土壤有效磷及其化学测试方法分析

朱晴

摘   要：土壤对于人类社会发展是不可或缺的。从传统农耕时期，人类就开始利用土壤来进行耕种以获取人类必需的食物。进入现代社会之后，由于工业的发展导致土壤质量出现了一定的恶化。磷元素是土壤质量检测中十分重要的一种元素，如果缺少这种元素，就有可能导致植物无法正常生长。如果该元素含量过高，同样会给环境造成不利影响，因此应当将磷元素保持在合理的范围内。着重针对土壤有效磷及其化学测试方法进行研究。

关键词：土壤;有效磷;化学测试方法

磷元素在土壤中的存在形式有多种，从化学的角度出发，可以将其分为有机磷化合物和无机磷化合物。目前针对土壤有效磷的研究越来越深入，形成了系统化的研究体系，积累了丰富的研究成果[1]。由于环境因素的影响无机磷化合物存在多种化合态，因此就需要通过科学的化学测试方法来对其含量进行检测，最终得到有效磷的真实含量，以便对土壤进行治理，提高土壤的质量。

1    关于土壤有效磷的概述

在植物的生长发育过程中，需要吸收各种不同类型的元素，这样才能够维持生长发育的需求。一定含量的磷元素能够促进植物的生长，从而被吸收和利用。但是这并不意味着所有的磷元素都能够被吸收，只有有效磷元素才能够被利用，以有机态磷、水溶性磷等为主。从目前的化学检测方法来看，主要可以通过化学试剂从土壤中提取磷。磷元素具有一定的活性，那么就有可能导致其化学状态实际上是处于持续的变动过程中，最终给有效磷元素检测带来了难题[2]。此外，在检测的过程中，还有可能会出现磷元素缺失的情况，那么就会给最终的检测结果的精确性带来不利影响。

在植物生长过程中，光合作用是十分重要的，磷元素也能够在一定程度上增强植物的光合作用，使得植物更容易从中获取到足够的营养[3]。并且磷元素能够帮助植物进行脂肪代谢。如果植物缺少足够的磷元素摄入，就会出现生长过程被抑制的情况，最终导致植物矮小，呈现出营养不良的状况。比如说在缺磷的状态下，玉米等植物会出现果穗秃顶。如果磷元素过剩，则很容易出现植株早衰的情况。

在自然界土壤中，磷元素实际上是处于动态平衡的状态，并且不同的土壤类型会导致磷元素的沉淀和溶解，造成不利影响。那么就需要深入研究其内在变化规律，从而知道其转化的效果。磷酸钙盐是在土壤中存在比较多的一种状态，经过相关研究证明，如果风化程度比较高，那么土壤中的磷酸钙盐会比较少[4]。在Fe-Al土壤体系中检测磷元素时，主要是通过获取磷铁矿以及磷铝矿来得到相应的含量值，该方法向土壤样本中加入强酸性溶液，最终能够生成目标化合物。從国内外很多相关文献中可以看出，检测土壤有机磷的方法有很多种，主要包含了色谱技术检测、酶抑制法以及生物传感器技术等。化学测定方法是目前应用在土壤磷元素检测中最常见的一种方法，应用一些浸取剂协助完成测定。如果土壤中的有机磷含量不在合理的范围内就需要对土壤进行治理，可以从化学治理的角度出发，向目标土壤区域内喷洒特定的化学药品。但是这些化学药品不得对其他环境因素构成影响，特别是不能影响其他动、植物的生长状态。目前国内针对土壤有机磷检测的文献资料还比较匮乏，相关经验不足，在未来的发展过程中，需要进一步加大这方面的研究投入，争取更多优质的研究成果，这样将有利于指导各项农业生产实践活动的进行，提高农作物的产量，确保土壤能够保持在良好的状态，提供一个优质的生态环境，为国民经济发展作出更大的贡献。

2    土壤有机磷的化学测定

2.1  化学测定方法

目前能够应用于土壤有机磷检测的化学测定方法比较多，也已经比较成熟，能够得到精确的检测结果。但是必须明确的是，针对不同的土壤类型，需要选择不同的化学测试方法。将土壤可以分为酸性土壤和碱性土壤。酸性土壤一般应用Olsen方法比较合适，过程较简单、受到的干扰比较小[5]。除此之外，还可以利用水与稀盐土壤测试法，最终提取到目标磷元素，但是这种方法存在误差比较大的缺陷，往往得到的提取量实际上不能够达到预期的标准。

2.2  提取剂的使用

在针对土壤有机磷的化学检测中，可以应用提取剂来进行检测。市面上的提取剂种类繁多，需要综合多个因素进行综合考量，才能够确定出合适的提取剂。比如说要考虑到强度以及容量因子，这样才能够确保检测结果的可靠性[6]。可以针对一部分土壤检测中加入氢氧根离子，然后进行铁磷或者是铝磷的水解，最终完成提取检测工作，得到有效磷值。目前，市面上可以应用的提取剂种类比较多，可以根据实际检测需求来进行选择。

3    土壤有机磷的化学测定过程研究

在土壤有机磷的化学测定过程中，涉及的因素众多，每一项因素都有可能造成对具体测定结果的影响，因此就需要提前针对每一项可能造成影响的因素进行分析和预判。比如说在选择提取剂时，不同类型的土壤所适用的提取剂实际上是不同的，如果没有进行科学选择，就很有可能导致提取率不高，那么最终的有效磷元素检测结果会偏低。同样，提取的时间也需要保持在合理的范围内，如果时间过短，就有可能不发生反应或反应不完全同样会造成检测结果数值偏低。

在对土壤进行有机磷检测之前，需要对这些土壤的化学性质进行研究，依据所得到的结果选择不同的化学测试方法。要确保化学检测过程的反应充分进行，在适当条件下可以进行搅拌。为了提高反应速度可以加入一些催化剂，但是这些催化剂中必须不能包含任何磷元素。可以针对土壤有效磷检测制定系统性的工作流程，使得每一项工作都能够稳步推进。第一步是取样，针对土壤进行取样，实际上也需要掌握科学的方法，否则就会导致目标土壤检测区域得到的样本不精确，不能够代表该区域土壤的实际状况，最终得到的有效磷数值不合理。应采取随机采样的方法，对目标检测区域的多个位置进行采样，制定成不同的样本，确保取样范围内不存在其他可能存在的磷元素干扰。在一些农业生产领域中，农民为了实现增收，会在土壤中施加含磷元素的肥料，那么在靠近这些肥料的区域，磷元素含量是相对比较高的，这些区域也不能够代表整个土壤区域内的有效磷元素含量。

在获取到优质的样本之后，需要对不同的样本同时进行有效磷元素检测，最终采取加权求平均值的方法得到平均有效磷元素含量值。所选择的化学测试方法必须要能够在确保检测精度以及检测结果可靠性的前提下，尽量降低检测成本。所选用的化学测试试剂要容易获取、价格低廉。国外的化工领域发展相对于国内来说还是較为领先，关于土壤有效磷元素检测方面也比较成熟，可以从国外引进先进的检测方法。

4    土壤有机磷的测定方法介绍

4.1  便携式有机磷快速检测仪

如今针对土壤有机磷化学检测已经出现了相应的检测仪器，能够在缩小工作量的同时确保检测的精度达标。在获取到土壤样本之后，需要向土壤样本中加入纯净水进行稀释，然后将得到的液体倒入试管中，只需要灌满试管的2/3区域即可。然后将便携式有机磷快速检测仪的电极头直接伸入到试管中去，打开开关。等倒计时显示完成之后，就已经得到了相应的检测结果。这种方法需要进行对照，要制作一个空白对照管，从颜色深浅来判断。这实际上是一种定性检测方法，具有一定的主观因素影响。在发生反应之后得到的液体呈现蓝色，蓝色越深，也就意味着有机磷的浓度越高[7]。

4.2  速测卡法

速测卡法同样需要将土壤进行稀释，得到混合物。然后使用白色药片来蘸取提取液，经过15 min左右的反应时间，就可以进行对比。这种方法也是通过定性观测的模式来得到有机磷元素的含量。相对于便携式有机磷快速检测仪来说，这种方法更加简便，并且成本比较低。但是其检测精度会比较差，只能应用在要求不太高的场合中。

4.3  石灰性土壤有效磷分级法

在土壤的分布中，不同的土层所拥有的有效磷含量是具有一定差异的。从表层开始逐级往下，其含量是递减的。可以应用离子置换反应，针对不同的检测需求来对不同土层进行取样，使用无差别取样方法。其中需要使用的溶解酶以及提取剂都需要经过严格的计算，避免构成对有效磷检测过程的不利影响。

4.3  碳酸氢钠提取—钼锑抗比色法

这种方法的适用性比较高，适用范围比较广，能够有效地应用在提取水解型磷过程中，确保磷元素能够被精确检定出来。但是这种方法容易受到土壤中所含有的杂质的影响。针对这种情况比较科学的方法是调整萃取剂的浓度。如果发现土壤样本中含有杂质的铝钙离子，那么就需要尽量降低萃取剂的浓度。

4.4  测试注意事项

土壤有效磷测试过程中，如果发现有效磷的含量比较高，超过了一定的界限，那么应当降低提取液的含量，确保萃取剂的酸度和碱度达标，避免构成对有效酶的不利影响[8]。所使用的试剂对温度比较敏感，要严格控制好检定测试过程中的温度变化，尽量将温度维持在一个合理的数值范围，严格控制制取过程和浓度。相关测试人员也需要严格按照实验室测试方法来开展工作，避免一切人为因素的影响。在非定量检测中，对检测结果进行对比分析时，最好由多个不同的测试人员来同时判断，避免个人主观因素的影响。关于反应的时间长度需要进行控制，确保反应的充分性。

5    结语

文章对土壤有机磷检测进行了基本的介绍，并着重针对其中一些重要的区域进行了深入分析。做好土壤有机磷检测具有较强的现实意义，能够及时发现土壤可能存在的问题，从而采取有针对性的化学治理方法进行整治，提高土壤资源的利用率。要结合土壤的实际化学性质来选择科学的化学测试方法，这样才能够得到更加真实可靠的结论。

[参考文献]

[1]孙洪仁，张吉萍，冮丽华，等.中国小麦土壤有效磷丰缺指标与适宜施磷量研究[J].中国农学通报，2019（21）：30-37.

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[5]张舜凯，刘继龙，刘海岳.秸秆还田农田土壤养分的空间变异性研究[J].国土与自然资源研究，2019（4）：78-79.

[6]孙梦媛，刘景辉，米俊珍，等.植被复垦对露天煤矿排土场土壤化学及生物学特性的影响[J].水土保持学报，2019（4）：206-212.

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[8]谭海燕，童江云，包   涛，等.昆明市滇池片区耕地土壤养分含量空间分布及变化情况分析[J].西南农业学报，2019（7）：1 614-1 620.