Olsen法测定土壤中有效磷的方法优化及检测研究

张飞龙

(西藏自治区农牧科学院农业质量标准与检测研究所·西藏拉萨·850032)

Olsen法测定土壤中有效磷的方法优化及检测研究

张飞龙*

(西藏自治区农牧科学院农业质量标准与检测研究所·西藏拉萨·850032)

土壤有效磷含量的测定最常用的方法是碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法(Olsen法)。该方法测定过程中有机质对测定值影响比较大，一般采用无磷活性炭吸附的办法去除有机质的干扰。据《土壤分析技术规范》注释,测定时可建议采用紫外可见分光光度计于波长880nm处比色，此波长处对浸出的有机质已基本无吸收，浸提时可不加活性炭。本实验拟探讨这两种方法对土壤有效磷测定值的影响。实验结果表明，在紫外波长880nm处对土壤有机质背景的干扰能够有效的去除，测定值结果相较与传统的活性炭法没有显著性差异，测定过程具有准确、简单、快捷、低成本的优势。故采用紫外可见分光光度计于波长880nm处比色能够准确的测定土壤有效磷。

有效磷 有机质 紫外可见分光光度计 无磷活性炭

前言

磷是作物生长必须的大量营养元素之一，土壤有效磷的含量决定了是否继续施用磷肥的主要因素，在农业生产中一般采用土壤有效磷的指标来指导施用磷肥[1-5]。土壤有效磷的测定通常采用碳酸氢钠法-钼锑抗比色法( Olsen法)进行磷含量的测定，该方法是浸提土壤有 效磷最经典、传统的方法。由于该方法与作物对磷肥的反应相关性好，在我国被作为常规土壤测 试方法被采用，该方法是 1954 年 Olsen 等人提出的，适合弱酸性到碱性 pH 范围的土壤。其作用原理为磷酸根与钼酸铵作用生成磷钼杂多酸，加入还原剂将其还原成磷钼杂多蓝后可用分光光度法测定其含量[6-9]。磷钼蓝法常用的还原剂有氯化亚锡、1,2,4-胺基萘酚磺酸、硫酸联氨、抗坏血酸等[10]。土壤有效磷的速测方法多用氯化亚锡作还原剂，氯化亚锡的灵敏度高，显色快，但颜色不稳定。抗坏血酸是近年被广泛应用的另一种还原剂，它的主要优点是生成的颜色稳定，干扰离子的影响较小，适用范围较广，但显色慢，需要升温，通常需要升温至20℃到40℃。如果溶液中有一定的三价锑存在时，则可以大大加快抗坏血酸的还原反应，在室温下也能显色，即钼锑抗法[2，7，13-14]。

有机质是土壤成分的重要组成部分，是土壤养分含量高低的重要标志，对土壤磷具有多方面的影响，主要体现在以下几方面：a.为土壤提供磷素新的吸附位点，极大的增强了土壤对溶液中磷素的吸附固定作用；b.有机质与土壤黏土中矿物成分的相互作用，可以极大的占据部分磷的吸附位点, 一定程度上减弱了土壤黏土矿物对磷的吸附固定的强度[10-11]；c.有机质通过长时间的矿化作用释放一定的磷素，具有对土壤水溶性磷补充更新的作用[12]；d.有机质提供碳源，能够促进微生物生命活动，起到吸收固定土壤溶液中的磷酸根的作用，故具有促进磷的生物固定作用。

在有效磷的测定过程中，有机质有很强的吸收背景，对有效磷的测定造成极大的干扰，必须去除其干扰，才可以准确的测定有效磷的含量。碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法(Olsen法)测定过程中，传统的方法一般采用活性炭吸附的方法对有机质进行吸附，且具有很好的效果。但这种方法繁琐，工作量大。而采用紫外可见分光光度计于880nm处就可以很好的去除有机质背景对有效磷测定结果的干扰。本论文通过对Olsen法进行优化，得到了理想的实验结果。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料

供试土壤采自自治区农科院质量标准与检测研究所检测剩余土样

1.1.2 仪器设备

TU-1901型紫外可见分光光度计 7200型可见分光光度计 恒温水浴振荡器

1.1.3 实验试剂

NaHCO3(PH8.5) 钼锑贮存液 抗坏血酸(正旋) 磷标准溶液5μg/ml无磷活性炭：先用1:1的盐酸溶液浸泡24小时，然后移置平板漏斗抽气过滤，用水淋洗至无氯离子为止，这样反复4-5次，再用碳酸氢钠溶液浸泡长达24小时左右，然后移置平板漏斗抽气过滤，用水洗尽碳酸氢钠，并至无磷为止，烘干备用

1.2 方法

1.2.1 活性炭法( Olsen法)

称取通过2mm孔径筛的风干试样2.50g，置于200ml塑料瓶中，加入约1g无磷活性炭，加入25±1℃的碳酸氢钠浸提剂50.0ml，摇匀，在25±1℃温度下，于恒温水浴摇床上用180r/min±20r/min的频率振荡30min±1min，立即用无磷滤纸过滤于干燥的150ml三角瓶中。

吸取滤液10ml于25ml比色管中，缓慢加入显色剂5.0ml，慢慢摇动，排出CO2后加水定容至刻度，充分摇匀。在室温高于20℃处放置30min，用1cm光径比色皿在7200型可见分光光度计波长700nm处比色，测量吸光度。 标准曲线绘制：吸取5μg/ml的磷标准溶液0，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00，6.00mL于25mL比色管中，加入浸提剂10.00ml，显色剂5.00ml，慢慢摇匀，排出气泡后加水定容至刻度。系列溶液中磷的浓度依次为0.00，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00，1.20μg/ml.测量吸光值，绘制标准曲线及回归方程。

1.2.2 紫外法( Olsen法)

前处理不加活性炭；用1cm光径比色皿在TU-1901型紫外可见分光光度计波长880nm处比色，测量吸光度。其余同上。

2 结果

在Olsen法测定有效磷的过程中，紫外法及活性炭法溶液中的含磷量与反应生成钼蓝溶液的颜色的深浅成正比，颜色越深，说明含磷量越高。由于碳酸氢钠土壤浸提液多数都带有一定的颜色，多数为黄色，传统采用活性炭吸附的方法消除颜色的干扰，但操作步骤繁琐，且容易带来二次污染。

2.1 紫外法不同波长处测定效果

实验采取12个有机质含量范围为5.34～50.35 g/kg土样，每个土样测定三个平行样，采用紫外法(ZW法)对试验土样有效磷含量值进行测定，最后进行测定结果平均值比较，实验结果如下图：

土样编号ZW法700nm处测定平均值(mg/kg)ZW法880nm处测定平均值(mg/kg)3-130.829.13-228.614.13-3138.9129.53-4133.1132.63-535.329.93-640.229.13-728.127.83-827.125.93-9150.6135.63-10114.51083-11136.7131.23-1218.913.1

通过上图结果显示，多数土壤在700nm 紫外波长处时土壤有效磷的测定结果高于紫外880nm 波长处的测定结果，产生了一定的正偏差。由此得知土壤有效磷的测定与有机质背景存在着相关性，有机质对土壤有效磷的测定结果存在着干扰。

2.2 在低有机质背景下有效磷测定效果

实验采取12个有机质含量范围 为5.34 ～10.35 g/kg土样，每个土样测定三个平行样，分别采用活性炭法(HX法)及紫外法(ZW法)对试验土样有效磷含量值进行测定，最后进行测定结果平均值比较，实验结果如下图：

土样编号HX法测定平均值(mg/kg)ZW法测定平均值(mg/kg)1-128.028.01-213.213.11-323.723.51-435.532.61-529.929.81-638.138.11-724.724.91-828.027.91-935.935.61-1068.268.01-1131.231.01-1233.033.1

上述两组数据的测定结果通过差异显著性方差分析得知，差异性P<0.05，表明两组数据差异性不明显。

2.3 在高有机质背景下有效磷测定效果

实验采取12个有机质含量范围为27.34～50.35 g/kg土样，每个土样测定三个平行样，分别采用活性炭法(HX法)及紫外法(ZW法)对试验土样有效磷含量值进行测定。其中活性炭法中将活性炭的用量减少至0.3g，最后进行测定结果平均值比较，实验结果如下图：

土样编号HX法测定平均值(mg/kg)ZW法测定平均值(mg/kg)2-132.529.12-215.114.12-3134.6129.52-4136.0132.62-532.529.92-632.229.12-729.527.82-827.325.92-9136.9135.62-10110.21082-11134.5131.22-1213.913.1

对上述两组数据的测定结果通过差异显著性方差分析得知，产生了一定的正偏差，差异性P>0.05，表明两组数据差异性明显。由此得知在高有机质背景下土壤有效磷的测定结果更准确。

3 讨论

通过方法优化前后对有效磷测定过程及结果的分析得知，紫外法测定结果相较与传统的活性炭法，测定结果显著性差异不明显。在高有机质及低有机质含量情况下，紫外法测定值基本与活性炭法测定值结果一致。在700nm紫外处测定值明显存在一定的正偏差，这说明在880nm处紫外对有机质基本没有吸收，能够准确的对土壤有效磷进行测定。

紫外法相较与活性炭法实验步骤简单。无磷活性炭粉的制作，需要经过繁琐的步骤，多道工序，成本高昂，同时给科研人员带来了极大的工作量及负担。采用紫外法就为科研人员极大地减轻了工作量，有利于检测效率的提高，同时降低了检测成本。

紫外法相较与活性炭法测定结果稳定性好，如果所测土样，有机质含量过高，活性炭不能够完全去除有机质背景，就会对实验结果的准确性造成影响，而紫外就不需要面对这样的问题。

本论文通过系列实验，证明了紫外法相较与活性炭法具有明显的优势，为检测人员在土壤有效磷检测工作中，提供了一定的指导意义。

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The Methods Optimization and Detection of the methods Olsen Determinate Soil Available Phosphorus

Zhang feilong

(Institutions of Agricultural Product Quality Standrad and Testing Research, Tibet Academy and Animal Husbandry Sciences, Lhasa 850032, China)

The most commonly used method of the Determination of soil available phosphorus content is sodium bicarbonate extraction Mo-Sb colorimetry (Olsen method). During the determination, Organic matter impact on the measured value is larger，Generally no phosphorus adsorption were used to remove the interference of organic matter。According to the annotation of《the technical specification for soil analysis》,It may recommend using ultraviolet-uisible spectrophotometer at the wavelength of 880nm at the determination of colorimetric,The wavelengths in the leaching of organic matter has been basically no absorption,extraction without activated carbon. This study intends to explore the two methods of measurements of available in soil. Experimental results show that the ultraviolet wavelength of 880 nm to effectively remove the interference of background of soil organic matter,The measurements results, There are no significant difference in comparison with the traditional method of activated carbon, the measurement process is accurate, simple, fast, low-cost advantages. The ultraviolet-uisible spectrophotometer is adopted 880 nm wavelengths of colorto the accurate determination of soil effective phosphorus.

Effective phosphorus Organic matter Ultraviolet-uisible spectrophotometer No phosphorus activated carbon

张飞龙(1987-)，男，研究实习员。主要从事土壤常规项目检测。联系电话：17809203127 E-mail：852051708@qq.com