一种土壤中全磷全钾的测定方法

摘要

本发明公开一种土壤中全磷全钾的测定方法，包括土样处理、土壤碱熔预处理、土壤待测液制备、标准曲线配制、土壤全磷全钾含量测定5个步骤。本发明土壤前处理方法对土壤处理彻底，是后续测定工作有效性的重要保证；使用了6mol/L的1/2H

说明书

技术领域

本发明涉及土壤中营养元素的测定方法，具体涉及土壤中全磷、全钾的测定方法。

背景技术

磷和钾都是植物必需的营养元素，即土壤中磷和钾的存在对植物的营养有重要作用。全磷、全钾的含量虽然不能直接反映土壤的供磷和供钾能力，但是如果土壤的全磷全钾很低，也可能导致磷、钾供应不足。因此，测定土壤中磷、钾含量，对了解土壤中磷、钾供应状况，合理施用磷、钾肥有着直接的指导意义。在农业部推荐标准NY/T83-1988“土壤全钾测定法”中，土壤中全钾含量采用火焰光度法或原子吸收分光光度法测定，NY/T88-1988“土壤全磷测定法”中，全磷含量采用分光光度法测定，两个元素需要两种前处理方式和两种设备检测，检测效率较低。

土壤样品的分析前处理方法是分析方法的关键步骤。土壤全磷、全钾样品分解的方法较多，一般分为碱熔和酸熔两大类。碱熔的方法包括碳酸钠熔融和氢氧化钠熔融法。碳酸钠碱熔法可用于全磷和全钾的测定（Jackson,1958），在国际上较为通用，但一定要用铂金坩埚。

植烟土壤中全钾的含量范围较大，高的可达3%以上，低的可小于0.2%，但一般都在1%-2%。本申请拟针对植烟土壤这一类特殊的土壤样本使用氢氧化钠碱熔法处理样品，连续流动法进行测定。方法适用于不同PH的植烟土壤的全磷全钾的测定。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种检测效率高、准确度好的土壤全磷全钾测定的方法，该方法特别适用于各种类型的植烟土壤全磷、全钾的测定。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种土壤全磷全钾的测定方法，包括以下步骤：

步骤1）土样处理

将土壤样品风干、除杂、碾碎，直至全部土壤颗粒粒径小于2mm；

步骤2）土壤碱熔预处理

用天平准确称取土样，放入银坩埚底部；加入无水乙醇润湿样品，再在样品上平铺经粗略称量的氢氧化钠；将坩埚放入马弗炉中，升温；当温度升至380-420℃时，切断马弗炉电源，暂停加热10-20分钟，然后再把马弗炉调成730-740℃，使之升温至700-730℃，并保持10-20分钟；取出银坩埚稍冷，加入热水，并放在电热板上加热，使熔块溶解；

步骤3）土壤待测液制备

冷却后，无损转入容量瓶中，同时用6mol/L 1/2H₂SO₄ 溶液浸泡，用水多次洗涤银坩埚，洗涤液一并转入容量瓶中；振荡容量瓶，使酸液与土壤样品液充分混合后，冷却，定容，静置过夜待测；

步骤4）标准曲线配制

分别准确吸取1000ug/ml钾标准溶液0、1、2、4、6ml于50ml容量瓶中，加入空白液定容，即得含钾量分别为0、20、40、80、120ug/ml的钾标准系列溶液；

步骤5）土壤全磷全钾含量测定

制备完毕的土壤全磷和全钾待测液，分别利用连续流动注射分析仪自动测定。

优选地，所述步骤具体如下：

步骤1）土样处理

将土壤样品风干、除杂、碾碎，直至全部土壤颗粒粒径小于2mm；

步骤2）土壤碱熔预处理

用天平准确称取土样，放入银坩埚底部；加入无水乙醇润湿样品，再在样品上平铺经粗略称量的氢氧化钠；将坩埚放入马弗炉中，升温；当温度升至400℃时，切断马弗炉电源，暂停加热15分钟，然后再把马弗炉调成738℃，使之升温至720℃，并保持15分钟；取出银坩埚稍冷，加入热水，并放在电热板上加热约30分钟，使熔块溶解；

步骤3）土壤待测液制备

冷却后，无损转入容量瓶中，同时用6mol/L 1/2H₂SO₄ 溶液浸泡，用水多次洗涤银坩埚，洗涤液一并转入容量瓶中；振荡容量瓶，使酸液与土壤样品液充分混合后，冷却，定容，静置过夜待测；

步骤4）标准曲线配制

分别准确吸取1000ug/ml钾标准溶液0、1、2、4、6ml于50ml容量瓶中，加入空白液定容，即得含钾量分别为0、20、40、80、120ug/ml的钾标准系列溶液；

步骤5）土壤全磷全钾含量测定

制备完毕的土壤全磷和全钾待测液，分别利用连续流动注射分析仪自动测定。

更选优地，详细步骤如下：

步骤1）土样处理

将土壤样品风干、除杂、碾碎，直至全部土壤颗粒粒径小于2mm；

步骤2）土壤碱熔预处理

用天平准确称取0.2000 g土样，放入银坩埚底部；加入3—4滴无水乙醇润湿样品，再在样品上平铺经粗略称量的氢氧化钠2g；将坩埚放入马弗炉中，升温；当温度升至400℃时，切断马弗炉电源，暂停加热15分钟，然后再把马弗炉调成738℃，使之升温至720℃，并保持15分钟；取出银坩埚稍冷，加入热水，并放在电热板上加热30分钟，使熔块溶解；

步骤3）土壤待测液制备

冷却后，无损转入100ml容量瓶中，同时用10ml 6mol/L 1/2H₂SO₄ 溶液浸泡，用水多次洗涤银坩埚，洗涤液一并转入容量瓶中；振荡容量瓶，使酸液与土壤样品液充分混合后，冷却，定容，静置过夜待测；

步骤4）标准曲线配制

分别准确吸取100ug/ml磷标准溶液0.50、1.00、2.00、3.00、4.00ml于100ml容量瓶中，加入空白液定容，即得含磷量分别为0.5、1.0、2.0、3.0、4.0ug/ml的磷标准系列溶液；

分别准确吸取1000ug/ml钾标准溶液0、1、2、4、6ml于50ml容量瓶中，加入空白液定容，即得含钾量分别为0、20、40、80、120ug/ml的钾标准系列溶液；

步骤5）土壤全磷全钾含量测定

制备完毕的土壤全磷和全钾待测液，分别利用连续流动注射分析仪自动测定。

优选地，所述连续流动注射分析仪自动测定的参数为进样时间：50 s，冲洗时间：60 s，检测波长：480 nm，出峰时间为5 min。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：

1、本发明土壤前处理方法对土壤处理彻底，是后续测定工作有效性的重要保证。

2、本发明使用了6mol/L的1/2H₂SO₄，使得清洗坩埚的效果优于标准方法。

3、本发明使用了连续流动仪对全磷和全钾进行同时检测，检测的效果优于现有的分光光度法。

4、本发明操作简单，人工耗费少，检测效率高，准确度好，该方法适用于各种类型土壤全磷全钾的测定，特别适用于植烟土壤全磷全钾的测定。

具体实施方式

本实施例所描述的方法是一种同时测定植烟土壤中全磷全钾的检测方法。本发明依次采用氢氧化钠熔融处理样品，硫酸溶解，连续流动分析仪进行测定，可准确检测出植烟土壤中全磷全钾。

实验例1

1．仪器与试剂：Skalar San++连续流动分析仪（荷兰Skalar公司）； LXJ-ⅡB型离心机（上海安亭科学仪器厂）；AE260型电子天平（感量：0.0001 g，瑞士Mettler Toledo公司）。

四川植烟土壤样品；GBW07412a和GBW07414a土壤有效态成分分析标准物质（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，中国科学院南京土壤研究所）；盐酸（成都化学试剂厂）；Brij35 溶液（聚乙氧基月桂醚，荷兰Skalar公司）；磷和钾标准溶液（1000 ug/ml），无水乙醇（分析纯），氢氧化钠（分析纯）（成都化学试剂厂）。

2土壤样品前处理

将从四川省凉山州会理县烟田采回的土壤样品放在样品盘上，摊成薄薄的一层，置于干净整洁的室内通风处自然风干，严禁曝晒，并注意防止酸、碱等气体及灰尘的污染。风干过程中要经常翻动土样并将大土块捏碎以加速干燥，同时剔除土壤以外的浸入体。

将风干后的样品平铺在制样板上，用木棍或塑料棍碾压，并将植物残体、石块等侵入体和新生体剔除干净，细小已断的植物须根，用静电吸的方法清除。压碎的土样要全部通过2mm孔径筛，未过筛的土粒必须重新碾压过筛，直至全部样品通过2mm孔径筛为止。过2mm孔径筛的土样供全磷全钾测定。

用万分之一电子天平准确称取0.2000g 100目的风干土样，放入银坩埚底部。加入3滴无水乙醇，润湿样品，再在样品上平铺经粗略称量的氢氧化钠2g。将坩埚放入马弗炉中，升温。当温度升至400℃时，切断马弗炉电源，暂停加热15分钟，然后再把马弗炉调成738℃，使之升温至720℃，并保持15分钟。取出银坩埚稍冷，加入约15ml热水，并放在电热板上加热30分钟，使熔块溶解。冷却后，无损转入100ml容量瓶中，同时用10ml 6mol/L 1/2H₂SO₄，浸泡，用水多次洗涤银坩埚，洗涤液一并转入容量瓶中。振荡容量瓶，使酸液与土壤样品液充分混合后，冷却，定容，静置过夜，过滤上面清液，待测。

3  连续流动仪测定

3.1 测定条件

进样时间：50 s，冲洗时间：60 s，检测波长：480 nm，出峰时间为5 min。

3.2 该方法的线性范围和检出限

分别准确吸取100ug/ml磷标准溶液0.50ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml于100ml容量瓶中，加入空白液定容，即得含磷量分别为0.5 ug/ml、1.0 ug/ml、2.0 ug/ml、3.0 ug/ml、4.0 ug/ml的磷标准系列溶液。

分别准确吸取1000ug/ml钾标准溶液0ml、1ml、2ml、4ml、6ml于50ml容量瓶中，加入空白液定容，即得含钾量分别为0 ug/ml、20 ug/ml、40 ug/ml、80 ug/ml、120 ug/ml的钾标准系列溶液。

采用溶剂或空白液配制标准溶液，利用最低浓度点对应信噪比计算检出限，相关参数如下：全磷：检出限（LOD）=3*C/(S/N)=0.11g/kg。全钾：检出限（LOD）＝3*C/(S/N)=0.78 g/kg 。

3.3 该方法的精密度

全磷：采用该方法对标准物质GBW07412a（土壤有效态成分分析标准物质）全磷进行了12次检测，所得结果分别为1.05 g/kg，1.03 g/kg，1.03 g/kg，1.05 g/kg，1.05 g/kg，1.05 g/kg，1.06 g/kg，1.05 g/kg，1.05 g/kg，1.03 g/kg，1.03 g/kg，1.03g/kg，其相对标准偏差RSD值为1.12%，表明该方法的精密度较好。

全钾：采用该方法对标准物质GBW07412a（土壤有效态成分分析标准物质）全钾进行了12次检测，所得结果分别为23.69 g/kg，23.55 g/kg，23.87 g/kg，23.82 g/kg，23.67 g/kg，23.44 g/kg，23.58 g/kg，23.79 g/kg，23.35 g/kg，23.47 g/kg，23.48 g/kg，23.44g/kg，其相对标准偏差RSD值为0.69%，表明该方法的精密度较好。

3.4 该方法的准确性

全磷：采用该方法对农科院提供的标准物质GBW07412a的全磷进行了14组检测，所得结果的范围0.44-0.50 g/kg，检测结果全部在标准物质的不确定度范围内，说明该方法的准确性较高。

全钾：采用该方法对农科院提供的标准物质GBW07412a的全磷进行了14组检测，所得结果的范围18.6-19.2 g/kg，检测结果全部在标准物质的不确定度范围内，说明该方法的准确性较高。

4 结果表述

全磷，g/kg=C·V·D/1000m ，

式中：C—样品液中全磷的仪器测得值，ug/ml；

V—显色液体积，ml（本试验为100ml）；

D—分取倍数，（本试验为1）;

m—称取风干试样质量，g。

全钾，g/kg=C·V·D/1000m，

式中：C—样品液中全钾的仪器测得值，ug/ml；

V—显色液体积，ml（本试验为100ml）；

D—分取倍数，（本试验为1）;

m—称取风干试样质量，g。

按照前述样品处理方法：准确称取2 mm风干土壤样品20.00 g于150 mL三角瓶中，加蒸馏水100 mL，摇匀，振荡3 min，将溶液转移至50 mL离心管中，5000 r/min下离心5 min，取上层清液过滤，用连续流动仪测定滤液。

连续流动仪测定：

分别准确吸取100ug/ml磷标准溶液0.50ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml于100ml容量瓶中，加入空白液定容，即得含磷量分别为0.5ug/ml、1.0ug/ml、2.0ug/ml、3.0ug/ml、4.0ug/ml的磷标准系列溶液。测得样品中全磷0.32 g/kg。

分别准确吸取1000ug/ml钾标准溶液0ml、1ml、2ml、4ml、6ml于50ml容量瓶中，加入空白液定容，即得含钾量分别为0ug/ml、20ug/ml、40ug/ml、80ug/ml、120ug/ml的钾标准系列溶液。测得样品中全钾22.5 g/kg。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。