技術(shù)文章
Technical articles了解土壤中*磷供應(yīng)狀況,對(duì)于施肥有著直接的指導(dǎo)意義。土壤中*磷的測(cè)定方法很多。有生物方法、化學(xué)速測(cè)方法、同位素方法、陰離子交換樹(shù)脂法等。
在測(cè)定土壤有效磷之前,先了解一些名詞的涵義是重要的。文獻(xiàn)中常用土壤中有效磷含量、土壤中磷的有效性、“磷位”、磷素供應(yīng)的強(qiáng)度因素、容量因素、速率等。弄清楚這些名詞,對(duì)土壤有效磷的提取是有幫助的。
土壤中有效磷含量是指能為當(dāng)作物吸收的磷量。因此,有效磷的測(cè)定生物方法是直接的,即在溫室中進(jìn)行盆缽試驗(yàn),測(cè)定在一定生長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)作物從土壤吸收的磷量。
土壤中磷的有效性是指土壤中存在的磷能為植物吸收利用的程度,有的比較容易,有的則較難。這里就涉及到強(qiáng)度、容量、速率等因素。
土壤固相磷→溶液中磷→植物從溶液吸收磷
植物吸收磷,首先決定于溶液中磷的濃度(強(qiáng)度因素),溶液中磷的濃度高,則植物吸收的磷就多。當(dāng)植物從溶液中吸收磷時(shí),溶液中磷的濃度降低,則固相磷不斷補(bǔ)給以維持溶液中磷的濃度不降低,這就是土壤的磷供應(yīng)容量。
固相磷進(jìn)入溶液的難易,或土壤吸持磷的能力,即所謂“磷位”(1/2pCa+pH2PO4)。它與土壤水分狀況用pF表示相似,即用能量概念來(lái)表示土壤的供磷強(qiáng)度。土壤吸持磷的能力愈強(qiáng),則磷對(duì)植物的有效性愈低。
土壤有效磷的測(cè)定,生物的方法被認(rèn)為是可靠的。目前用同位素32P稀釋法測(cè)得的“A”值被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)方法。陰離子樹(shù)脂方法有類似植物吸收磷的作用,即樹(shù)脂不斷從溶液中吸附磷,是單方向的,有助于固相磷進(jìn)入溶液,測(cè)出的結(jié)果也接近“A”值。但是用得普遍的是化學(xué)速測(cè)方法?;瘜W(xué)速測(cè)方法即用提取劑提取土壤中的有效磷。
5.3.2土壤有效磷的化學(xué)浸提方法
(1)用水作提取劑。植物吸收的磷主要是H2PO4-的形態(tài),因此測(cè)定土壤中水溶性磷應(yīng)是測(cè)定土壤有效磷的一個(gè)可靠方法。但是用水提取不易獲得澄清的濾液;水溶液緩沖能力弱,溶液pH容易改變,影響測(cè)定結(jié)果,而且很多含有效磷低的土壤,測(cè)定也有困難,因?yàn)樗奶崛∧芰^弱。因此本方法未能廣泛被采用。砂性土壤用這個(gè)方法是比較合適的,因?yàn)樯靶酝寥拦潭椎哪芰Σ淮螅嬖谏靶酝寥乐械牧滓运钚粤诪橹鳌?/span>
(2)飽和以CO2的水為提取劑。它的理論根據(jù)是植物根分泌CO2,根部周?chē)芤旱?/span>pH約為5。實(shí)踐證明,石灰性土壤中磷的溶解度隨著水溶液中CO2濃度的增加而增加。雖然操作手續(xù)較繁,仍是石灰性土壤有效磷測(cè)定的一個(gè)很好的方法。
(3)有機(jī)酸溶液為提取劑。用有機(jī)酸作土壤有效磷的提取劑,其理論根據(jù)與飽和以CO2的水一樣,植物根分泌有機(jī)酸,其溶解能力相當(dāng)于飽和以CO2的水。常用的有機(jī)酸有檸檬酸、乳酸、醋酸等。這些有機(jī)酸提取劑西歐國(guó)家用得比較多,例如英國(guó)用1%檸檬酸作提取劑,德國(guó)用乳酸銨鈣緩沖液。
(4)無(wú)機(jī)酸為提取劑。無(wú)機(jī)酸的選用主要是從分析方法的方便來(lái)考慮的,當(dāng)然它需與作物吸收磷有相關(guān)性。一般均用緩沖溶液如HOAc—NaOAc溶液,pH4.8、0.001 mol·L-1H2SO4—(NH4)2 SO4,pH3;0.025mol·L-1HCl—0.03 mol·L-1NH4F等,也有用0.2 mol·L-1HCl,0.05 mol·L-1HCl—0.025mol·L-1 (1/2 H2SO4)雙酸法。這些提取劑中 HOAc—NaOAc法曾被稱為通用方法,它不僅能提取有效磷,而且也能提取NO3-、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+等。HCl—H2SO4雙酸法也有此優(yōu)點(diǎn)。這些方法主要用于酸性土壤,不適用于石灰性土壤。
(5)堿性液為提取劑。目前0.05 mol·L-1NaHCO3溶液是用得廣的堿提取劑。它的理論根據(jù)是在pH8.5的NaHCO3溶液中Ca2+、Al3+、Fe3+等離子的活度很低,有利于磷的提取,而溶液中OH-、HCO3-、CO32-等陰離子均能置換H2PO4-。這個(gè)方法主要用于石灰性土壤,但也可用于中性和酸性土壤。
影響有效磷提取的因素:①提取劑和種類。各種陰離子從固相上置換磷酸根的能力如下:F->檸檬酸>HCO3->CH3COO->SO4->Cl-,由于F-溶解磷的能力較強(qiáng),同時(shí)又能與鐵、鋁等陽(yáng)離子絡(luò)合,因此0.025mol·L-1HCl—0.03 mol·L-1NH4F法被廣泛用于酸性土壤有效磷的測(cè)定;但對(duì)水稻土不太適宜;②水土比例。提取過(guò)程中磷的再固定是一個(gè)重要因素,增大水土比例,不僅能增加磷的溶解,而且能減少磷的再固定,因此水土比例不同,測(cè)出的結(jié)果相差很大;③振蕩時(shí)間。固相磷的溶解作用和交換作用都與作用時(shí)間有關(guān),因此振蕩時(shí)間必須規(guī)定,才能比較好的結(jié)果;④溫度的影響。提取和顯色過(guò)程受溫度的影響很大,一般要在室溫(20~25℃)下進(jìn)行。
總之,提取液的濃度越高,水土比例愈大,振蕩時(shí)間愈長(zhǎng),浸提出來(lái)的養(yǎng)分愈多。但這里必須指出,化學(xué)速測(cè)方法提取的磷只是有效磷的一部分,并不要求提取出全部有效磷,只要求提取出來(lái)的有效磷能與作物吸收的磷有密切相關(guān)。因此并不是水土比例愈大愈好。相反,提取有效磷時(shí)不希望太大的水土比例。有人認(rèn)為,在土壤有效磷的提取過(guò)程中,克服非有效磷的溶解是方法成敗的關(guān)鍵。因此水土比例 能太大,振蕩時(shí)間也不要太長(zhǎng)。表5-2列出三種常用的化學(xué)提取方法。所以有效磷含量只是一個(gè)相對(duì)指標(biāo),只有用一方法在相同條件下測(cè)得的結(jié)果才有相對(duì)比較的意義,不能根據(jù)測(cè)定結(jié)果直接來(lái)計(jì)算施肥量。因此,在報(bào)告有效磷結(jié)果時(shí),必須同時(shí)注明所用的測(cè)定方法。
表5-2 土壤有效磷測(cè)定常用的三種方法
適用于 | 浸提劑 | pH | 水土比例 | 振蕩時(shí)間 (min) |
酸性土壤 | 0.05 mol·L-1HCl—0.025mol·L-1 (1/2 H2SO4) | — | 5:25 | 5 |
酸性土壤 | 0.025mol·L-1HCl—0.03 mol·L-1NH4F | 1.6 | 1:7 | 1 |
石灰性土壤 | 0.05 mol·L-1NaHCO3 | 8.5 | 5:100 | 30
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