利用钒钼酸铵比色法测定土壤有效磷含量

任奕蒙

（山西省应用化学研究所 山西省化肥农药产品质量监督检验站，山西 太原 030027）

引言

土壤有效磷是检测土壤肥力的指标之一，对土壤合理施用肥料及提高作物产量具有重要参考意义[1-2]。国家标准中规定使用钼锑抗比色法检测土壤有效磷的含量，检测范围通常认为应小于60 mg·kg-1[3]，若超过此浓度范围会导致测得吸光度的误差增加，从而影响测定结果的准确性。而钒钼酸铵比色法常用于检测有机肥中的有效磷含量，检测量级高于钼锑抗比色法，因此将钒钼酸铵比色法应用于检测有效磷含量较高的土壤时可减少方法误差对结果造成的影响[4]。本文使用碳酸氢钠浸提-钒钼酸铵比色的方法对标准土壤样品的有效磷含量进行测定，并讨论了该方法的检出限、可行性、准确性以及精确性。

1 材料与方法

1.1 材料及设备

实验主要试剂：碳酸氢钠浸提剂（0.5 g/L）；磷标准溶液（50 mg/L）；钒钼酸铵试剂；2，4-二硝基酚指示剂；氢氧化钠溶液（100 g/L）。试剂的制备方法按照《NY/T 2541—2014 肥料 磷含量的测定》标准进行配制[5]。

实验仪器：电子天平、可见光分光光度计、恒温振荡器等其他常用实验室仪器设备。

待测样品选择标准土壤样品GBW07417a（pH=6.80，有效磷含量90.0 mg/kg±10.0 mg/kg），经风干研磨后用2 mm 筛孔筛分，待测。

1.2 实验方法

1.2.1 土壤有效磷的浸提

称取2.50 g 土壤样品于塑料瓶中，加入25 ℃的碳酸氢钠浸提液50.00 mL，封口后在25 ℃恒温振荡30 min，振荡频率180 r/min，用无磷滤纸干过滤试样于锥形瓶中待测。

1.2.2 绘制标准曲线

分别吸取磷标准溶液（50 mg/L）0、1.00、2.00、4.00、6.00 mL 于5 个50 mL 容量瓶中，加入10.00 mL碳酸氢钠溶液，后加水至30 mL，加入2 滴2，4-二硝基酚指示剂并用氢氧化钠溶液调节pH 至溶液呈淡黄色，加入10.0 mL 钒钼酸铵试剂，缓慢排尽CO2气体后摇匀、定容。待放置20 min 后于分光光度计440 nm 波长处比色，绘制标准曲线。

1.2.3 测定试样溶液

吸取土壤浸提后试样10.00 mL 于50 mL 容量瓶中，加水至30 mL，加入2 滴2，4-二硝基酚指示剂并调节pH 使试样溶液呈浅黄色，加入10.00 mL 钒钼酸铵试剂并缓慢排出CO2气体直至溶液没有气泡，后定容摇匀，静置20 min 后于分光光度计440 nm 波长处比色，并根据标准曲线按式（1）计算得出有效磷含量（mg/kg）：

式中：ρ 为从标准曲线求出的试样溶液有效磷质量浓度，mg·L-1；V 为显色液的体积，mL；D 为试样分取倍数；m 为土壤样品质量，g。

2 结果与讨论

2.1 方法检出限与测定下限

分光光度法中以扣除空白值后的吸光度与0.01相对应的浓度值为检出限（L），以3.3 倍检出限浓度作为测定下限[4]。计算公式如式（2）：

根据表1 测得的校准曲线计算钒钼酸铵分光光度法的检出限和测定下限[6]，分别为0.09 mg/L和0.30 mg/L。

表1 钒钼酸铵比色法校准曲线

2.2 方法可行性

按照1.2 中的实验方法对标准土壤样品GBW07417a 进行7 次重复测定，得到样品有效磷含量如表2 所示。7 次测定结果的平均值为88.37 mg/kg，与样品基准值（90.0 mg/kg±10.0 mg/kg）的误差在范围之内，所测数据视为有效，因此利用钒钼酸铵比色法测定土壤有效磷的方法具有一定的可行性。

表2 钒钼酸铵比色法测定土壤样品有效磷的结果

2.3 精密度实验

根据表2 测得的7 个平行样品结果的平均值计算标准偏差为0.56 mg·kg-1，相对标准偏差为0.63%，表明此方法测得的土壤有效磷含量精密度良好，进一步证明钒钼酸铵比色法可应用于土壤有效磷的检测。

2.4 准确度实验

对上述土壤标准样品进行加标回收率实验。称取5.00 g 标准土样于250 mL 塑料瓶中，加入25 ℃的碳酸氢钠浸提液100 mL，保证土壤与浸提剂的比例为1:20，按照浸提方法得到待测试样。取6 个50 mL 容量瓶各加入10 mL 试样，取2.2 中测得的平均值为土壤样品有效磷含量（88.37 mg/kg），即每个试样中含样品的有效磷为44.18 μg；再于该6 个容量瓶中分别加入1、2、3、4、5、6 mL 磷标准溶液，即得到加入标准溶液含量分别为50、100、150、200、250、300 μg 的试样，按照1.2 中的实验方法对试样进行测定，测试结果见表3。由此得出钒钼酸铵比色法测得土壤有效磷的加标回收率在99.10%～101.08%，平均回收率为100.19%，回收率较高，因此该方法的准确度较好。

表3 加标回收率测定结果

3 结论

利用钒钼酸铵比色法结合碳酸氢钠浸提方法对土壤标准样品有效磷含量进行测定，结果符合标准品基准值，方法可行且精密度良好；通过较准曲线计算得到该方法的检出限为0.09 mg/L，测定下限为0.30 mg/L；通过加标回收率实验得到该方法的回收率可达到100.19%，准确度良好。钒钼酸铵比色法可运用于测定有效磷含量大于30 mg/kg 的土壤样品，从而达到降低高磷含量土壤测定方法误差的效果。