1、土壤中磷的测定土壤中磷的测定本章主要内容本章主要内容v 概述概述v 土壤全磷的测定土壤全磷的测定v 土壤速效磷的测定土壤速效磷的测定v 土壤无机磷形态的分级测定土壤无机磷形态的分级测定v 土壤有机磷的分离测定土壤有机磷的分离测定学学 习习 要要 求求v 了解土壤全磷测定的国家标准方法了解土壤全磷测定的国家标准方法v 了解钼兰比色法和钼黄比色法测定土壤了解钼兰比色法和钼黄比色法测定土壤有效磷两种方法各自的优缺点。有效磷两种方法各自的优缺点。v 掌握用掌握用0.5mol.L-1NaHCO30.5mol.L-1NaHCO3法测定土壤速法测定土壤速效磷的测定条件、原理、操作步骤及注效磷的测定条件、原理
2、、操作步骤及注意事项。意事项。5-1 5-1 概述概述 土壤磷的含量、形态土壤磷的含量、形态 土壤磷的主要分析项目土壤磷的主要分析项目一、土壤磷的含量和形态一、土壤磷的含量和形态u我国土壤全磷（我国土壤全磷（P）含量在）含量在0.21.1g/kg范围内，范围内，并有从南到北渐增的地域变化趋势。并有从南到北渐增的地域变化趋势。u土壤含磷量主要取决于母质类型。土壤含磷量主要取决于母质类型。u耕地土壤受耕作施肥等人为因素的影响，全磷量耕地土壤受耕作施肥等人为因素的影响，全磷量的局部变异很大。的局部变异很大。土壤磷的形态可分为土壤磷的形态可分为无机态无机态磷和磷和有机态有机态磷两大类。磷两大类。1.土
3、壤有机态磷土壤有机态磷含量变化大，占土壤表层全磷的含量变化大，占土壤表层全磷的2080%。须矿化为无机磷后才能被植物吸收利用。须矿化为无机磷后才能被植物吸收利用。化学组成化学组成目前大部分未知，已知者主要有目前大部分未知，已知者主要有3种。种。植素类植素类 植酸与钙、镁等离子结合而成。占植酸与钙、镁等离子结合而成。占土壤有机磷总量的土壤有机磷总量的2030%。核酸类核酸类 含磷、氮的复杂有机化合物。占土含磷、氮的复杂有机化合物。占土壤有机磷总量的壤有机磷总量的110%。磷脂类磷脂类 醇、醚溶性的有机磷化合物，容易醇、醚溶性的有机磷化合物，容易分解矿化为磷酸。约占土壤有机磷总量的分解矿化为磷酸。
4、约占土壤有机磷总量的1%。2.土壤无机态磷土壤无机态磷（1）水溶态磷水溶态磷 土壤溶液中的磷土壤溶液中的磷包括：磷酸根离子（包括：磷酸根离子（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、）、部分聚合态磷酸盐和某些有机磷化合物。部分聚合态磷酸盐和某些有机磷化合物。土壤溶液土壤溶液pH=7.2时，时，H2PO4-和和HPO42-各占一半；各占一半；pH7.2时，以时，以H2PO4-为主；为主；pH7.2时，以时，以HPO42-为主。为主。水溶性磷离子是植物根系可直接吸收利用的磷。水溶性磷离子是植物根系可直接吸收利用的磷。由于根际微域土壤多呈酸性，主要吸收由于根际微域土壤多呈酸性，主要吸收H2PO4-
5、。（2）吸附态磷吸附态磷土壤固相表面吸附的磷酸根离子。土壤固相表面吸附的磷酸根离子。以以专性吸附（配位吸附）专性吸附（配位吸附）为主，还有非专性吸附为主，还有非专性吸附（阴离子交换吸附）。（阴离子交换吸附）。酸性土中磷的专性吸附剂主要是铁、铝氧化物及其酸性土中磷的专性吸附剂主要是铁、铝氧化物及其水合物。石灰性土壤的方解石水合物。石灰性土壤的方解石（CaCO3）对磷的配位对磷的配位交换吸附亦为常见。交换吸附亦为常见。（3）矿物态磷矿物态磷包括含磷的原生矿物、次生矿物及其它含磷化合物。包括含磷的原生矿物、次生矿物及其它含磷化合物。占土壤无机态磷的占土壤无机态磷的99%以上。以上。Ca-P（磷酸钙盐
6、）（磷酸钙盐）以磷灰石为主。以磷灰石为主。氟磷灰石氟磷灰石 Ca5(PO4)3F 氢氧磷灰石氢氧磷灰石 Ca5(PO4)3OH 磷酸八钙磷酸八钙 Ca8H2(PO4)6 磷酸三钙磷酸三钙 Ca3(PO4)2 磷酸二钙磷酸二钙 CaHPO4 Fe-P（磷酸铁盐）（磷酸铁盐）以粉红磷铁矿以粉红磷铁矿FePO42H2O为代表为代表Al-P（磷酸铝盐）（磷酸铝盐）以磷铝石以磷铝石AlPO42H2O为代表为代表O-P（闭蓄态磷）（闭蓄态磷）氧化铁胶膜包被的磷酸盐。氧化铁胶膜包被的磷酸盐。存在形态受土壤存在形态受土壤pH的影响很大的影响很大：l酸性土壤以酸性土壤以Fe-P和和Al-P为主；为主；l石灰性土
7、壤以石灰性土壤以Ca-P为主，且随为主，且随Ca/P比的增加，比的增加，磷的溶解度和有效性降低；磷的溶解度和有效性降低；l中性土壤中性土壤Fe-P、Al-P、Ca-P比例相当比例相当(1:1:1)。我国几种土壤的无机磷形态构成我国几种土壤的无机磷形态构成（引自（引自中国土壤中国土壤P.379）土土 壤壤pH无无 机机 磷磷 形形 态态 构构 成成 比比 例例（%）AlPFePCaPOP褐褐 土土8.08.5 3.46.90.00.561711220黄潮土黄潮土 7.58.5 1.64.10.00.763653135黄棕壤黄棕壤6.07.03.710252713204557红红 壤壤 4.55.
8、5 0.35.715261.5165283砖红壤砖红壤 4.55.5 0.01.52.5140.95.38494二、土壤磷的主要分析项目二、土壤磷的主要分析项目1.土壤全磷量土壤全磷量2.土壤有效磷含量土壤有效磷含量3.土壤无机磷的分级测定土壤无机磷的分级测定4.土壤有机磷含量及分组土壤有机磷含量及分组土壤有效磷土壤有效磷土壤中对植物有效的那部分磷。土壤中对植物有效的那部分磷。包括水溶态磷、部分或全部吸附态磷和易矿化有效态有包括水溶态磷、部分或全部吸附态磷和易矿化有效态有机磷以及某些易溶解的沉淀态磷酸盐。机磷以及某些易溶解的沉淀态磷酸盐。土壤有效磷在化学分析上的意义土壤有效磷在化学分析上的意义
9、 能与能与32P进行同位素交换或被某些化学试剂提取的磷。进行同位素交换或被某些化学试剂提取的磷。（模拟植物吸收模拟植物吸收，以定量估计化学形态上对植物有效的，以定量估计化学形态上对植物有效的磷。）磷。）其实，其实，“有效磷有效磷”的化学涵义并不确定，因为同一的化学涵义并不确定，因为同一土壤用不同化学试剂提取的土壤用不同化学试剂提取的“有效磷有效磷”含量差异很大，含量差异很大，由此提出的土壤有效磷的丰缺指标也不相同。由此提出的土壤有效磷的丰缺指标也不相同。不同方法（提取剂）测定的土壤有效磷丰不同方法（提取剂）测定的土壤有效磷丰缺指标比较（缺指标比较（P，mg/kg）有效磷分级有效磷分级碳酸氢钠法
10、碳酸氢钠法盐酸盐酸-氟化铵法氟化铵法 施磷肥反应施磷肥反应低低515显显 著著中等中等5101524较显著较显著较高较高10182430不显著不显著高高182530无无 效效注意：注意：1.土壤磷含量的表示方法（土壤磷含量的表示方法（P2O5/2P2.29）2.有效磷含量须说明测定方法有效磷含量须说明测定方法全国各地区表层土壤速效磷各含量级的面积全国各地区表层土壤速效磷各含量级的面积5-2 5-2 土壤全磷的测定土壤全磷的测定方法概述方法概述HClO4H2SO4消煮消煮钼锑抗比色法钼锑抗比色法 NaOH熔融熔融钼锑抗比色法钼锑抗比色法 一、方法概述一、方法概述1.土壤样品的分解土壤样品的分解(
11、1)目的：目的：使有机磷氧化成无机磷使有机磷氧化成无机磷使矿物质分解，释放出难溶性磷使矿物质分解，释放出难溶性磷使无机磷全部溶解使无机磷全部溶解(2)方法：方法：碱熔法：碱熔法：Na2CO3、NaOH强酸消煮法：强酸消煮法：HClO4H2SO4、HFHClO4干灰化法：高温灼烧后再用酸浸提干灰化法：高温灼烧后再用酸浸提 碱熔融法碱熔融法 原理：原理：土壤硅酸盐的溶解度决定于硅和金属元素的比例以及金土壤硅酸盐的溶解度决定于硅和金属元素的比例以及金属元素的碱度。硅和金属元素的比例愈小，金属元素的碱属元素的碱度。硅和金属元素的比例愈小，金属元素的碱性愈强，则硅酸盐的溶解度愈大。性愈强，则硅酸盐的溶解
12、度愈大。用用Na2CO3 或或NaOH熔化土熔化土样，即增加样品中碱金属的比例，促进硅酸盐的分解，以样，即增加样品中碱金属的比例，促进硅酸盐的分解，以利于各种元素的溶解。利于各种元素的溶解。特点：特点：样品分解完全，常作为标准方法。样品分解完全，常作为标准方法。Na2CO3熔融法需要昂贵的熔融法需要昂贵的铂金坩埚铂金坩埚，操作较繁、费时，操作较繁、费时，但样品分解完全，是标准方法。但样品分解完全，是标准方法。NaOH熔点熔点(321)比比Na2CO3(853)低，可在较低的温度下低，可在较低的温度下分解土样，缩短熔化所需要的时间。分解土样，缩短熔化所需要的时间。NaOH碱熔法可在碱熔法可在银或
13、银或镍坩埚镍坩埚中分解土壤全磷或全钾，样品分解比较完全，操作中分解土壤全磷或全钾，样品分解比较完全，操作简便，已列为国家标准方法。简便，已列为国家标准方法。HClO4 H2SO4消煮法消煮法 原理：原理：高氯酸：氧化有机质，分解矿物质；高氯酸：氧化有机质，分解矿物质；抑制硅和铁对磷的比色测定的干扰抑制硅和铁对磷的比色测定的干扰 浓硫酸：提高消化温度；防止溶液蒸干浓硫酸：提高消化温度；防止溶液蒸干 特点：特点：操作简便，是目前应用最普遍的方法。操作简便，是目前应用最普遍的方法。分解率分解率(9798%)不及熔融法，但已达分析要求。不及熔融法，但已达分析要求。对高度分化的土壤对高度分化的土壤（红壤
14、、砖红壤）（红壤、砖红壤）或有包裹态磷灰或有包裹态磷灰石存在时，可能提取不完全，使测定结果偏低。石存在时，可能提取不完全，使测定结果偏低。对有机质含量高的土壤，需注意有机质去除完全。对有机质含量高的土壤，需注意有机质去除完全。2.样品溶液中磷的测定样品溶液中磷的测定正磷酸正磷酸磷钼杂多酸磷钼杂多酸钼酸钼酸钼酸铵钼酸铵磷钼酸铵磷钼酸铵(黄色沉淀黄色沉淀)容量法容量法重量法重量法偏钒酸铵偏钒酸铵磷钒钼杂多酸磷钒钼杂多酸（黄色）（黄色）钼黄比色法钼黄比色法还原剂还原剂“钼蓝钼蓝”（蓝色）（蓝色）钼蓝比色法钼蓝比色法（含磷量（含磷量高高时）时）（含磷量（含磷量中等中等时）时）（含磷量（含磷量低低时）时
15、）钼蓝比色法钼蓝比色法（1）原理：）原理：PO43-H3PMo12O40H3PO410MoO3Mo2O5或或H3PO48MoO32Mo2O5还原剂还原剂一定酸度下，溶液中的一定酸度下，溶液中的正磷酸根与钼酸铵络合正磷酸根与钼酸铵络合生成磷钼杂多酸。生成磷钼杂多酸。在还原剂的作用下，在还原剂的作用下，磷钼杂多酸中的一部磷钼杂多酸中的一部分分Mo6+被还原为被还原为Mo5+，生成生成“钼蓝钼蓝”。蓝色的深浅与溶液中磷酸溶液的浓度成正比，在蓝色的深浅与溶液中磷酸溶液的浓度成正比，在700nm处用分光光度法比色测定。处用分光光度法比色测定。0.40.6mol(H+)/L分光光度法分光光度法(NH4)2
16、MoO4（2）影响因素）影响因素 还原剂的种类：还原剂的种类：无机还原剂：氯化亚锡无机还原剂：氯化亚锡（SnCl2）、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钠有机还原剂：抗坏血酸有机还原剂：抗坏血酸（Vc）、硫酸联氨、硫酸联氨、1,2,4-胺基萘酚磺酸胺基萘酚磺酸氯化亚锡氯化亚锡 灵敏度最高，显色快，但生成的颜色不灵敏度最高，显色快，但生成的颜色不 稳定。常用于土壤速效磷的速测方法。稳定。常用于土壤速效磷的速测方法。抗坏血酸抗坏血酸 生成的颜色稳定，干扰离子的影响小，生成的颜色稳定，干扰离子的影响小，适用范围广，但显色慢，需要加温。适用范围广，但显色慢，需要加温。是目前应用最广泛的一种还原剂。是目前应用最广泛的
17、一种还原剂。目前使用最普遍的是目前使用最普遍的是钼锑抗混合指示剂钼锑抗混合指示剂。其中含有：其中含有：钼酸铵钼酸铵(NH4)6Mo7O244H2O 与磷酸反应与磷酸反应酒石酸氧锑钾酒石酸氧锑钾 K(SbO)C4H4O6 加快显色反应加快显色反应抗坏血酸抗坏血酸 C6H8O5，Vc 还原剂还原剂硫酸硫酸 H2SO4 提供所需的酸度提供所需的酸度注：锑的存在大大加速了抗坏血酸的还原反应，且注：锑的存在大大加速了抗坏血酸的还原反应，且在室温下也能显色。这是因为：锑与磷钼酸反应生在室温下也能显色。这是因为：锑与磷钼酸反应生成磷锑钼三元杂多酸，抗坏血酸在室温下就能迅速成磷锑钼三元杂多酸，抗坏血酸在室温下
18、就能迅速将磷锑钼三元杂多酸还原为蓝色的络合物。将磷锑钼三元杂多酸还原为蓝色的络合物。试剂浓度试剂浓度（尤其是酸度）（尤其是酸度）：钼酸铵浓度和还原剂用量要适宜，使一定浓钼酸铵浓度和还原剂用量要适宜，使一定浓度的磷产生最深、最稳定的颜色。度的磷产生最深、最稳定的颜色。如果酸度过低，虽然显色快，但稳定时间较如果酸度过低，虽然显色快，但稳定时间较短；如果酸度过大，则显色变慢。因而在用短；如果酸度过大，则显色变慢。因而在用钼蓝比色法测磷时，钼蓝比色法测磷时，酸度的控制非常重要酸度的控制非常重要。不同方法所要求的适宜试剂浓度不同。参照不同方法所要求的适宜试剂浓度不同。参照教材教材PP.73表表5-1中三
19、种钼蓝法的各种试剂在比中三种钼蓝法的各种试剂在比色液中的最终浓度。色液中的最终浓度。特别关注一下特别关注一下钼锑抗体系钼锑抗体系中各试剂在比色液中的中各试剂在比色液中的最终浓度：显色酸度最终浓度：显色酸度 0.35 0.55 molL-1，H+；钼酸铵钼酸铵 1.0 gL-1；抗坏血酸抗坏血酸 0.81.5 gL-1；酒石酸氧锑钾酒石酸氧锑钾 0.0240.05 gL-1。钼锑抗体系是目前使用最普遍的，原因是：钼锑抗体系是目前使用最普遍的，原因是：灵敏度较高，接近灵敏度较高，接近SnCl2H2SO4体系；体系；显色最稳定，显色的温度范围最宽；显色最稳定，显色的温度范围最宽；受干扰离子的影响小；
20、受干扰离子的影响小；还原剂与钼酸铵配成了一种钼锑抗混合溶液，也就还原剂与钼酸铵配成了一种钼锑抗混合溶液，也就是：钼酸铵是：钼酸铵酒石酸氧锑钾酒石酸氧锑钾抗坏血酸抗坏血酸硫酸混合硫酸混合溶液，一次加入，简单方便。溶液，一次加入，简单方便。干扰离子的影响：干扰离子的影响：Si 硅酸硅酸(H4SiO4)能与钼酸结合生成杂多酸。能与钼酸结合生成杂多酸。干扰的避免：调节溶液的酸度。因为磷钼酸在较干扰的避免：调节溶液的酸度。因为磷钼酸在较高的酸度高的酸度(0.40.6 molL-1,H+)下形成，而硅钼酸在较下形成，而硅钼酸在较低的酸度低的酸度(0.10.24 molL-1,H+)下形成。下形成。As 砷
21、酸砷酸(H3AsO4)能与钼酸结合生成杂多酸。能与钼酸结合生成杂多酸。干扰的避免：在加钼酸铵试剂之前先将砷还原成干扰的避免：在加钼酸铵试剂之前先将砷还原成亚砷酸。（虽然砷的干扰比较难克服，但一般不亚砷酸。（虽然砷的干扰比较难克服，但一般不会影响土壤磷的测定结果。）会影响土壤磷的测定结果。）Fe3+影响溶液的氧化还原势，抑制蓝色生成。影响溶液的氧化还原势，抑制蓝色生成。干扰的避免：选用抗坏血酸作为还原剂，因为抗干扰的避免：选用抗坏血酸作为还原剂，因为抗坏血酸能与坏血酸能与Fe3+络合，保持溶液的氧化还原势。络合，保持溶液的氧化还原势。（用（用SnCl2作还原剂时，溶液中作还原剂时，溶液中Fe3+
22、20mgkg-1）二、二、HClO4-H2SO4消煮消煮钼锑抗比色法钼锑抗比色法1.原理原理 在高温条件下，土壤中含磷矿物及有机磷化在高温条件下，土壤中含磷矿物及有机磷化合物与高沸点的合物与高沸点的H2SO4和强氧化剂和强氧化剂HClO4作用，使作用，使之完全分解，全部转化为正磷酸盐而进入溶液。之完全分解，全部转化为正磷酸盐而进入溶液。在一定酸度下，正磷酸根与钼酸铵作用生成磷在一定酸度下，正磷酸根与钼酸铵作用生成磷钼杂多酸，以适当的还原剂将其还原成钼杂多酸，以适当的还原剂将其还原成“钼蓝钼蓝”，使溶液呈蓝色。使溶液呈蓝色。磷的含量与溶液蓝色的深浅成正比，可用分光磷的含量与溶液蓝色的深浅成正比，
23、可用分光光光度法于光光度法于700nm处测定。处测定。2.仪器设备：仪器设备：分光光度计，消煮炉分光光度计，消煮炉3.试剂：试剂：（1）浓）浓H2SO4（2）70%-72%HClO4（3）0.2%2,6-二硝基酚二硝基酚(或或2,4-二硝基酚二硝基酚)指示剂指示剂 变色点约变色点约pH=3；pH3无色；无色；pH3 黄色。黄色。（4）磷标准溶液（）磷标准溶液（=5.00g/mL)（5）钼锑贮存溶液）钼锑贮存溶液：（6）钼锑抗显色剂）钼锑抗显色剂：先配制钼锑混合液（贮存液），临用前再加入抗先配制钼锑混合液（贮存液），临用前再加入抗坏血酸。坏血酸。现配现用现配现用，有效期，有效期24小时；小时；贮
24、存于棕色试剂瓶中，最好放在冰箱中保存。贮存于棕色试剂瓶中，最好放在冰箱中保存。含有：含有：10gL-1钼酸铵钼酸铵(NH4)6Mo7O244H2O 0.5gL-1酒石酸氧锑钾酒石酸氧锑钾 K(SbO)C4H4O6 15gL-1抗坏血酸抗坏血酸 C6H8O5，Vc 硫酸硫酸 5.5molL-1,H+4.操作步骤操作步骤（1）消化：）消化：称样（过称样（过100目筛）目筛）0.5000 g 加少量水润湿加少量水润湿 加浓硫酸加浓硫酸8 ml 摇匀摇匀（最好放置过夜）（最好放置过夜）加加7072%高氯酸高氯酸10滴滴 摇匀摇匀 管口加一个小漏斗管口加一个小漏斗 加热消煮加热消煮 至溶液开始转白后，继
25、续消煮至溶液开始转白后，继续消煮20min 定容至定容至50 ml 静置过夜取上清液或用静置过夜取上清液或用干燥的无磷滤纸干燥的无磷滤纸过滤。过滤。（同时做空白试验）（同时做空白试验）（2）溶液中磷的比色测定：）溶液中磷的比色测定：移取滤液移取滤液210 ml于于50ml容量瓶中容量瓶中 要求所吸取的待测液中要求所吸取的待测液中含含P 525g。可做。可做预备实验，预备实验，根据显色液的颜色深度估算出应吸取的毫升数根据显色液的颜色深度估算出应吸取的毫升数。加水至约加水至约30 ml 加二硝基酚指示剂加二硝基酚指示剂2滴滴 用用8mol/L Na2CO3溶液或溶液或2mol/L NaOH溶液及溶
26、液及0.5mol/L H2SO4调节调节pH至溶液刚呈微黄色至溶液刚呈微黄色 因为钼锑抗法要求控制显色液的酸度，所以因为钼锑抗法要求控制显色液的酸度，所以如果待测如果待测液中原有酸度不确定，必须先行中和液中原有酸度不确定，必须先行中和。不用不用NH4OH调节酸度调节酸度，因为溶液中，因为溶液中NH4OH浓度如果超浓度如果超过过10gL-1，就会使钼蓝色迅速消退。，就会使钼蓝色迅速消退。如果如果待测液中锰的含量较高时，最好用待测液中锰的含量较高时，最好用Na2CO3溶液来溶液来调节调节pH，以免产生氢氧化锰沉淀。，以免产生氢氧化锰沉淀。加钼锑抗试剂加钼锑抗试剂5 ml 摇匀摇匀 定容定容 放置放
27、置半小时（高于半小时（高于15）要求显色温度为要求显色温度为1560。如果室温低于。如果室温低于15，可放置，可放置在在3040的培养箱中保温的培养箱中保温30min，取出冷却后比色。，取出冷却后比色。700nm比色比色（3）绘制标准曲线）绘制标准曲线 分别准确移取分别准确移取5.00g.mL-1磷标准溶液磷标准溶液0,1,2,3,4,5,6mL于于50mL容量瓶中。容量瓶中。同上操作。同上操作。以吸光度为纵坐标，磷的质量浓度为横坐标以吸光度为纵坐标，磷的质量浓度为横坐标绘制工作曲线。绘制工作曲线。5.结果计算结果计算三、三、NaOH熔融熔融钼锑抗比色法钼锑抗比色法1.方法原理方法原理 土壤样
28、品与土壤样品与NaOH熔融，使土壤中含磷矿熔融，使土壤中含磷矿物及有机磷化合物全部转化为可溶性的正物及有机磷化合物全部转化为可溶性的正磷酸盐，用水和稀硫酸溶解熔块，在规定磷酸盐，用水和稀硫酸溶解熔块，在规定条件下样品溶液与钼锑抗显色剂反应，生条件下样品溶液与钼锑抗显色剂反应，生成磷钼蓝，用分光光度法定量测定。成磷钼蓝，用分光光度法定量测定。2.仪器设备：仪器设备：镍（或银）坩埚，高温电炉，分光光度计镍（或银）坩埚，高温电炉，分光光度计3.试剂：试剂：（1）NaOH（2）无水乙醇无水乙醇（3）100gL-1NaCO3溶液溶液（4）50mLL-1H2SO4溶液溶液（5）3molL-1H2SO4溶液
29、溶液其余同钼锑抗比色法其余同钼锑抗比色法4.操作步骤操作步骤（1）熔样熔样 准确称取风干样品准确称取风干样品0.25g，精确到，精确到0.0001g，小心放入镍（或银）坩埚底部，切勿粘在壁上，小心放入镍（或银）坩埚底部，切勿粘在壁上，加入无水乙醇加入无水乙醇34滴，湿润样品，在样品上平铺滴，湿润样品，在样品上平铺2g氢氧化钠，将坩埚（处理大批样品时，暂放入氢氧化钠，将坩埚（处理大批样品时，暂放入大干燥器中以防吸潮）放入高温电炉，升温。当大干燥器中以防吸潮）放入高温电炉，升温。当温度升至温度升至400左右时，切断电源，暂停左右时，切断电源，暂停15min。然后继续升温至然后继续升温至720，并保
30、持，并保持15min，取出冷却，取出冷却，加入约加入约80的水的水10mL和用水多次洗坩埚，洗涤液和用水多次洗坩埚，洗涤液也一并移入该容量瓶，冷却，定容，用无磷定量也一并移入该容量瓶，冷却，定容，用无磷定量滤纸过滤或离心澄清，同时做空白试验。滤纸过滤或离心澄清，同时做空白试验。（2）样品溶液中磷的定量）样品溶液中磷的定量显色：准确吸取待测样品溶液显色：准确吸取待测样品溶液210 mL（含磷（含磷0.041.0g）于）于50 mL容量瓶中，用水稀释至总体容量瓶中，用水稀释至总体积约积约3/5处，加入二硝基酚指示剂处，加入二硝基酚指示剂23滴，并用滴，并用100gL-1碳酸钠溶液或碳酸钠溶液或50
31、mLL-1硫酸溶液调节溶液硫酸溶液调节溶液至刚呈微黄色，准确加入至刚呈微黄色，准确加入5 mL钼锑抗显色剂，摇钼锑抗显色剂，摇匀，加水定容，室温匀，加水定容，室温15以上，放置以上，放置30min。比色：显色的样品溶液在分光光度计上，用比色：显色的样品溶液在分光光度计上，用700nm、1cm光径比色皿，以空白试验为参比液光径比色皿，以空白试验为参比液调节仪器零点，进行比色测定，读取吸光度，从调节仪器零点，进行比色测定，读取吸光度，从校准曲线上查得相应的含磷量。校准曲线上查得相应的含磷量。5.结果计算结果计算5-3 5-3 土壤速效磷的测定土壤速效磷的测定 方法概述方法概述 土壤有效磷的化学浸提
32、方法土壤有效磷的化学浸提方法 NaHCO3法法 HCl NH4F 法法 其它方法其它方法一、方法概述一、方法概述土壤有效磷土壤有效磷 土壤中能被当季作物吸收利用的磷。土壤中能被当季作物吸收利用的磷。土壤磷的有效性涉及到土壤磷供应的强度因素土壤磷的有效性涉及到土壤磷供应的强度因素（土壤溶液中磷的浓度）、容量因素（土壤固相中（土壤溶液中磷的浓度）、容量因素（土壤固相中磷的量）、供应速度等方面。磷的量）、供应速度等方面。磷位磷位=1/2 pCa+pH2PO4 磷位表示土壤吸持磷的能力，或固相磷进入溶液磷位表示土壤吸持磷的能力，或固相磷进入溶液的难易。它是用能量的观点来表示土壤的供磷强度。的难易。它是
33、用能量的观点来表示土壤的供磷强度。磷位越高，土壤吸持磷的能力越高，磷对植物的有磷位越高，土壤吸持磷的能力越高，磷对植物的有效性越低。效性越低。到目前为止，还无法真正测定土壤有效磷的到目前为止，还无法真正测定土壤有效磷的数量。通常所谓的土壤有效磷只是指用某一特定数量。通常所谓的土壤有效磷只是指用某一特定方法所测出的土壤中的磷量。方法所测出的土壤中的磷量。只有当测出的磷量只有当测出的磷量与植物生长状况具有显著相关的情况下，这种测与植物生长状况具有显著相关的情况下，这种测定才具有实际意义。定才具有实际意义。因此，土壤有效磷并不是指因此，土壤有效磷并不是指土壤中某一特定形态的磷，也不是指土壤中土壤中某
34、一特定形态的磷，也不是指土壤中“真真正正”有效磷的有效磷的“绝对含量绝对含量”，它只是一个，它只是一个相对指相对指标标，应用不同方法在同一土壤上可以得到不同的，应用不同方法在同一土壤上可以得到不同的有效磷数量。它可以相对地说明土壤的供磷水平，有效磷数量。它可以相对地说明土壤的供磷水平，可以作为判断是否需要施用磷肥一个指标。可以作为判断是否需要施用磷肥一个指标。土壤有效磷的测定方法：土壤有效磷的测定方法：n生物方法：生物方法：最可靠最可靠n化学（浸提）方法化学（浸提）方法：应用最普遍，快速简便应用最普遍，快速简便n同位素方法：同位素方法：标准方法标准方法n阴离子交换树脂法：阴离子交换树脂法：与植
35、物生长相关性较高与植物生长相关性较高 方法选择的依据：方法选择的依据：现有的测定土壤有效磷的方法虽然有一定的理现有的测定土壤有效磷的方法虽然有一定的理论依据，但仍带有很大的论依据，但仍带有很大的“经验性经验性”。因此，。因此，选择方法的基本依据是各种方法在实践中的表选择方法的基本依据是各种方法在实践中的表现，即：现，即：测定结果和植物生长状况的相关性。测定结果和植物生长状况的相关性。二、土壤有效磷的化学浸提二、土壤有效磷的化学浸提1.提取剂的种类提取剂的种类（1）水）水理论根据：植物从土壤中吸收的磷（主要是理论根据：植物从土壤中吸收的磷（主要是H2PO4-）主要来自于土壤溶液，水溶）主要来自于
36、土壤溶液，水溶性磷是土壤磷的强度因素。性磷是土壤磷的强度因素。缺点：缺点：不易获得澄清的滤液；缓冲能力弱，不易获得澄清的滤液；缓冲能力弱，提取液提取液pH容易改变；提取能力弱。容易改变；提取能力弱。适用范围：较少使用。仅适用于砂性土壤，因为适用范围：较少使用。仅适用于砂性土壤，因为砂性土壤中的磷以水溶性磷为主。砂性土壤中的磷以水溶性磷为主。（2）饱和以）饱和以CO2的水的水理论根据：植物根分泌理论根据：植物根分泌CO2，根际，根际pH约为约为5。适用范围：石灰性土壤，因为石灰性土壤中磷的适用范围：石灰性土壤，因为石灰性土壤中磷的溶解度随着水溶液中溶解度随着水溶液中CO2浓度的增加浓度的增加而增
37、加。而增加。（3）有机酸溶液）有机酸溶液理论根据：植物根系分泌有机酸，其溶解能力相理论根据：植物根系分泌有机酸，其溶解能力相当于饱和以当于饱和以CO2的水。的水。常用的有机酸有：柠檬酸、乳酸、醋酸等。常用的有机酸有：柠檬酸、乳酸、醋酸等。（4）无机酸溶液）无机酸溶液主要是从分析方法的方便来考虑的。主要是从分析方法的方便来考虑的。一般采用缓冲溶液。常用的有：一般采用缓冲溶液。常用的有：HOAc NaOAc溶液，溶液，pH4.80.001 molL-1 H2SO4 (NH4)2SO4，pH 30.025 molL-1 HCl 0.03 molL-1 NH4F0.05 molL-1 HCl 0.02
38、5 molL-1(1/2 H2SO4)适用范围：用于酸性土壤，不适用于石灰性土壤。适用范围：用于酸性土壤，不适用于石灰性土壤。（5）碱溶液）碱溶液用得最多最广的是：用得最多最广的是：0.5molL-1 NaHCO3(pH8.5)溶液溶液适用范围：主要用于中性和石灰性土壤，也可以用适用范围：主要用于中性和石灰性土壤，也可以用于酸性土壤。于酸性土壤。2.影响有效磷提取的因素：影响有效磷提取的因素：(1)提取剂的种类与浓度提取剂的种类与浓度各提取剂中的阴离子从土壤颗粒上置换磷酸根的各提取剂中的阴离子从土壤颗粒上置换磷酸根的能力不同：能力不同：F-柠檬酸柠檬酸HCO3-CH3COO-SO42-Cl-提
39、取液的种类、浓度、提取液的种类、浓度、pH等都会影响到提取磷的等都会影响到提取磷的多少。多少。(2)水土比水土比常用：常用：5:1，7:1，20:1水土比越大，提取的磷越多。但不是越大越好。水土比越大，提取的磷越多。但不是越大越好。(3)振荡时间振荡时间常用：常用：1，5，30分钟。分钟。震荡时间越长，提取的磷越多。但不是时间越长震荡时间越长，提取的磷越多。但不是时间越长越好。越好。(4)温度温度提取和显色过程受温度的影响比较大，一般要控提取和显色过程受温度的影响比较大，一般要控制在室温制在室温2025。在比较多个样品间的有效磷含量时，要特别注意在比较多个样品间的有效磷含量时，要特别注意控制提
40、取和测定条件的一致。控制提取和测定条件的一致。三、三、NaHCO3法法1.方法原理方法原理 用用0.5 molL-1 NaHCO3（pH 8.5）提取土壤有效提取土壤有效磷。溶液中的磷用钼锑抗比色法测定。磷。溶液中的磷用钼锑抗比色法测定。由于碳酸根的由于碳酸根的同离子效应同离子效应，碱性的碳酸盐溶，碱性的碳酸盐溶液降低了碳酸盐的溶解，也就降低了溶液中钙离液降低了碳酸盐的溶解，也就降低了溶液中钙离子的浓度，这样就有利于子的浓度，这样就有利于CaP的提取。中性土的提取。中性土壤中壤中CaP、AlP、FeP都占有一定的比例。由都占有一定的比例。由于碳酸盐溶液降低了铝离子和铁离子的活性，这于碳酸盐溶液
41、降低了铝离子和铁离子的活性，这样就有利于样就有利于AlP和和FeP的提取。此外，碳酸氢的提取。此外，碳酸氢钠碱溶液中存在着钠碱溶液中存在着OH-、HCO3-、CO32-等阴离子，等阴离子，这样就有利于吸附态磷的置换。这样就有利于吸附态磷的置换。2.仪器设备：仪器设备：往复式振荡机，分光光度计往复式振荡机，分光光度计3.试剂：试剂：（1）0.5 molL-1 NaHCO3（pH 8.5）浸提剂浸提剂（2）无磷活性炭无磷活性炭其余同钼锑抗比色法其余同钼锑抗比色法NaHCO3 法不仅适用于石灰性土壤，也适用于法不仅适用于石灰性土壤，也适用于中性和微酸性土壤速效磷的提取，是目前使用中性和微酸性土壤速效
42、磷的提取，是目前使用最多最广的一种方法。最多最广的一种方法。4.操作步骤操作步骤（1）浸提）浸提 称样称样(过过20目筛目筛)5.00 g 加入加入NaHCO3 浸提剂浸提剂100ml加一勺加一勺无磷活性炭无磷活性炭 有关活性炭的几个问题：有关活性炭的几个问题：土壤浸提液中有色物质对比色有影响，可加入活性炭吸土壤浸提液中有色物质对比色有影响，可加入活性炭吸附有色物质及其它悬浮物，以消除干扰。附有色物质及其它悬浮物，以消除干扰。活性炭常含有磷，应在样品分析前做活性炭常含有磷，应在样品分析前做空白试验空白试验，检验是，检验是否有磷存在。否有磷存在。无磷活性炭的处理方法（见教材无磷活性炭的处理方法（
43、见教材PP.83）：盐酸浸泡）：盐酸浸泡多多次洗涤次洗涤0.5 molL-1NaHCO3浸泡浸泡抽气过滤，多次淋洗抽气过滤，多次淋洗直至检查无磷。直至检查无磷。活性炭对活性炭对PO43-有一定的吸附作用，当活性炭颗粒表面被有一定的吸附作用，当活性炭颗粒表面被溶液中同时大量存在的溶液中同时大量存在的HCO3-饱和了以后，就抑制了活性饱和了以后，就抑制了活性炭对炭对PO43-的吸附作用。的吸附作用。活性炭加入量不能太多活性炭加入量不能太多，一般，一般0.3g左右。左右。恒温（恒温（2025）振荡）振荡30 min 浸提及显色过程受温度的影响很大，浸提及显色过程受温度的影响很大，最好保持恒温最好保持
44、恒温（室（室温温2525），尤其对于分批多次样品的测定，更要保证提），尤其对于分批多次样品的测定，更要保证提取和测定过程温度的一致，这样结果才有可比性。取和测定过程温度的一致，这样结果才有可比性。无磷滤纸过滤无磷滤纸过滤（同时做空白试验）（同时做空白试验）（2）溶液中磷的比色测定：）溶液中磷的比色测定：移取滤液移取滤液x ml 于于150 ml三角瓶三角瓶中中 加提取剂加提取剂(10-x)ml 加水加水35ml 本法中最后显色液的酸度为本法中最后显色液的酸度为0.45molL-1(H+)，仍然在钼蓝，仍然在钼蓝法要求控制的显色液酸度范围法要求控制的显色液酸度范围(0.350.55 molL-1
45、，H+)内，内，所以可省略调节滤液酸碱度这一步骤所以可省略调节滤液酸碱度这一步骤 加钼锑抗试剂加钼锑抗试剂5ml 因为钼锑抗试剂为酸性，会使滤液中的提取剂因为钼锑抗试剂为酸性，会使滤液中的提取剂NaHCO3发生水解，产生大量的发生水解，产生大量的CO2气体。如果选用瓶口较小的气体。如果选用瓶口较小的容量瓶，在向滤液中加入钼锑抗试剂时就要特别仔细，容量瓶，在向滤液中加入钼锑抗试剂时就要特别仔细，动作要慢，并动作要慢，并边加边边加边缓慢地摇动容量瓶缓慢地摇动容量瓶，否则，很容，否则，很容易使试剂易使试剂喷出瓶口喷出瓶口产生损失，引起测定误差。所以，产生损失，引起测定误差。所以，可以改用可以改用三角
46、瓶三角瓶来克服这个缺点。但是，三角瓶不能来克服这个缺点。但是，三角瓶不能定容，可以采用准确加入滤液定容，可以采用准确加入滤液x ml、提取剂、提取剂(10-x)ml、水水35ml、钼锑抗试剂、钼锑抗试剂5ml，使总体积为，使总体积为50ml的办法来的办法来解决这个问题。解决这个问题。摇匀至无气泡摇匀至无气泡 显色显色30 min 700 nm比色比色（3）制作标准曲线）制作标准曲线5.结果计算结果计算Olsen-P mg Pkg-1作物对施磷肥的反应作物对施磷肥的反应3无磷肥，一切作物难以立苗无磷肥，一切作物难以立苗45一切作物施磷肥均有显著增产一切作物施磷肥均有显著增产610水稻一般不增产，
47、其它作物增产水稻一般不增产，其它作物增产1115谷类作物可能不增产谷类作物可能不增产1620通常只有豆科和十字花科作物有反应通常只有豆科和十字花科作物有反应20一般作物不需施磷肥一般作物不需施磷肥根据国内大量的研究结果，土壤有效磷水平的临根据国内大量的研究结果，土壤有效磷水平的临界值（即在此值以上作物对施磷无反应）视作物、界值（即在此值以上作物对施磷无反应）视作物、气候、土壤而不同，特别是作物。下表（鲁如坤，气候、土壤而不同，特别是作物。下表（鲁如坤，1980）可供南方参考，北方临界值一般略高于下）可供南方参考，北方临界值一般略高于下表：表：四、四、HCl NH4F 法法1.方法原理：方法原理
48、：HClNH4F通过两种作用释放土壤中的有效磷：通过两种作用释放土壤中的有效磷：一方面，一方面，F-能与能与Fe-P、Al-P中的中的Fe、Al在酸性条件在酸性条件下下形成络合物，促进了形成络合物，促进了Fe-P和和Al-P的溶解；的溶解；另一方面，稀酸可溶解部分磷。另一方面，稀酸可溶解部分磷。HClNH4F主要提取主要提取酸溶性磷和吸附态磷酸溶性磷和吸附态磷，包括，包括大部分的磷酸钙和一部分磷酸铝和磷酸铁。大部分的磷酸钙和一部分磷酸铝和磷酸铁。溶液中磷与钼酸铵作用，生成磷钼杂多酸，在溶液中磷与钼酸铵作用，生成磷钼杂多酸，在一定酸度下，被适当的还原剂（一定酸度下，被适当的还原剂（SnCl2或或
49、Vc）还）还原成钼蓝，蓝色深浅与磷的浓度成正比。原成钼蓝，蓝色深浅与磷的浓度成正比。HClNH4F法的适用范围：法的适用范围：适用于酸性土壤，而不适用于石灰性土壤。适用于酸性土壤，而不适用于石灰性土壤。因为：因为：用于石灰性土壤时，提取剂中的酸在水土比不大用于石灰性土壤时，提取剂中的酸在水土比不大时很容易被石灰中和；另外，有可能形成时很容易被石灰中和；另外，有可能形成CaF2，导致磷的再沉淀或再吸附，使结果偏低。导致磷的再沉淀或再吸附，使结果偏低。两种方法：两种方法：0.03 molL-1NH4F 0.025 molL-1HCl法（法（Bray I 法）法）适用于适用于风化程度中等的酸性土壤风
50、化程度中等的酸性土壤0.03 molL-1NH4F 0.1 molL-1HCl法（法（Bray II 法）法）适用于适用于风化程度较高的强酸性土壤风化程度较高的强酸性土壤2.仪器设备：仪器设备：往复式振荡机，分光光度计往复式振荡机，分光光度计3.试剂：试剂：（1）浸提剂浸提剂 0.03 molL-1NH4F 0.025 molL-1HCl 0.03 molL-1NH4F 0.1 molL-1HCl 贮存于塑料瓶中。贮存于塑料瓶中。（2）0.8 molL-1硼酸溶液硼酸溶液其余同钼锑抗比色法其余同钼锑抗比色法4.操作步骤操作步骤（1）浸提）浸提 称样称样(过过20目筛目筛)5.00 g 于于15
