土壤中有效磷和有效硫含量的同时测定方法研究

王明锐+李静+张惠贤+张隽娴

摘要：采用碳酸氢钠浸提土壤样品中有效磷和有效硫， 用等离子光谱法（ICP-AES法）同时测定浸提液中磷和硫。试验结果表明了此方法测定土壤样品中有效磷和有效硫与用国家标准方法测定结果基本一致。该方法具有简便、快速、结果准确可靠的优点，适合批量样品的分析。

关键词：有效磷；有效硫； ICP-AES法

中图分类号：S153

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）11022102

1 引言

土壤中的硫和磷是农作物生长发育不可缺少的大量营养元素，也是合成植物体内蛋白质、核酸等的重要组成成分。测定土壤中的有效磷[1]和有效硫[2]含量可以帮助我们了解土壤供磷和供硫能力，对合理施肥以及提高农作物产量与品质具有重要的参考价值。土壤有效磷和有效硫[3，4]的测定有多种浸提方法和测定方法，有效磷常见的浸提剂有盐酸-硫酸、氟化铵-盐酸、碳酸氢钠、盐酸等，测定方法有磷钼蓝比色法以及钒钼黄比色法等；有效硫的浸提剂有磷酸二氢钙-醋酸、碳酸氢钠等，测定方法则有火焰原子吸收法、硫酸钡比浊法等，但这些浸提方法和测定方法都只能单一测定一种元素，而且使用的试剂比较多，实验步骤比较繁琐。本实验采用碳酸氢钠浸提土壤样品中有效磷和有效硫， 用电感耦合等离子发射光谱仪同时测定浸提液中磷和硫取得了较好的效果。使用本方法具有处理样品简单、分析速度快、准确度高等优点，适合批量样品分析，可以满足土壤有效磷和有效硫含量的测定需要。

2 试验部分

2.1 主要仪器与试剂

主要仪器为6300型电感耦合等离子体发射光谱仪（美国），主要试剂：磷和硫标准储备溶液，100 mg/L，为购买的国家标准物质中心提供的标准溶液，做标准曲线时按要求稀释成标准工作溶液。实验用水为二次去离子水，试剂为优级纯。

2.2 仪器工作条件

仪器工作条件参数及工作条件：氩气为高纯液氩；ICP输出功率1.05 kW；輔助氩气流量0.6 L/min；冷却氩气流量10 L/min；分析泵速60 r/min；冲洗泵速75 r/min；雾化器压力0.2 MPa；长波积分时间5s，短波积分时间10 s；磷和硫分析谱线分别为177.4 nm和180.7 nm。

2.3 试验方法

2.3.1 待测液制备

准确称取5.0 g通过2 mm筛孔的风干土样于200 mL塑料瓶中，加入100 mL 0.5 moL/L碳酸氢钠溶液于该塑料瓶中，在25±1 ℃中振荡30 min后过滤，滤液待测。同时做2份试剂空白。

2.3.2 标准曲线的绘制

分别取国家标准溶液磷和硫标液（100 mg/L） 0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL置于100 mL容量瓶中，用0.5 moL/L碳酸氢钠溶液定容至刻度（各相当于磷和硫浓度0.0、 0.5、1.0、2.0、3.0、4.00 mg/L），摇匀，按上文所列仪器工作条件上机测定，得到磷和硫的标准曲线。

2.3.3 样品测定

将仪器调至最佳状态，用标准溶液标准化后得到磷和硫的标准曲线，再将待测溶液引入ICP光源进行测定，得到样品结果。

3 结果与讨论

3.1 浸提方法的选择

将土壤样品分别用盐酸-硫酸、氟化铵-盐酸、碳酸氢钠，磷酸二氢钙-醋酸等浸提剂浸提，用ICP仪器测定浸提液中的磷和硫，同时将待测液用磷钼蓝比色法测定磷，用硫酸钡比浊法测定硫。结果发现用0.5 moL/L碳酸氢钠溶液浸提土壤的有效磷和硫，用ICP-AES法同时测定的结果与用比色法测磷和比浊法测硫的结果基本一致。

3.2 溶液中介质的影响

本实验中基体是以0.5 moL/L碳酸氢钠溶液作介质，由于样品溶液与标准溶液中介质的浓度基本一致，因此，介质的基体影响基本上得到了消除。一般ICP-AES测定用的介质为酸性，但本实验用的0.5 moL/L碳酸氢钠溶液为碱性，且钠盐较高，所以用的雾化器为高盐雾化器。

3.3 磷和硫的检出限

将空白溶液（0.5 moL/L碳酸氢钠溶液）连续测定11次的结果，计算得出该仪器测定磷和硫的检出限分别为0.010 mg/L和0.009 mg/L，能够满足本试验方法测定磷和硫的需要。

3.4 方法的精密度

通过对本次实验中某一样品进行10次平行测定，计算出磷和硫的相对标准偏差就是本次试验方法的精密度，测定结果见表1。

从表1中可以看出，在本试验方法的测定范围内，磷和硫RSD分别为0.20%和 0.61%，完全能够满足测定磷和硫要求，说明本试验方法精密度较好。

3.5 方法的准确度

为了评估本试验方法的准确度，将实际4个土壤样品中的有效磷和硫分别按照国家标准（LY/T1233-1999、LY/T1265-1999）进行了对照分析，其测定结果见表2。

上述实验结果表明了用0.5 moL/L碳酸氢钠溶液浸提土壤的有效磷和硫，用ICP-AES法测定同时待测液中的磷和硫与用国家标准方法测定结果基本一致，说明用本试验方法测定土壤的有效磷和硫准确度较好。

4 结语

用传统的国家标准方法测定土壤的有效磷和硫使用的试剂较多， 而且操作步骤繁琐，测定时间较长，无法满足大批量样品分析的要求，用0.5moL/L碳酸氢钠溶液浸提土壤的有效磷和硫，用ICP-AES法同时测定则操作快速简单，适合批量样品的分析。

参考文献：

[1] LY/T1233-1999，中华人民共和国林业行业标准 森林土壤有效磷的测定[S].北京：中国标准出版社，1999.

[2] LY/T1265-1999，中华人民共和国林业行业标准 森林土壤有效硫的测定[S].北京：中国标准出版社，1999.

[3] 郑国宏，白 英.土壤有效硫测定方法的探讨[J]. 中国土壤与肥料，2011（6） .

[4] 王雪征，茜晓哲，庞建周，等.土壤有效硫的提取与测定研究进展[J]. 河北农业科学，2014（3） .

Abstract： Using available phosphorus and available sulfur in soil samples， this paper extracted the contents of phosphorus and sulfur in the leaching solution by ICP-AES. The results showed that the determination results were in accordance with the results using national standard method. The proposed method was proved to be rapid simple and accurate，which could be used for mass analysis.

Key words： soil；available phosphorus； available sulphur；ICP-AES