农化分析土壤P分析2

农化(Hua)分析土壤P分析演示文稿第一页，共五十六页。农化分析(Xi)土壤P分析(Xi)第二页，共五十六页。一(Yi)、概述磷的生理意义除C、H、O以外，作物体内P含量仅次于N、K，一般在种子中含量最高。许多重要的有机化合物都含有磷，有些化合物中虽然不含磷，但在其形成和转化过程中，必须有磷参加，如糖和脂肪的代谢过程。土壤中的磷

我国土壤全磷的含量(以P，g•kg-1表示)大致在0.44-0.85g•kg-1范围内，但最高可达1.8g•kg-1，低的只有0.17g•kg-1。南方酸性土壤全磷含量一般低于0.56g•kg-1；北方石灰性土壤全磷含量则较高。

全磷含量受母质、成土作用和耕作施肥的影响很大。第三页，共五十六页。第四页，共五十六页。土壤中磷的形态有机态（20~50%，高分子形态存在，有效性低）无机态钙磷Ca2-P（Ca（H2PO4）2、CaHPO4--Ca2-P）Ca8-P（Ca8(HPO4)2(PO4)4，牙齿、骨骼、结石的主要成分）Ca10-P（羟基(Ji)磷灰石，Ca10(PO4)6(OH)2）铝磷（Al-P，AlPO4,玻璃的助熔剂，陶瓷、牙齿的粘结剂,中和胃酸）铁磷（Fe-P,FePO4，自然界存在的蓝铁矿）闭蓄磷（O-P,铁铝氧化物胶膜包裹的磷，砖红壤可达80%）矿物态磷（M-P，磷灰石等）土壤中无机磷以吸附态和钙铁铝的磷酸盐为主，石灰性土壤以Ca-P为主，酸性土壤Al-P和Fe-P占优势，中性土壤大致1：1：1第五页，共五十六页。2013年西农研究生复试题目在样品制备过程中，常用到方格法，这种方法是如何操作(Zuo)的？第六页，共五十六页。②①四分法取对角的(De)一半①①①①①①①①方格法每格取相同数量①①①割圆环法，取1圈2013年西农研究生复试题目在样品制备过程中，常用到方格法，这种方法是如何操作的？第七页，共五十六页。2.测定碱解氮时如何检验扩散(San)皿是否洗涤干净?碱性阿拉伯胶比较难洗。定氮指示剂是酸碱指示剂。在扩散皿内室加入定氮混合指示剂，如果颜色不变，说明洗干净，如果颜色变绿或者更深，说明没有洗干净。第八页，共五十六页。第九页，共五十六页。二、土壤全磷的(De)测定（一）待测液的制备方法如何使富含铝硅酸盐的土壤完全分解？分解矿物的方法 酸溶法： 氢氟酸与盐酸、硝酸、硫酸、高氯酸的组合。 碱熔法：碳酸钠-铂坩锅熔融（标准方法）氢氧化钠-银（镍、铁）坩锅熔融（国标）偏硼酸锂-石墨坩锅熔融第十页，共五十六页。根据分解试样时所用的试剂不同，分解方法可分别(Bie)为湿法和干法。湿法：用酸、碱或盐的溶液来分解试样。干法：用固体的盐、碱来熔融或烧结分解试样。第十一页，共五十六页。酸(Suan)法分解由于酸较易提纯，过量的酸，除磷酸外，也较易除去，分解时不引进除氢离子以外的阳离子，操作简单，使用温度低，对容器腐蚀性小等优点，应用较广泛。缺点：对某些矿物的分解能力较差，某些元素可能挥发损失。多用混合酸体系H2SO4-HClO4王水-HClO4HNO3-HClO4H2SO4-H2O2植物样品硫酸高氯酸和硫酸过氧化氢体系以其可以同时测定多种元素而广受欢迎。第十二页，共五十六页。植物、土壤样品消化分解多用H2SO4体系土壤全氮凯氏法用硫酸-催化剂消化，可否(Fou)用硫酸-高氯酸？为什么？第十三页，共五十六页。熔融分(Fen)解法用酸或其他熔剂不能分解完全的试样，可用熔融的方法分解。此法就是将熔剂和试样相混后，于高温下，将试样转变为易溶于水或酸的化合物。熔融方法需要高温设备，且引进大量溶剂的阳离子和坩埚物质，这对有些测定是不利的。故其空白值较大。土壤硅酸盐的溶解度决定于硅和金属元素的比例及金属元素的碱度。第十四页，共五十六页。磷测定(Ding)的酸溶法——硫酸-高氯酸消煮法方法原理 ①强氧化剂高氯酸氧化有机质，使胶状硅脱水，螯合Fe3+，并抑制比色时的硅铁干扰。 ②硫酸提高消化液温度，防止消化过程中溶液蒸干，高温时是强氧化剂。使含磷矿物（氟磷磷石、羟基磷磷石等）分解。方法评述 简便、快速。 一般土壤分解率97~98%，红壤只有95%。为什么？ 能否用其它酸溶法制备待测液？Al-P第十五页，共五十六页。磷测定的碱熔(Rong)法（I）——NaOH熔融法方法原理 高温（650~750℃）下，土壤与6~10倍的氢氧化钠于镍坩埚中熔融，使土壤矿物的可溶性碱土金属的成分增加。土壤与NaOH的熔融物可彻底溶于稀酸溶液中，供分析测定用。方法评述 为GB8937-88方法，土壤样品分解彻底。 待测液可供磷或其它元素的测定。

第十六页，共五十六页。磷测定的(De)碱熔法（II）——Na2CO3熔融法方法原理 含石英、去母、长石等难溶性硅酸盐的土壤样品，高温（920℃）下，与6~10倍的Na2CO3于Pt坩埚中熔融，使土壤矿物的可溶性碱土金属的成分增加。土壤中的硅、铁、铝、钾、钙镁、磷以及各种微量元素可彻底溶于稀酸溶液中，供分析测定用。如钾长石熔融时的反应：K2Al2Si6O10+Na2CO3→2KAl2+CO2↑

+6NaSiO3方法评述 土壤样品分解彻底，待测液可供磷或其它元素的测定。熔融完全的要求：内容物成凹形，表面均匀一致，中间无气泡或不溶物（无粉粒状颗粒），底部无黑色斑点。含锰较多的样品，熔融物为绿色（高锰酸钠）。

第十七页，共五十六页。碱(Jian)熔法（III）——LiBO2熔融法方法原理 石英、去母、长石等难溶性硅酸盐的土壤样品，高温（920℃）下，与6~10倍的LiBO2于石墨坩埚中熔融，使土壤矿物的可溶性碱土金属的成分增加。土壤中的硅、铁、铝、钾、钙镁、磷以及各种微量元素可彻底溶于稀酸溶液中，供分析测定用。方法评述土壤样品分解彻底，待测液可供磷或其它元素的测定。熔融块易于取出。该法的待测液更适合于用AAS法和ICP法的测定偏硼酸锂（LiBO2·8H2O）使用前应于高温电炉中灼烧2~3h。为什么？

第十八页，共五十六页。（二）溶液(Ye)中磷的测定方法钼蓝比色法钼黄比色法磷钼奎啉重量法磷钼奎啉容量法其它方法离子色谱法流动注射分析ICP法第十九页，共五十六页。H3PO4、H3AsO4、H4SiO4钼(Mu)酸铵H3PO4+12H2MoO4＝H3［PMo12O40］+12H2ONH3[PMo12O40]黄色沉淀，少量P仅显黄色不沉淀。NH4VO3NH3[PVMo11O40]吸光度更高，(钒)钼黄比色法质量法、容量法Vc或SnCl2Mo6+变为Mo5+生成钼蓝钼蓝比色法/钼锑抗比色法与钒相似，锑也可以，而且磷锑钼杂多酸可在室温快速被Vc还原显蓝色，而且可以把钼锑抗混合配制，便于自动化第二十页，共五十六页。H3PO4、H3AsO4、H4SiO4都可以与(Yu)钼酸形成杂多酸，故而相互干扰。测定磷时，硅的干扰可以采用控制酸度的方法控制，磷钼酸在较高酸度下（0.4-0.8molL-1H+），硅钼酸在较低酸度下形成（0.06~0.35molL-1H+）。As的干扰难于克服，但是土壤As含量低，且砷钼酸还原速度慢，一般不影响磷的测定结果。需要克服As干扰时，在没有加入钼酸铵试剂前，将As还原为亚砷酸克服。第二十一页，共五十六页。钼黄(Huang)比色法1.方法原理

待测液中正磷酸能与偏钒磷酸盐和钼酸盐在酸性条件下作用形成黄色的杂聚化合物钒钼酸盐，溶液的黄色很稳定，其深浅与磷含量成正比，可用比色法测定磷的含量。冷却后的消煮液倒入100mL容量瓶中，用水冲洗开氏瓶(少量多次的原则)，待完全冷却后，加水定容。静置过夜或用干的定量滤纸过滤，滤液待测。吸取澄清液或滤液20mL［以含磷(P)在0.25-1.0mg为最好］注入50mL容量瓶中，加二硝基酚指示剂2滴，滴加6mol•L-1NaOH溶液直至溶液变为黄色，然后加钒钼酸氨试剂10mL，再加水定容，摇匀。15min后，用450nm波长进行比色，。第二十二页，共五十六页。2.方法评述比色波长宽（420~490nm.）磷浓度（1~20mg·L-1）高选择较(Jiao)长波长，否则用较(Jiao)短的波长。酸体系要求不严；酸度：0.04~1.6mol·L-1(H+)。酸度太高显色不完全或不显色，太低时则可能生成沉淀或其它物质的颜色。显色与稳定的时间：15min显色完全，2h内很稳定，在24h无显著变化。灵敏度较钼蓝法低，适测范围广，常用于植株磷或磷矿粉有效磷的测定。干扰离子少，Si可通过控制酸度克服，As可通过显色前将其还原克服，Fe3+允许浓度较高。第二十三页，共五十六页。钼蓝(Lan)比色法1.方法原理

①磷酸+钼酸铵→磷钼酸铵（浓度高时形成黄色沉淀）。 ②加入锑（酒石酸锑钾）→磷钼锑三元杂多酸。 ③加入还原剂（Vc、SnCl2等)→形成钼蓝。冷却后的消煮液倒入100mL容量瓶中，用水冲洗开氏瓶(少量多次的原则)，待完全冷却后，加水定容。静置过夜或用干的定量滤纸过滤，滤液待测。吸取澄清液或滤液5mL［(对含P，0.56g•kg-1以下的样品可吸取10mL)，以含磷(P)在20—30μg为最好］注入50mL容量瓶中，用水冲稀至30mL，加二硝基酚指示剂2滴，滴加4mol•L-1NaOH溶液直至溶液变为黄色，再加2mol•L-1(1/2H2SO4)1滴，使溶液的黄色刚刚褪去（调节pH，去除Si的干扰）。然后加钼锑抗试剂5mL，再加水定容50mL，摇匀。30min后，用880nm或700nm波长进行比色，。第二十四页，共五十六页。土(Tu)壤全磷(P)量(g·kg-1)＝ρ×V/m×V2/V1×10-3显色体积（V2，ml）吸取体积（V1，ml）加水定容消化液定容体积（V，ml）称取mg样品放入消化管消化后洗入容量瓶定容比色，得到吸光度A第二十五页，共五十六页。比色测出吸光(Guang)度A根据表现的C~A关系，可以计算出C，C×显色体积（V2）=显色容量瓶中P的量显色体积（V2）显色体积（V2）吸取体积（V1）加水定容C×V2/V1=吸取体积中P的浓度消化液定容体积（V）mg样品放入消化管消化后洗入容量瓶定容C×V2/V1×V=消化液中P的量C×V2/V1×V/m=样品中P的含量第二十六页，共五十六页。2.方法要点显色剂：钼锑抗溶液（5.5mol/LH2SO4，钼酸铵10g/L，酒石酸氧锑钾0.5g/L，抗坏血酸15g/L（现用现配））。还原剂的种类（SnCl2甘油溶液，抗坏血酸）酸度、温度的要求0.4-0.8mg/LH+，15-60℃显色与稳定的时间（SnCl2

灵敏度高、显色快，稳定时间短，5-15分钟，抗坏血酸显色慢，稳定时间长）干扰物(Wu)：砷（含量低，显色慢，不至影响结果，含量高时可在加钼试剂前将砷还原为亚砷酸克服）、硅（控制酸度，酸度较低）、铁[<20mg/L(SnCl2),400mg/L(Vc)]。第二十七页，共五十六页。磷钼奎(Kui)啉重量法1.方法原理 溶液中的正磷酸根离子，在酸性介质和丙酮存在下与喹钼柠酮试剂生成黄色磷钼酸喹淋沉淀，其反应式如下：H3PO4+3C9H7N+12Na2MoO4+24HNO3 (C9H7N)3H3[P(Mo3O10)4]·H2O+11H2O+24NaNO3沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量。2.注意磷钼奎啉沉淀如何洗涤？（倾泻法,洗涤至无酸）硅的干扰如何克服？控制酸度1:1硝酸或盐酸酸化第二十八页，共五十六页。磷钼奎啉容量(Liang)法1.方法原理

溶液中的正磷酸根离子，在酸性介质和丙酮存在下与喹钼柠酮试剂生成黄色磷钼酸喹淋沉淀，其反应式如下：H3PO4+3C9H7N+12Na2MoO4+24HNO3 (C9H7N)3H3[P(Mo3O10)4]·H2O+11H2O+24NaNO3沉淀经过滤、洗涤后溶于标准碱中，过量的标准碱用标准酸进行回滴。2.方法评述肥料分析的标准方法。比重量法繁锁。第二十九页，共五十六页。磷钼奎啉重量法的仪器设(She)备第三十页，共五十六页。流动注(Zhu)射分析法丹麦人Ruzlcka和Hahsen在1974年提出。优点： 使繁琐的分光光度法分析过程通过在管道中连续流动的过程自动完成。 提高分析速度、分析精度及自动化程度。 发展潜力的很大分析方法。第三十一页，共五十六页。流动注(Zhu)射分析的原理

使用一种泵输入显色试剂，使之在一细长管路中形成连续载流，然后把一定体积的各待测样品溶液间歇地注入到载流中，样品随载流进入一定长度的反应盘管。一边流动一边发生显色反应，最后由载流带入检测器检测。连续地进行一个个样品的分析测定。

流动注射分析将一般分光光度法中显色、比色的一系列操作均在管道体系中自动进行，操作简单、自动化。并且诸反应条件也可通过输液速度、反应盘管长度等严格控制，各待测样品均在同一管道体系中分析测定，因此具有很高精度的重复性。第三十二页，共五十六页。

在流动注射分析中，显色反应不必一定要达到终点，只要有一定程度的显色，即可进入检测器检测，因此大大提高了分析速度。

凡是用分光光度计进行的比色分析，一般均可改造成流动注射分析，用流动注射分析法取代一些长期以来虽行之(Zhi)有效，但效率不高的经典方法有非常大的潜力。第三十三页，共五十六页。三、土壤(Rang)有效磷的测定有效磷的含量（为当季作物吸收的磷量）磷的有效性（土壤中存在的磷能为植物吸收利用的程度）强度因素(溶液中磷的浓度)容量因素(作物吸收，溶液磷浓度降低，维持溶液中磷的浓度不降低得固相中磷的含量)磷位：1/2pCa+pH2PO4（固相磷进入溶液的难易，或土壤吸持磷的能力）第三十四页，共五十六页。有效养分浸提(Ti)剂选择的原则是什么？成比例浸提原则分析操作简单原则与作物有相关性原则土壤有效磷的测定，生物的方法被认为是最可靠的。同位素32P稀释法测得的“A”值被认为是标准方法。阴离子树脂方法有类似植物吸收磷的作用，即树脂不断从溶液中吸附磷，是单方向的，有助于固相磷进入溶液，测出的结果也接近“A”值。但是用得最普遍的是化学速测方法。化学速测方法即用提取剂提取土壤中的有效磷。第三十五页，共五十六页。有效养分浸提剂有哪(Na)些种类？水（H2PO4-，水提取的是有效P，但不是全部，适用于砂壤,难得到清澈溶液）饱和二氧化碳水（模拟根系分泌CO2，根际pH约为5）有机/无机酸（有机酸的理论依据与CO2水一样，无机酸的选用主要是从分析方法的方便来考虑的）碱（pH8.5的NaHCO3溶液中Ca2+、Al3+、Fe3+等离子的活度很低，有利于磷的提取，而溶液中OH-、HCO3-、CO32-等阴离子均能置换H2PO4-。主要用于石灰性土壤，但也可用于中性和酸性土壤。）盐（CaSO4，CaCl2,KCl等，氮等）螯合剂（DTPA，EDTA，微量元素）以上各种试剂的组合第三十六页，共五十六页。Olsen法(Fa)，1954，0.5MNaHCO3

Bray-Kurtzl法，1945,0.03MNH4F+0.025MHClMehlich3法，1984,(0.2MCH3COOH+0.25MNH4NO3+0.015MNH4F+0.013MHNO3+0.001MEDTA)Morgan法,1941，(0.72MNaOAc+0.52MCH3COOH,pH4.8)Vermont1法，1969，（1.25MNH4OAc，pH4.8）Vermont2法，1969，（1.25MNH4OAc+0.03MNH4FpH4.8）Sharpley法，1991，0.1MNaOH第三十七页，共五十六页。影(Ying)响有效养分提取量的因素有哪些?浸提剂的种类液/土比例震荡时间震荡温度振荡强度第三十八页，共五十六页。土壤（中性和(He)石灰性土）有效磷的测定方法（I）

——0.5mol/LNaHCO3浸提，钼蓝比色法

olsen-P，1954方法原理

利用提取剂中CO3-的同离子效应，降低碳酸盐的溶解，抑制铝铁离子的活性；提取剂中的、HCO3-、OH-也利于吸附态、交换态磷的提取。提取出的磷用钼蓝法测定。

称取过20目土样2.5g于150mL三角瓶(或大试管)中，加入0.5mol·L-1NaHCO3溶液50mL，再加一勺无磷活性炭，塞紧瓶塞，在振荡机上振荡30min，立即用无磷滤纸过滤，滤液承接于100mL三角瓶中。 吸取滤液10mL(含磷量高时吸取2.5～5.0mL，同时应补加0.5mol·L-1NaHCO3溶液至10mL)于150mL三角瓶中，再用滴定管准确加入蒸馏水35mL，然后移液管加入钼锑抗试剂5mL，摇匀，放置30分钟后，用700nm波长进行比色。以空白液的吸收值为0，读出待测液的吸收值(A)。第三十九页，共五十六页。注1．活性炭对PO43-有明显的吸附作用，当溶液中同时存在大量的HCO3-离子饱和了活性炭颗粒表面，抑制了活性炭对PO43-的吸附作用。注2．本法浸提温度对测定结果影响很大，一般要在室温(20—25℃)下进行，最好在恒温振荡机上进行提取。显色温度(20℃左右)较易控制。注3．由于取0.5mol•L-1NaHCO3浸提滤液10mL于50mL容量瓶(Ping)中，加水和钼锑抗试剂后，即产生大量的CO2气体，由于容量瓶口子小，CO2气体不易逸出，在摇匀过程中，常常造成试液外溢，造成测定误差。为了克服这个缺点，可以准确加入提取液、水和钼锑抗试剂(共计50mL)于三角瓶中，混匀、显色。土壤中有效磷(P)含量(mg·kg-1)＝ρ×V×ts/m×103×k×1000第四十页，共五十六页。方法的要(Yao)点

1.有机质是干扰。

2.活性碳的洗涤。无磷

3.加入试剂后应立即混匀。

4.赶尽二氧化碳。

5.显色稳定的时间与温度。

6.液/土=20：1；振荡时间：30min.

缺素临界指标：10ppm.第四十一页，共五十六页。酸性土壤速效磷的测定方(Fang)法（I）

——0.03mol/LNH4F-0.025mol/LHCl法Bray-Kurtzl，1945方法原理NH4F—HCl法主要提取酸溶性磷和吸附磷包括大部分磷酸钙和一部分磷酸铝和磷酸铁，因为在酸性溶液中氟离子能与三价铝离子和铁离子形成络合物，促使磷酸铝和磷酸铁的溶解，钼蓝法测定。3NH4F+3HF+AlPO4—→H3PO4+(NH4)3AlF63NH4F+3HF+FePO4—→H3PO4+(NH4)3FeF6称1.000g土样，放入20mL试管中，从滴定管中加入浸提液7mL，试管加塞后，摇动1min，用无磷干滤纸过滤。如果滤液不清，可将滤液倒回滤纸上再过滤，吸取滤液2mL，加蒸馏水6mL和钼酸铵试剂2mL，混匀后，加氯化亚锡甘油溶液1滴，再混匀。在5—15分钟内，在分光光度计上用700nm波长进行比色。第四十二页，共五十六页。注1.氯化亚锡甘油溶液远比水溶液稳定，可贮存半年以上。注2.加入钼酸铵试剂量要准确，因为这里显色溶液的体积较小(10mL)，钼酸铵试剂量的多少，容易改变溶液的酸度，影(Ying)响显色。注3.用SnCl2还原剂的钼蓝法，颜色不够稳定，5—15min内颜色最为稳定。注4.在显色过程中氟化物可能产生干扰影响，可以加硼酸克服之，但在大多数情况下(除非少数酸性砂土)并无此必要。土壤速效磷(P)含量(mg•kg-1)＝ρ×10×7/(m×2×103)×1000＝ρ×35式中：ρ—从标准曲线上查得的磷的质量浓度，μg•mL-1P；

10—显色时定容体积，mL；

7—浸提剂的体积，mL；

2—吸取滤液的体积，mL；

m—风干土质量，g；

103—将μg换算成mg；

1000—换算成每kg含P质量。第四十三页，共五十六页。酸性土(Tu)壤有效磷的测定方法（II）

——0.05mol/LHCl-0.025mol/LH2SO4浸提，钼蓝比色法方法原理 本法特别适用于固定磷较强的酸性土壤。如土壤有机质含量较低pH小于6.5，阳离子交换量小于100cmol·kg-1的土壤。本法不仅适用于酸性土壤速效磷的测定，也能用以测定其他有效养分。利用酸对Ca-P和Al-P的溶解，而将有效磷浸提出来，用钼蓝法测定。方法的要点

1.有机质是否是干扰？

2.可用氯化亚锡作还原剂。

3.氟化物是干扰，可加硼酸克服。

4.液/土=5：1；振荡时间：30min.缺素临界指标：20ppm.第四十四页，共五十六页。其它土壤有效养分(Fen)测定的方法同位素稀释法——A值法。同位素E值法。阴离子树脂法氧化铁胶膜滤纸法。第四十五页，共五十六页。同(Tong)位素稀释法——A值法施用一定量用32P标记的过磷酸钙于土壤，进行盆钵试验，分析植物样品中的全磷含量(a+b)和放射性强度(植物从放射性肥料中吸收的P，b)，可求得植物从肥料吸收的磷占植物体中总磷量的百分数(y)。isotopelabeling如果土壤中有效磷含量为A，由肥料施入土中的有效磷量为B，那么，A＝B（100-y）/y（1）y=b/（a+b）（2）由式1和2可计算出土壤有效磷含量。ABABy100-yy100-yBAyba+b第四十六页，共五十六页。本法的特点(Dian)：1.分析准确，可以从1015个原子中检出一个放射性原子。2.利用盆钵培养试验测出的有效磷含量与作物生长相关性好。3.测定时间较长，需要大麦长至齐穗。4.需要空白试验来测定放射性与含量的关系。5.需要控制试验来矫正放射性衰变引起的误差。第四十七页，共五十六页。同位素(Su)E值法“E”值（有效磷含量）=Pe（固相表面31P）+Ps（溶液中31P）Ps为可溶性P，可直接测定，Pe采用同位素方法测定。

加入的32P与土壤表面磷进行交换，同时被土壤有效磷所稀释，因此溶液中放射性比强降低。当溶液中的32P与土壤表面P达成平衡时，则：固相表面31P/固相表面32P=溶液31P/溶液32P固相表面31P=溶液31P×固相表面32P/溶液32P用公式来表示，即：Pe=Ps×固相表面32P/溶液32PE=Ps+Ps×固相表面32P/溶液32P==Ps×（1+固相表面32P/溶液32P）==Ps/(溶液32P/固相32P+溶液32P)第四十八页，共五十六页。溶液32P可通过测定交(Jiao)换平衡后溶液的放射性获得。溶液32P+固相表面32P为加入的放射性P的总量，可通过原始溶液的放射性获得。Ps为溶液中31P，即可溶性磷，可用比色测定；令ft为残留在溶液中32P百分数（根据原始溶液和平衡溶液放射性强度的测定而求得），则，E=Ps/ftM-31P31PM-31