土壤中有效磷含量测定方法探讨

周勇民

(安徽省六安市 313地质队实验室安徽六安 237010)

土壤中有效磷含量测定方法探讨

周勇民

(安徽省六安市 313地质队实验室安徽六安 237010)

磷是植物生长所必需的大量元素之一,土壤中磷含量影响着农业的发展。土壤中的全磷由有机磷和无机磷两部分组成,尽管全磷的含量很高,但由于其中大部分是以高分子形态存在的有机磷,所以土壤中能够被有效利用的磷元素仍旧缺乏,有效性很低。本实验测定出回龙观试验田土壤样品的有效磷含量极低,判断其样品土壤区域的磷元素不能满足农作物生长的需要,结果可指导对此田地使用磷肥。

有机磷 ;无机磷 ;有效磷

1土壤中的磷资源状况

1.1土壤中磷含量

目前全国范围的土壤缺磷现状十分严重,严重制约着农业的发展。在我国有效磷含量低的土壤占到全国耕地面积的 75%,其中有 40%达到了严重缺磷的状况。我国黄淮海地区成为最大的缺磷区,面积达到 94%,其中占耕地面积 67%的土壤严重缺磷[1]。

1.2土壤中磷的形态

土壤中的磷元素大体分为两种,有机态和无机态,我国土壤有机磷的含量有逐年上升的趋势,一般占到总磷的 25%～45%。全世界土壤中有机磷含量也很高,最高能够占到全磷含量的 80%,土壤有机磷研究还面临很多困难,其原因是它复杂的成分以及结构。虽然土壤中的有机磷含量很高,但是它的有效性很低,因为大部分的有机磷都是以难分解利用的高分子形态存在。

1.2.1有机磷

土壤中的有机磷主要是以磷酸酯形式存在[2],可分为五类:磷脂、核酸、肌醇磷酸酯、磷酸酯类和核苷酸。其中肌醇磷酸酯、磷脂和核酸这三种是主要形式。磷酸酯的主要组成是六磷酸肌醇,肌醇六磷酸酯在酸性条件下与铁、铝,以及在碱性条件下与钙形成大量的极难溶的盐类,也会与一些蛋白质和其他的一些金属形成螯合物,这种螯合物十分难分解,是一种很稳定的化合物,因此,肌醇磷酸盐含量较高。磷脂由于在土壤中很容易分解利用,所以它的含量很低,核酸类似于磷脂,含量也很低。

1.2.2无机磷

无机磷在土壤中主要以钙、铁、铝等磷酸盐的形式为主,由于吸附在铝、钙、铁、氟等化合物中,无机磷的溶解度也相差很大,有的很容易溶解,有些很难溶。无机磷的存在形式也受到 pH值的影响,比如磷酸铝和磷酸铁在偏酸性的土壤中存在,在中性土壤中以磷酸钙为主。

1.3土壤有效磷的检测方法

速效磷也称为有效磷,是土壤中能被植物利用的磷营养组分,它由全部水溶性磷、部分吸附态磷及有机态磷组成[3]。有效磷定义为:能与 32P进行同位素交换的或者容易被某些化学试剂提取的磷及土壤溶液中的磷酸盐。检测土壤有效磷的方法很多,Olsen法、BrayⅠ法、Mehlich Ⅲ法 4、AL-abbas法、HAC-NaAC法、Troug法,H2SO4-(NH4)2SO4-EDTA法等[4],其中 Olsen法即用 0.5mol/L的NaHCO3,是测定土壤有效磷测定比较常用的方法,特点是较多用于石灰性、中性或酸性土壤的有效磷的测定,在测量酸性土壤时,因为 NaHCO3利用其OH-进行的浸提 Fe-P、Al-P的能力不高,降低了代换吸附在Fe、Al胶体上磷酸根负离子的能力,所以不利于提取磷。因此不适合用于酸性土壤有效磷的测定。BrayⅠ法适于酸性土壤有效磷测定但是与Troug法比较,Troug法测得的有效磷量数值大而且与磷吸收量达到极显著水平,适于测定酸性土壤有效磷。

2材料与方法

2.1实验材料

北京回龙观地区试验田土样。

2.2实验方法

2.2.1活性有机磷的测定方法

有效磷的含量包括活性有机磷与中等活性的有机磷。活性有机磷测定方法:在 250mL三角瓶中加入 0.5mol/L NaHCO350mL和 0.5g无磷活性炭粉,再加入已经风干的土壤样品 250mg,在 20℃下振荡 0.5h,同时需要做空白试验,试液用漏斗和滤纸过滤于三角瓶里。

测定总磷的含量:①取滤液 20mL,在沸水浴上蒸,蒸干后加浓硫酸 3mL摇晃均匀,将溶液倒入定容至50mL;②在上面已经蒸煮过的溶液中取出5mL,再加 10mL水及 1滴 2,6-二硝基酚指示剂,用稀酸调节至淡黄色,再加入钼锑抗显色剂,摇匀后会有 CO2气体放出,等放完后再进行比色。

测定无机磷的含量:测定无机磷也是同样要取5mL滤液于容量瓶,加入 1滴 2,6-二硝基酚指示剂,用稀酸调节至淡黄色,加入钼锑抗显色剂,摇匀后有 CO2气体放出,蒸馏水定容,0.5h后开始比色。

活性有机磷的含量:

W(P)=总磷量 -无机磷

式中:

W(P),土壤活性有机磷质量分数,mg/kg。

绘制标准曲线 :分别吸取标准溶液 0、1、2、3、4、5、6mL于容量瓶中,稀释后加入钼锑抗显色剂,定容至 50mL,得到标准曲线。

2.2.2中等活性有机磷的测定方法

称取 1g风干土壤通过 2mm筛孔,加入 1.0mol/L H2SO450mL,振荡 3h,过滤于三角瓶中。

步骤:①总磷量的测定:吸取 5mL滤液,置于沸水浴蒸干,消煮,调酸度,加显色剂,进行比色。②无机磷的测定:吸取 10mL放于烧杯中并加入 0.3g活性炭,振荡 0.5h(150～180r/min)过滤,调酸度,加显色剂,进行比色。③中等活性有机磷W(P)=总磷量 -无机磷。

3土壤中全磷及有效磷测定结果

回龙观地区试验田土样的 12个区域取样,结果见表 1。全磷含量属于中等水平但是有效磷含量属于极低水平,结果表明,所测土壤样品,有效磷含量属于极低水平,全磷含量属中等水平。

表 1土壤中全磷含量与有效磷含量

4结束语

实验结果表明回龙观试验田全磷含量中等,但有效磷含量极低,不利于农作物的生长,需要施用大量的磷肥。了解土壤中有效磷的供应状况,对于施肥有着直接的意义,既能指导磷肥的施用,又能避免过量使用磷肥对土壤造成的富养伤害。

[1] 章明奎,麻万诸.浙北平原土壤有效磷的农学—环境综合分级研究[J],农业环境与发展,2010,4:83-87.

[2] Rheinhe imer D D,AnghinoniI.Accumulation of soil organic Phosphorus by soil tillage and cropping systemsun dersubtropical conditions[J].Corn Soi Sci Plan,2003,34:2339-2354.

[3] 王 芹,徐清波,姚振琴.土壤中有效磷的测定,仪器仪表与分析监测[J].2009,4:36-40.

[4] Bowman R A.A sequential extraction procedure with concentrated sulfuric acid and dilute base for soil organic phosphorus[J].Soil Sci Soc Am J,1989,57:362-366.

O657.72

B

1003-3467(2010)24-0054-02

2010-12-03

周勇民 (1973-),男,从事岩石矿物分析测试研究工作。