土壤*磷的測定
5.3.1概述
了解土壤中*磷供應狀況,對于施肥有著直接的指導意義。土壤中*磷的測定方法很多。有生物方法、化學速測方法、同位素方法、陰離子交換樹脂法等。
在測定土壤有效磷之前,先了解一些名詞的涵義是重要的。文獻中常用土壤中有效磷含量、土壤中磷的有效性、“磷位”、磷素供應的強度因素、容量因素、速率等。弄清楚這些名詞,對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作物吸收的磷量。因此,有效磷的測定生物方法是*直接的,即在溫室中進行盆缽試驗,測定在一定生長時間內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(強度因素),溶液中磷的濃度高,則植物吸收的磷就多。當植物從溶液中吸收磷時,溶液中磷的濃度降低,則固相磷不斷補給以維持溶液中磷的濃度不降低,這就是土壤的磷供應容量。
固相磷進入溶液的難易,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,即用能量概念來表示土壤的供磷強度。土壤吸持磷的能力愈強,則磷對植物的有效性愈低。
土壤有效磷的測定,生物的方法被認為是*可靠的。目前用同位素32p稀釋法測得的“a”值被認為是標準方法。陰離子樹脂方法有類似植物吸收磷的作用,即樹脂不斷從溶液中吸附磷,是單方向的,有助于固相磷進入溶液,測出的結果也接近“a”值。但是用得*普遍的是化學速測方法。化學速測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),因此測定土壤中水溶性磷應是測定土壤有效磷的一個可靠方法。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,影響測定結果,而且很多含有效磷低的土壤,測定也有困難,因為水的提取能力較弱。因此本方法未能廣泛被采用。砂性土壤用這個方法是比較合適的,因為砂性土壤固定磷的能力不大,存在砂性土壤中的磷以水深性磷為主。
(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,根部周圍溶液的ph約為5。實踐證明,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定的一個很好的方法。
(3)有機酸溶液為提取劑。用有機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,植物根分泌有機酸,其溶解能力相當于飽和以co2的水。常用的有機酸有檸檬酸、乳酸、醋酸等。這些有機酸提取劑西歐國家用得比較多,例如英國用1%檸檬酸作提取劑,德國用乳酸銨鈣緩沖液。
(4)無機酸為提取劑。無機酸的選用主要是從分析方法的方便來考慮的,當然它需與作物吸收磷有相關性。一般均用緩沖溶液如hoac—naoac溶液,ph4.8、0.001mol·l-1h2so4—(nh4)2so4,ph3;0.025mol·l-1hcl—0.03mol·l-1nh4f等,也有用0.2mol·l-1hcl,0.05mol·l-1hcl—0.025mol·l-1(1/2h2so4)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。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0.05mol·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,同時又能與鐵、鋁等陽離子絡合,因此0.025mol·l-1hcl—0.03mol·l-1nh4f法被廣泛用于酸性土壤有效磷的測定;但對水稻土不太適宜;②水土比例。提取過程中磷的再固定是一個重要因素,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,測出的結果相差很大;③振蕩時間。固相磷的溶解作用和交換作用都與作用時間有關,因此振蕩時間必須規(guī)定,才能比較好的結果;④溫度的影響。提取和顯色過程受溫度的影響很大,一般要在室溫(20~25℃)下進行。
總之,提取液的濃度越高,水土比例愈大,振蕩時間愈長,浸提出來的養(yǎng)分愈多。但這里必須指出,化學速測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,只要求提取出來的有效磷能與作物吸收的磷有密切相關。因此并不是水土比例愈大愈好。相反,提取有效磷時不希望太大的水土比例。有人認為,在土壤有效磷的提取過程中,克服非有效磷的溶解是方法成敗的關鍵。因此水土比例能太大,振蕩時間也不要太長。表5-2列出三種常用的化學提取方法。所以有效磷含量只是一個相對指標,只有用一方法在相同條件下測得的結果才有相對比較的意義,不能根據(jù)測定結果直接來計算施肥量。因此,在報告有效磷結果時,必須同時注明所用的測定方法。
表5-2土壤有效磷測定常用的三種方法
適用于
浸提劑
ph
水土比例
振蕩時間
(min)
酸性土壤
0.05mol·l-1hcl—0.025mol·l-1(1/2h2so4)
—
5:25
5
酸性土壤
0.025mol·l-1hcl—0.03mol·l-1nh4f
1.6
1:7
1
石灰性土壤
0.05mol·l-1nahco3
8.5
5:100
30