CN109521011B - 一种便携式快速检测土壤中有效磷含量的测试盒及利用该测试盒测试土壤中有效磷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式快速检测土壤中有效磷含量的测试盒，包括盒体和与盒体匹配的盖子，盒体内设置有横向载片和竖向载片，竖向载片上设有用于固定管体的凹槽；横向载片上设有试剂瓶插孔和多个用于固定滤头的滤头插孔。本发明还公开了利用该测试盒测试土壤中有效磷的方法：将土壤放入提取管盖中装满，再转移入提取管内，摇动5‑10min后静置；将上清液倒入装有滤头的注射器中，进行过滤处理；滤液注入调色管中，再滴入指示剂至微黄色；再将滤液倒入装有显示剂的显色管内，5‑10min后与比色卡进行比对读数。本发明提供的测试盒，具有快速、操作简便、成本低廉、无需依赖专业检测人员，便于农业工作者在农业生产过程中自行使用。

Description

一种便携式快速检测土壤中有效磷含量的测试盒及利用该测 试盒测试土壤中有效磷的方法

技术领域

本发明涉及一种土壤养分测试的装置及处理方法，特别涉及一种快速检测土壤有效磷含量的测试盒及利用改测试盒检测土壤有效磷含量的方法，属于土壤养分检测技术领域。

背景技术

有效磷是能与磷进行同位素交换的，或容易被某些化学试剂提取的磷及土壤溶液中的磷酸盐，可被植物吸收利用的磷的总称。磷是农作物正常生长必需的营养元素，土壤中有效磷的含量直接影响农作物的生长状况，可表征直接被植物体吸收利用的含量，一旦土壤中磷供应不足，会导致作物生长迟缓，植株矮小，叶狭小；叶色暗绿或灰绿色，缺乏光泽；严重缺磷时叶片枯死脱落，以上这些症状一般老叶先开始；幼芽及根的生长客观存在明显的抑制，根细弱而长，则芽成休眠状态或死亡。因此，一旦土壤缺磷，会严重影响作物正常生长，导致产量低下，造成农业生产的巨大损失。然而，多年来大量使用肥料也导致土壤中磷过量、磷过多，对作物生长会产生一定的不良影响。磷过多导致作物呼吸作用加强，消耗糖多，减少积累，妨碍淀粉合成，此外还会引起作物缺锌缺铁。

因此，土壤有效磷的含量测定可以使农民掌握土壤中磷对农作物的供应能力，科学指导农民在生产中是否需要改善土壤中的磷，以及补充磷肥的问题。与科研要求的精密度、灵敏度高不同，农业生产过程中需要方便快速掌握土壤中的磷含量以迅速做出判断。然而，目前农民对土壤中磷含量的掌握主要凭经验，缺乏比较简便可行且针对性强的检验方法。或者需要送至专业的检测单位进行测定，但该方法需要具备专业人员、专业实验室设备(紫外分光光度计)进行分析测试，且耗时久，费用很高，测试一个土壤磷含量的费用高达数百元甚至更高，成本较高，广大普通农民往往难以承受。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种快速、灵敏、稳定野外便携式的土壤有效磷测试装置和方法，以满足广大农业生产者掌握土壤有效磷含量的现实需求。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种便携式快速检测土壤中有效磷含量的测试盒，包括盒体和与该盒体匹配的盖子，所述盒体内设置有横向载片和竖向载片，所述竖向载片上设有多个用于固定管体的凹槽；所述横向载片上设有试剂瓶插孔和数个用于固定滤头的滤头插孔。

进一步地，所述竖向载片的凹槽中分别放有提取管、酸管、碱管、调色管、注射器、显色管。

进一步地，所述显色管上设有刻度，便于固定显色液体积；所述提取管外壁刻有量程为50mL的刻度。

进一步地，所述酸管中装有0.5～5mol/L盐酸溶液；所述碱管中装有0.5～5mol/L氢氧化钠溶液。

进一步地，所述提取管中装有0.01～0.1mol/L盐酸和0.001～0.005mol/L硫酸的混合溶液，或者装有0.01～0.05mol/L的氟化铵和0.001～0.005mol/L盐酸的混合溶液，或者装有0.2～0.8mol/L的碳酸氢钠溶液；所述提取管中装有提取液20mL。

进一步地，所述显色管装有5～10g/L的酒石酸锑钾、5～15g/L钼酸铵、2～4mol/L的硫酸和0.2～0.5g抗坏血酸组成的显色剂。

进一步地，所述注射器中装有滤膜，所述滤膜的孔隙度为0.22～0.45um。

进一步地，所述横向载片上放有指示剂瓶和数个滤头；所述指示剂瓶中装有2,4-二硝基酚乙醇溶液；用于指示溶液酸碱度。

进一步地，所述横向载片上还设置有用于放置比色卡的凹槽。

进一步地，所述凹槽内放置有比色卡，所述比色卡为蓝色色系组成，由浅到深分别代表0、3、5、10、20、40、80mg/kg七个等级的标准磷含量的色度。

进一步地，所述盒体内还设有一块挡板；所述盖子上有一提手；所述盒体和盖子是由PVC材料制成。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种上述的测试盒测试土壤中有效磷的方法，包括以下步骤：

(1)将土壤放入提取管盖中装满，再转移入装有20mL提取液的提取管内，摇动5-10min后静置；

(2)将上清液倒入装有滤头的注射器中，进行过滤处理；滤液注入调色管中，再滴入指示剂至微黄色；

(3)将步骤(2)中的滤液倒入装有2mL显示剂的显色管内，再拧紧盖子摇匀，5-10min后与比色卡进行比对读数。

比色卡的制作：严格按照上述土壤中有效磷的测定方法进行，首先根据上述步骤(1)取土样装在提取管中，分别添加0、15、25、50、100、200、400μg磷标准溶液，再加入20mL提取液，然后根据上述步骤(1)至(3)进行检测，所得比色管颜色色度即为标准磷含量0、3、5、10、20、40、80mg/kg对应的色度。

根据比色卡对应的浓淡渐变关系，可将磷含量分为六个等级，即当所检测样品颜色淡于3mg/kg对应的色度时，土壤有效磷含量为第六级，处于极缺状态，当所测土壤样品色度在3、5mg/kg之间时，土壤有效磷含量为第五级，处于缺乏状态，依此类推，即可分别判断土壤有效磷含量所处在的等级，详见图4，可直接根据表1指导农业生产。

本发明将配制好的提取液和提取管、配制好的显色液和显色管组合在一起，使用时，将一定量的土壤放入提取管中震荡摇动后，将上清液转移至显色管中进行比色。在一定酸度下和三价锑离子存在下，提取液中的磷与钼酸铵形成锑磷钼混合杂多酸，加入抗坏血酸后被抗坏血酸还原为磷钼蓝，显色速度快，且颜色的深浅与所测环境中磷浓度成正比。数十分钟内，即可将比色管与比色卡进行比较，根据颜色的深浅读出土壤中有效磷的含量。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明提供的测试盒，具有快速、操作简便、成本低廉、无需依赖专业检测人员，便于农业工作者在农业生产过程中自行使用；且测试盒中的试剂用完后还可自行进行更换。

(2)本发明的检测方法稳定性好，提取液和显色液可以长期储存，检测结果无需换算，直观，大大提高了使用的便捷度，极大降低了专业性的要求，存放寿命长。该方法不仅便于携带，而且极大降低检测成本，缩短检测流程。

(3)本发明操作简便，能较快获得结果，快速判断土壤有效磷养分含量状况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明测试盒外部结构图。

图2是本发明测试盒盒体内部结构图。

图3是本发明测试盒盒体内部装有载体的结构示意图。

图4是本发明测试过程中所采用的比色卡颜色与土壤有效磷含量的对应关系。

1、盒体；2、盖子；3、提手；4、试剂瓶插孔；5、挡板；6、竖向载片；7、横向载片；8、滤头插孔；9、提取管；10、酸管；11、碱管；12、调色管；13、注射器；14、显色管；15、滤头；16、指示剂瓶；17、比色卡。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

一种本发明的便携式快速检测土壤中有效磷含量的测试盒，其结构如图1、图2和图3所示，包括盒体1和与该盒体1匹配的盖子2，盖子2上有一提手3，盒体1和盖子2是由PVC材料制成；盒体1内设置有横向载片7、竖向载片6和挡板5，竖向载片6上设有6个用于固定管体的凹槽，凹槽中分别放有提取管9、酸管10、碱管11、调色管12、注射器13和显色管14；横向载片7上设有试剂瓶插孔4、4个用于固定滤头15(滤膜的孔隙度为0.22～0.45um)的滤头插孔8和用于放置比色卡17的凹槽，孔中放置指示剂瓶16，指示剂瓶16中装有2,4-二硝基酚乙醇溶液，凹槽内放置有比色卡17，比色卡17为蓝色色系组成，分别代表0、3、5、10、20、40、80mg/kg七个等级的标准磷含量的色度。酸管10中装有1mol/L盐酸溶液；碱管11中装有1mol/L氢氧化钠溶液；提取管9中装有0.05mol/L盐酸和0.025mol/L硫酸的混合溶液，或者装有0.5mol/L的碳酸氢钠溶液；显色管14装有10g/L的酒石酸锑钾、10g/L钼酸铵、2mol/L的硫酸及0.5g抗坏血酸组成的显色剂。

将该测试盒用于测试酸性土壤样品中的磷含量：

将待测土壤样品装入提取盖中铺满，倒入提取管(提取管中装有20mL提取液，为0.05mol/L的盐酸和0.025mol/L的硫酸混合溶液)中盖紧后用力摇晃5min，静置10min，倒入装有滤头注射器中进行过滤，将滤液注射至调色管中，加入两滴指示剂，再滴入碱性调色剂(氢氧化钠溶液)至微黄色，然后将调色好的滤液倒入装有显色剂的显色管中，拧紧盖子摇匀，5min后与比色卡进行对比。

读数土壤样品含量，测试结果根据表1进行土壤有效磷含量评定及应用。显色范围为：5～10mg/kg，根据表1分级标准属于第四级。同时利用紫外分光光度计进一步验证测定，结果为：7.56mg/kg，根据表1分级标准也属于第四级，与本发明测定的方法结果相符。根据表1的结果可以适当对土壤补充磷肥。

将该测试盒用于测试碱性(石灰性)土壤样品中的磷含量：

将待测土壤样品装入提取盖中铺满，倒入提取管(提取管中装有20mL提取液，为0.5mol/L的碳酸氢钠(pH8.5)溶液)中盖紧后用力摇晃5min，静置10min，倒入装有滤头注射器中进行过滤，将滤液注射至调色管中，加入两滴指示剂，再滴入酸性调色剂(氢氧化钠溶液)至微黄色，然后将调色好的滤液倒入装有显色剂的显色管中，拧紧盖子摇匀，5min后与比色卡进行对比。

读数土壤样品含量，测试结果根据表1进行土壤有效磷含量评定及应用。显色范围为：3～5mg/kg。分级标准属于第五级。同时利用紫外分光光度计进一步验证测定，结果为：3.98mg/kg，分级标准也属于第五级，与本发明测定的方法结果相符。根据表1可知需要补充磷肥。

表1土壤有效磷含量分级标准及应用评价

Claims (4)

1.一种便携式快速检测土壤中有效磷含量的测试盒，包括盒体(1)和与该盒体(1)匹配的盖子(2)，其特征在于，所述盒体(1)内设置有横向载片(7)和竖向载片(6)，所述竖向载片(6)上设有多个用于固定管体的凹槽；所述横向载片(7)上设有试剂瓶插孔(4)和多个用于固定滤头(15)的滤头插孔(8)；

所述竖向载片(6)的凹槽中分别放有提取管(9)、酸管(10)、碱管(11)、调色管(12)、注射器(13)、显色管(14)；

所述酸管(10)中装有0.5～5mol/L盐酸溶液；所述碱管(11)中装有0.5～5mol/L氢氧化钠溶液

所述提取管(9)中装有0.01～0.1mol/L盐酸和0.001～0.005mol/L硫酸的混合溶液，或者装有0.01～0.05mol/L的氟化铵和0.001～0.005mol/L盐酸的混合溶液，或者装有0.2～0.8mol/L的碳酸氢钠溶液；

所述显色管(14)装有5～10g/L的酒石酸锑钾、5～15g/L钼酸铵、2～4mol/L的硫酸和0.2～0.5g抗坏血酸组成的显色剂；

所述横向载片(7)上放有指示剂瓶(16)和多个滤头(15)；所述指示剂瓶(16)中装有2，4-二硝基酚乙醇溶液；

所述横向载片(7)上还设置有用于放置比色卡(17)的凹槽；

所述盒体(1)内还设有一块挡板(5)；所述挡板(5)竖向设置，挡板(5)将盒体(1)内的空间分为两部分，一部分设置所述横向载片(7)，另一部分设置所述竖向载片(6)；

应用上述测试盒测试土壤中有效磷的方法：

(1)将土壤放入提取管盖中装满，再转移入提取管(9)内，摇动5-10min后静置；

(2)将上清液倒入装有滤头(15)的注射器(13)中，进行过滤处理；滤液注入调色管(12)中，再滴入指示剂至微黄色；

(3)将步骤(2)后的滤液倒入装有显示剂的显色管(14)内，5-10min后与比色卡进行比对读数。

2.如权利要求1所述的测试盒，其特征在于，所述滤头(15)中的滤膜孔隙度为0.22～0.45um。

3.如权利要求1所述的测试盒，其特征在于，所述凹槽内放置有比色卡(17)，所述比色卡(17)为蓝色色系组成，分别代表0、3、5、10、20、40、80mg/kg七个等级的标准磷含量的色度。

4.如权利要求1-3任一项所述的测试盒，其特征在于，所述盖子(2)上有一提手(3)；所述盒体(1)和盖子(2)是由PVC材料制成。

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