CN105486568A - 土壤通用浸提剂及土壤养分浸提方法 - Google Patents

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宋俊奇
陈冲
胡旭方
任爽
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/34—Purifying; Cleaning

Abstract

本发明涉及一种土壤通用浸提剂及土壤养分浸提方法，该土壤通用浸提剂为浓度0.6～0.7mol/L的NaHCO3水溶液，其浸提方法包括以下步骤：称取一定量风干土样，或与其等干重的新鲜土样，置于容器中，按所述土样干重的20～30wt%加入无磷活性炭，再按1g：18～25mL的固液比加入所述土壤通用浸提剂，在温度为20～25℃、转速为150～200r/min的条件下震荡3～5min后，过滤，所得滤液即为待测液。本发明通用浸提剂为单一试剂，其配制过程简便、提取充分、成本低廉，适用于中性、石灰性土壤，不仅可以浸提出土壤铵态氮、速效磷、速效钾，还可以浸提出土壤硝态氮。

Description

土壤通用浸提剂及土壤养分浸提方法
技术领域
本发明属于农业检测领域，具体涉及一种适用于中性、石灰性土壤的土壤通用浸提剂及土壤养分浸提方法。
背景技术
土壤养分的丰缺不仅直接影响苗木的生长发育和产量，而且也是衡量施肥效果和确定是否需要施肥，是施肥的依据。在制定施肥计划时，应该首先进行土壤营养诊断，根据土壤养分含量和供应状况，决定肥料的种类和数量。而在土壤营养诊断中常用的方法有两大类：土壤养分常规测定法和土壤养分速测法。土壤养分常规测定法准确度较高，在田间施肥中有一定的指导意义，但其测试过程较为复杂，且对试验设备及条件要求较高，无法脱离实验室；而速测法则有快速、简便、易于掌握、设备简单且可进行现场检测等优点，尤其是相对于常规法中N、P、K的检测需用不同的浸提剂以及不同的土液比，速测法可以用通用浸提剂、相同的土液比，并在较短的时间内同时浸提出土壤中的速效N、P、K等成分。
多元素通用土壤浸提剂在世界各地均有研究，例如欧洲用酸性乳酸铵浸提，可以同时测P、Ca、Mg、K、Na含量，用乙酸铵（浓度为1mol/L）测各种交换性离子含量。目前，在美国和加拿大已在应用的多元素浸提剂有中性乙酸铵、Mehlich1、Mehlich3、TEA-DTPA(三乙醇胺-二乙三胺五乙酸)以及AB-DTPA(碳酸氢铵-二乙三胺五乙酸)等。近年来，国内也有相关的研究，例如硫酸钠（浓度为1mol/L）浸提N、K，0.01mol/L的氯化钙和Mehlich3共同浸提N、K、P以及无水硫酸钠和碳酸氢钠联合浸提N、P、K等。
中国专利文献CN101251450A公开了一种适用于中性、石灰性土壤中有效养分浸提的联合浸提剂（0.40～0.50mol/LNaHCO3、0.020～0.030mol/LNa2CO3、0.30～0.40mol/LNa2SO4、pH值为8.4～8.6），可一次浸快速提出铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾，但其成分复杂、所需试剂种类较多、成本较高，配制过程中需要反复的调节pH值，费时费力。
因此，以上现有土壤浸提剂仍然存在以下问题：（1）有的是速效氮、有效磷、速效钾需要采用不同的浸提剂分别浸提，有的是对其中某一种或两种成分的浸提效果好，不能同时兼顾浸提出土壤氮、磷、钾三种元素；（2）联合浸提剂配制所用到的试剂数量多，成本高；（3）配制过程复杂（例如需要反复的调节酸碱度）；（4）通用浸提剂提取不充分，与常规值或真实值差别较大。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种土壤通用浸提剂及土壤养分浸提方法，该通用浸提剂为单一试剂，其配制过程简便、土壤氮、磷、钾有效养分提取充分、成本低廉，适用于中性、石灰性土壤养分的快速测定，不仅可以浸提出土壤铵态氮、速效磷、速效钾，还可以浸提出土壤硝态氮。
为解决以上问题，本发明通过以下技术方案实现：
设计一种土壤通用浸提剂，为浓度0.6～0.7mol/L的NaHCO3水溶液，优选浓度为0.6mol/L。
利用上述土壤通用浸提剂进行土壤养分浸提的方法，包括以下步骤：
称取一定量风干土样，或与其等干重的新鲜土样，置于容器中，按所述土样干重的20～30wt%加入无磷活性炭，再按1g：18～25mL的固液比加入所述土壤通用浸提剂，在温度为20～25℃、转速为150～200r/min的条件下震荡3～5min后，过滤，所得滤液即为土壤中铵态氮、硝态氮、速效磷以及速效钾的待测液。
优选的，所述浸提方法具体包括以下步骤：称取2.00g过20目筛的风干土样，置于250mL三角瓶中，加入0.5g无磷活性炭，再加入所述土壤通用浸提剂40mL，然后在温度为20～25℃、转速为180r/min的条件下震荡3～5min后，过滤，所得滤液即为待测液。
优选的，所述无磷活性炭的制备方法为：先将活性炭用2mol/L的盐酸浸泡过夜，再用蒸馏水洗涤多次后，用0.5mol/LNaHCO3水溶液浸泡过夜，抽滤后，再用蒸馏水洗涤多次，至洗涤液无磷，即得。
本发明具有积极有益的技术效果：
（1）现有的中性、石灰性土壤通用浸提剂大都为多试剂成分复配试剂，而本发明土壤通用浸提剂克服了传统的技术偏见，仅用一种试剂即可同时浸提出土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾等土壤有效成分，试剂成本明显降低，约为行标（NY/T1848-2010）提取成本的一半。
（2）本发明土壤通用浸提剂成分单一，不引入干扰后续测定的离子成分，对土壤速效氮、磷、钾的浸提较为充分，与常规浸提结果相比较为接近，相关性极好，且线性检测范围宽。
（3）本发明土壤通用浸提剂配制工艺简单，无需进行酸碱度的调节，不需进行专业的技能培训即可实施，且浸提方法快捷。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下实施例中所涉及的原料，如无特别说明均为市售，所涉及检测方法如无特别说明，则均为常规方法。
实施例1
采用浓度0.6mol/L的NaHCO3水溶液作为土壤通用浸提剂，其浸提方法包括以下步骤：称取2.00g过20目筛的风干土样，置于250mL三角瓶中，加入0.5g无磷活性炭后，再加入所述土壤通用浸提剂40mL，然后控制温度为20～25℃、转速为180r/min的条件下震荡4min后，过滤，所得滤液即为待测液。
所述无磷活性炭的制备方法为：先用2mol/L的盐酸浸泡过夜，再用蒸馏水洗涤多次后，再用0.5mol/LNaHCO3水溶液浸泡过夜，抽滤后，再用蒸馏水洗涤多次，至洗涤液无磷，即得。
对比例1
采用浓度0.5mol/L的NaHCO3水溶液作为土壤通用浸提剂，其浸提方法包括以下步骤：称取2g磨细的风干土样，置于容器中，加入0.6g的无磷活性炭，再加入36mL的所述土壤通用浸提剂，在温度为20～25℃、转速为150r/min的条件下震荡5min后，过滤，所得滤液即为待测液。
对比例2
采用浓度0.7mol/L的NaHCO3水溶液作为土壤通用浸提剂，其浸提方法包括以下步骤：称取2g磨细的风干土样，置于容器中，加入0.4g的无磷活性炭，再加入50mL的所述土壤通用浸提剂，在温度为20～25℃、转速为200r/min的条件下震荡3min后，过滤，所得滤液即为待测液。
对比实验结果见表1、2、3：
表中土壤铵态氮、速效磷、速效钾的常规值分别采用靛酚蓝比色法、Olsen法、火焰光度法测得；速测值（行标）采用NY/T1848-2010中记载的方法步骤浸提并测定；速测值（实施例1）、速测值（对比例1）、速测值（对比例2）分别采用以上实施例浸提，其比色或比浊测定方法同行标（NY/T1848-2010）。每个试验方法测10组试样。
实验结果可以看出：土壤铵态氮测定结果表明，行标与常规值的误差范围20%左右，最小误差为9%；实施例1与常规值之间的误差在7%左右，最小误差为2%；对比例1与常规值之间的误差在30%左右，其中最小误差值为8%；对比例2与常规值之间的误差在25%左右，最小误差值为13%。
土壤有效磷测定结果表明，行标与常规值的误差范围15%左右，最小误差为5%；实施例1与常规值之间的误差在5%左右，最小误差为1%；对比例1与常规值之间的误差在20%左右，其中最小误差值为4%；对比例2与常规值之间的误差在30%左右，最小误差值为1%。
土壤速效钾测定结果表明，行标与常规值的误差范围15%左右，最小误差为8%；实施例1与常规值之间的误差在5%左右，最小误差为1%；对比例1与常规值之间的误差在15%左右，其中最小误差值为12%；对比例2与常规值之间的误差在10%左右，最小误差值为1%。
综上所述，采用实施例1测定的土壤速效氮磷钾的结果与常规值之间的差值最小，最接近常规测定结果。
表1土壤铵态氮对比试验结果
。
表2土壤速效磷对比试验结果
。
表3土壤速效钾对比试验结果
。

Claims (5)

1.一种土壤通用浸提剂，其特征在于：为浓度0.6～0.7mol/L的NaHCO3水溶液。
2.根据权利要求1所述的土壤通用浸提剂，其特征在于：所述土壤通用浸提剂为浓度0.6mol/L的NaHCO3水溶液。
3.一种土壤养分浸提方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取一定量风干土样，或与其等干重的新鲜土样，置于容器中，按所述土样干重的20～30wt%加入无磷活性炭，再按1g：18～25mL的固液比加入权利要求1所述土壤通用浸提剂，在温度为20～25℃、转速为150～200r/min的条件下震荡3～5min后，过滤，所得滤液即为土壤养分待测液。
4.根据权利要求3所述的土壤养分浸提方法，其特征在于，包括以下步骤：称取2.00g过20目筛的风干土样，置于250mL三角瓶中，加入0.5g无磷活性炭，再加入所述土壤通用浸提剂40mL，然后在温度为20～25℃、转速为180r/min的条件下震荡3～5min后，过滤，所得滤液即为待测浸提液。
5.根据权利要求3或4所述的土壤养分浸提方法，其特征在于，所述无磷活性炭的制备方法为：先将活性炭用2mol/L的盐酸浸泡过夜，再用蒸馏水洗涤多次后，用0.5mol/LNaHCO3水溶液浸泡过夜，抽滤后，再用蒸馏水洗涤多次，至洗涤液无磷，即得。
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