1mmol/L(0.001mol/L) 5.6 研究发现,若在工作曲线中分别加入一定量的 M3 浸提剂,显色后很快会在较高 P 浓度的各点出现沉淀,从而影响测定结果的准确性。
故选用空白校正的方法消除试剂的误差,即:根据未知样品吸取浸出液的体积数,相应地做空白测定,再从未知样品的结果中扣除掉空白值5.7 若浸出液中钾的浓度超过测定范围,应用 M3 浸提剂稀释后再测定5.8 使用 AAS 法测定有效 Ca、Mg 时,浸出液需要用 M3 浸提剂适当稀释 1-20 倍后方可测定,可根据具体情况确定稀释倍数5.9 如果条件具备,可直接用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-AES)进行测定,而不需要稀释;而且在同一浸出液中可同时测定 P、K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B 等多种元素5.10 应特别注意浸提过程的标准化同时应进行空白测定5.11 使用 AAS 法测定有效微量元素 Fe、Mn、Cu、Zn 时,浸出液需要用 M3 浸提剂适当稀释后方可测定一般测 Fe 时,可能稀释 1-10 倍;测 Mn 时,可能稀释 2-10 倍;测 Cu、Zn 时一般不需要稀释可根据具体情况确定稀释倍数土壤全氮的测定1 适用范围 本方法适用于各类土壤全氮含量的测定2 测定原理样品在加速剂的参与下,用浓硫酸消煮时,各种含氮有机化合物,经过复杂的高温分解反应,转化为铵态氮。
碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以酸标准溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括全部硝态氮) 包括硝态和亚硝态氮的全氮测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后,再用还原。