05章 土壤中磷的测定.

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1、第五章 土壤中磷的测定主要内容： 概述 土壤全磷的测定 土壤速效磷的测定 土壤无机磷形态的分级测定 土壤有机磷的分离测定 要求： 了解土壤全磷测定的国家标准方法。 了解钼兰比色法和钼黄比色法测定土壤有效磷两种方法各自的优缺点。 掌握用 0.5mol.L-1NaHCO3 法测定土壤速效磷的测定条件、原理、操作步骤及注 意事项。 了解土壤无机磷的分级测定方法 5-1 概述磷在植物大量营养元素中占有重要地位，然而，与其它大量营养元素相比，土壤磷 的含量相对较低，分布变异也比较大。土壤中的含磷化合物有许多种，其中大部分磷的 组分和确切形态还不十分清楚，而且，各种形态磷之间的转化过程错综复杂，因此，尽

2、管磷的研究工作很多，但仍有许多问题需要解决。一、土壤中磷的含量、形态1. 土壤中磷的含量我国土壤中全磷含量一般为：0.21.1 g kg-1 （以P, g kg-1表示）。0.10 0.15 % （以 P2O5，%表示）土壤全磷含量受土壤母质、成土作用、耕作施肥等的影响很大。我国南方酸性土全磷的 含量较低，一般 0.56 g kg-1；北方石灰性土壤的全磷含量较高。黄土母质全磷含量较高。 粘土中磷的含量高与砂土。有机质丰富的土壤含磷较多。磷在土壤剖面上的分布，耕作层含磷量高于底土层。2. 土壤中磷的形态 土壤磷分为有机和无机磷两种形态。（1）有机磷 有机形态的磷含量较低，约占全磷的 2050

3、%，而且变幅比较大。 土壤有机磷的组成和结构很复杂，大部分有机磷以高分子的形态存在，有效性不高 有机磷在土壤中的存在方式包括吸附态和以磷脂键结合态两种，分布于各有机质组分中。 包括与土壤腐殖质部分结合的、动植物残体中的、以及活的土壤生物体内存在的磷（又 称：生物磷或生物量磷）。其中，新鲜有机质中的磷和生物磷是易分解态磷，其它含磷有 机化合物的生物有效性主要取决于其空间分布。（2）无机磷 在大多数土壤中，磷以无机形态为主，主要以正磷酸盐的形式存在，焦磷酸盐的数 量很少。土壤无机磷可分为：水溶性磷，吸附态磷，钙、铁、铝等的磷酸盐，闭蓄态磷。矿物态磷（包括闭蓄态磷）吸附态磷（包括专性吸附和非专性吸附

4、） 水溶性磷矿物态磷 包括含磷的原生矿物、次生矿物及其它含磷化合物。矿物态磷还包括闭蓄 态磷，是指被更难溶解的非晶态的铁、铝、钙等胶膜包被的磷酸盐或者其 他含磷化合物。酸性土壤特别是酸性红壤中，由于大量游离氧化铁的存在， 很大一部分磷酸铁被氧化铁薄膜包裹成闭蓄态磷，使磷的有效性大大降低。吸附态磷 以专性吸附（配位吸附）为主，还有非专性吸附（阴离子交换吸附）。 水溶性磷 土壤溶液中磷含量很低，主要以正磷酸盐的形式存在。由于正磷酸是三元酸,随着氢离子逐步解离形成三种不同形式的磷酸根：H2PO4-HPO42-PO43-o 这三种磷酸根的浓度与土壤pH有关。在正常土壤pH值范围内，溶液中以 H2PO4

5、-和HPO42-为主，在pH 37之间以H2PO4-为主，在pH 711之间以 HPO42-为主，而H3PO4只在土壤pHV4时出现，PO43-只在pHll时出现。土壤无机磷存在的形态受土壤pH的影响很大： 酸性土壤以磷酸铁、铝盐为主； 石灰性土壤以磷酸钙盐为主，（且随钙磷比的增加，磷的溶解度和有效性降低）； 中性土壤中磷酸铁、铝、钙盐的比例相当（ 1 : 1 : 1 ）。二、土壤中磷的测定项目和测定方法1. 土壤全磷量土壤全磷量是指土壤中各种形态磷的总和。土壤全磷的测定要求把无机磷全部溶解，把有机磷氧化成无机磷，转化为适合于比色 方法的可溶性物质。(一般用比色的方法测定溶液中的磷。)2. 土

6、壤有效磷含量由于土壤中的磷大部分以难溶性的化合物存在，难以被作物吸收利用，所以，即使是 全磷含量较高的土壤中，也不一定有足够的有效磷来满足当季作物的生长需要。所以， 与全磷量相比，土壤有效磷量更能反映土壤的供磷能力。为了定量地确定土壤中对植物有效的那部分磷的数量，多年来有不少的研究者摸索了 许多的方法，其本意是：模拟植物吸收，以定量估计化学形态上对植物有效的磷。常用的方法包括：OlsenP 法(0.5 molL-i NaHCO3, pH=8.5)BrayKurtzP 法(0.03 molL-i NH4F 0.025 molL-i HCl)双酸法，即 Mehlich1 法(0.05 molL-i

7、 HCl - 0.025 molL-i H2SO4) 阴离子交换树脂法同位素交换法在不同土壤上适用的方法不同。即使是目前使用广泛的适用于石灰性土壤、中性和微 酸性土壤有效磷测定的Olsen-P法，所测定土壤磷的组分也不十分清楚，一般认为，这 一部分磷包括水溶态磷和易转化态的无机磷等，有人甚至认为还包括一部分易水解的有 机磷和一小部分生物磷。3. 土壤无机磷的分级测定土壤无机磷的形态历来为土壤学者所注意，因为如果我们能确知土壤中磷的化学形 态，则将可比较容易地知道土壤中磷的各种性质及其对植物营养的关系。虽然在这方面 作了不少努力和研究，但难度很大。对无机磷如此，对有机磷尤其如此。由于鉴定土壤含磷

8、矿物比较困难，人们通常采用化学方法将无机磷分组。土壤无机磷 分组的主要做法是：使用不同的浸提剂分步浸提，以区分不同组分的磷。(1) 目前常用的土壤无机磷分组方法是根据张守敬和Jackson于1957年提出，后经 多个研究者修改后的方法。根据这种方法，土壤磷分为磷酸钙镁化合物、磷酸铁铝化合 物和闭蓄态的磷。实际上，各组分中或多或少都有一些其它组分的磷混杂在一起，包括 有机磷化合物。该分组方法适用于酸性和中性土壤，以及水稻土，不适用于石灰性土壤。（2）我国学者蒋柏藩和顾益初于 1990 年提出了石灰性土壤无机磷分级的测定方法， 将石灰性土壤上的Ca-P进一步分为三级：Ca2-P、Ca8-P和Ca1

9、0-P，仍然保留闭蓄态磷 的概念。4. 土壤有机磷含量及分组土壤有机磷含量的测定方法主要有两类：灼烧后再用酸浸提；用酸和碱多次浸提。 由于这两种方法都是间接的方法，不够准确，因此至今有机磷的测定仍然是研究土 壤有机磷化合物转化过程的一个突出问题。随着核磁共振技术的应用，对土壤有机磷的 研究将会有所突破。土壤有机磷的测定方法还不成熟，土壤有机磷的分组方法也不完善。 Bowman andCole 提出有机磷的分级：活性有机磷、中度活性有机磷、中稳性有机磷、高稳性有机磷。 5-2 土壤全磷的测定土壤全磷的测定要求把土壤中各种形态的磷都转化成可溶性的无机磷，因此，土壤 全磷的测定包括两个步骤：一、土壤

10、样品的分解1. 目的（方法选择的依据）：（1）使有机磷氧化成无机磷； （2）使矿物质分解，释放出难溶性磷。2. 方法：碱熔融：Na2CO3熔融法、NaOH碱熔法 强酸消煮：HC1O4 - H2SO4消煮法、HF - HClO4消煮法 干灰化法：高温灼烧后再用酸浸提（1）碱熔融法 原理：用NaOH熔融土壤样品与用Na2CO3熔融土壤样品的原理是一样的。即：增加盐基成 分，促进硅酸盐的分解，以利于各种元素的溶解oNaOH熔点（321C）比Na2CO3 （853 C） 低，可以在较低的温度下分解土样，缩短熔化所需要的时间。 方法评价： 样品分解完全，一般作为标准方法。Na2CO3熔融法需要昂贵的铂金

11、坩埚，操作较繁、费时，但样品分解完全，是全磷测 定时分解土样的标准方法。NaOH碱熔法可在银或镍坩埚中分解土壤全磷或全钾，样品 分解比较完全，操作简便，已列为国家标准。（2） HClO4- H2SO4消煮法 原理：L咼氯酸：分解样品；抑制硅和铁对磷的比色测定的干扰 l浓硫酸：提高消化温度；防止溶液蒸干用高氯酸（HC1O4）分解样品，因为HClO4既是一种强酸，又是一种强氧化剂，能 氧化有机质，分解矿物质，而且HClO4的脱水作用很强，有助于胶状硅的脱水，并能与 Fe3+络合，在磷的比色测定中抑制了硅和铁的干扰。H2SO4除提高消化温度外，还可以防 止溶液蒸干，以利于消化作用的顺利进行。hcio

12、4-H2so4消煮法对一般的土壤样品的分 解率达 97%98%，但对红壤性土壤样品的分解率只有 95%左右。 方法评价：是目前应用最普遍的方法，操作简便，虽然不及熔融法样品分解完全，但分解率已 达到了土壤全磷分析的要求。二、溶液中磷的测定1. 方法：（1）比色法： 钼蓝比色法：适用于磷含量较低时，比钒钼黄比色法更灵敏 钒钼黄比色法：适用于磷含量中等时。（2）容量法：适用于磷含量较高时。（3）重量法：适用于磷含量较高时。2. 基本原理：首先：正磷酸+钼酸一-磷钼杂多酸然后：一-过量铵（钼酸铵）f 磷钼酸铵（黄色沉淀） 或：一-加入偏钒酸铵f 磷钒钼杂多酸（黄色）或：一-加入还原剂f “钼蓝”（蓝

13、色）一定酸度下，溶液中的正磷酸与钼酸络合生成磷钼杂多酸。容量法、重量法钼黄比色法钼蓝比色法在磷浓度较高，且有过量铵盐（钼酸铵）存在的条件下，磷钼杂多酸与铵盐作用， 生成黄色的沉淀，即磷钼酸铵。这就是重量法和容量法测定磷的基础。在含磷量中等时，加钼酸铵不产生沉淀，溶液略呈黄色，吸光度很低，加入偏钒酸 铵，生成磷钒钼杂多酸，具有较高的吸光度，且黄色稳定，可在波长 400490nm 比色。 这是钒钼黄比色法测定磷的依据。灵敏度与波长有关，浓度高，选较长的波长。用于肥 料和植物分析。但在磷含量较低的情况下，一般都用更灵敏的钼蓝比色法，基本原理如下。3. 钼蓝比色法（1）原理：一定酸度下，溶液中的正磷酸

14、与钼酸络合生成磷钼杂多酸。在还原剂的作用下，磷钼杂多酸中的一部分Mo6+离子被还原为Mo5+离子，生成一种叫做“钼蓝”的蓝色物质Mo6+ （黄色）一Mo5+ （蓝色）。蓝色的深浅与溶液中磷酸溶液的浓度成正比，在700 nm处 比色测定。（2）影响（蓝色产生的速度、强度、稳定性等的）因素，主要有： 还原剂种类（的选择）：最早常用的还原剂有：氯化亚锡（SnCl2）、亚硫酸氢钠等无机还原剂；后来人们在还 原剂的选择上作了很多改进，采用了一些有机还原剂，例如：抗坏血酸（维生素 C， Vc）、 硫酸联氨、 1, 2, 4-胺基萘酚磺酸。目前，使用最普遍的是钼锑抗混合指示剂，也就是： 钼酸铵酒石酸氧锑钾抗

15、坏血酸（其中，抗坏血酸作为还原剂）。几种还原剂的比较：还原剂中，氯化亚锡的灵敏度最高，显色快，但颜色不稳定。土 壤速效磷的速测方法仍然多用氯化亚锡作还原剂。抗坏血酸还原剂是目前应用最广泛的 一种还原剂，它的主要优点是：生成的颜色稳定，干扰离子的影响小，适用范围较广， 但显色慢，需要加温。三价锑的存在大大加速了抗坏血酸的还原反应，在室温下也能显 色，这是因为：锑（Sb）与磷钼酸反应生成磷锑钼三元杂多酸，抗坏血酸在室温下就能 迅速将磷锑钼三元杂多酸还原为蓝色的络合物。 适宜的试剂浓度（尤其是酸度）：钼蓝显色是在适宜的试剂浓度下进行的，不同方法所要求的适宜试剂浓度不同。钼酸 铵浓度和还原剂的用量要适

16、宜，使一定浓度的磷产生最深、最稳定的颜色；磷钼杂多酸 是在一定的酸度下形成的，过酸或酸度不足都会影响结果，因而在用钼蓝比色法测定磷 的时候，酸度的控制最为重要。教材PP.73表5-1列出了三种钼蓝法的工作范围和各种试剂在比色液中的最终浓度。这三种方法中，SnCl2-H2SO4体系最灵敏。特别关注一下钼锑抗体系：显色酸度0.350.55 molL-i, H+；钼酸铵浓度1.0 gL-i；还原剂的用量：抗坏血酸浓度0.81.5 gL-i；酒石酸氧锑钾浓度0.0240.05 gL-i。钼锑抗体系是目前使用最普遍的，原因是：灵敏度较高，接近SnCl2-H2SO4体系；显 色最稳定，显色的温度范围最宽；

17、受干扰离子的影响也小。（更重要的是，）还原剂与钼 酸铵配成了一种钼锑抗混合溶液，也就是：钼酸铵酒石酸氧锑钾抗坏血酸硫酸混 合溶液，一次加入，简单方便。 干扰离子：A. Si 的干扰与磷酸（H3PO4）样，砷酸（H3AsO4 ）和硅酸（H4SiO4）都能与钼酸结合生成杂多酸。干扰的避免：硅（Si）的干扰可以用调节酸度的办法来消除，因为磷钼酸在较高的酸 度下形成（0.40.6 molL-i, H+），而硅钼酸在较低的酸度下形成（0.10.24 molL-i, H+）。B. As 的干扰干扰的避免：砷（As）在土壤中的含量通常情况下非常低，而且砷钼酸的还原速度比 磷钼酸要低得多，所以，虽然砷的干扰比

18、较难克服，但一般不会影响土壤磷的测定结果 如果土壤中含有较多的砷，（比如在使用了农药砒霜的情况下），可在加钼酸铵试剂之前 先将砷还原成亚砷酸，从而消除砷的干扰。C. Fe3+的干扰影响溶液的氧化还原势，抑制蓝色的生成。在用氯化锡（SnCl2）作还原剂时，溶液 中的Fe3+含量不能超过20mgkg-1。干扰的避免：选用抗坏血酸作为还原剂，因为抗坏血酸能与Fe3+络合，保持溶液的氧 化还原势，溶液中的Fe3+含量即使超过了 400mgkg-i,也仍然不会对磷的测定产生干扰。三、土壤全磷的测定方法之一 hcio4 - h2so4消煮-钼锑抗比色法1. 原理在浓硫酸（H2SO4）存在的条件下，用高氯酸

19、（HClO4 ）分解样品，使土壤中的磷转 化成可溶性的磷酸盐，溶液中磷的测定采用钼锑抗比色法。溶液中磷与钼酸铵作用，生 成磷钼杂多酸，在一定酸度下，被抗坏血酸还原成钼蓝，蓝色深浅与磷的浓度成正比， 锑（Sb）的存在加速了还原过程。2. 试剂1） 2, 6-二硝基酚（或 2, 4-二硝基酚）指示剂：变色点约为pH=3； pHV 3无色；pH3黄色。2）钼锑抗试剂：10 gL-1；0.5 gL-1;15 gL1;5.5 molL-1, H+含有： 钼酸铵（NH4）6Mo7O244H2O酒石酸氧锑钾 K（SbO）C4H4O6 抗坏血酸 C6H8O5， Vc 硫酸作用： 钼酸铵 与磷酸反应； 酒石酸氧

20、锑钾 加快了反应（三价锑）； 抗坏血酸 还原剂； 硫酸 提供所需的酸度。注意：先配置钼锑混合液，临用前再加入抗坏血酸。现配现用，有效期24 小时；贮 存于棕色试剂瓶中，最好放在冰箱中保存。3. 操作步骤（1） 消化：称样（过100目筛）0.5000 g f 加少量水润湿f 加浓硫酸8 ml f 摇匀f 加7072%高氯酸10滴f 摇匀f 管口加一个小漏斗,加热消煮至溶液开始转白后,继续消煮 20minf 定容 50 ml f 静置过夜取上清液或干燥的定量滤纸过滤。（同时做空白试验）（ 2） 溶液中磷的测定：f 移取滤液2 10 ml f 加水至约30 ml f 加二硝基酚指示剂2滴f 调节溶液

21、酸碱度至pH3 f 加钼锑抗试剂5 ml f定容50 ml f半小时后880nm比色。（3） 绘制标准曲线0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mgPL-i 4. 注意事项（1）溶液酸碱度的调节 滴加4 molL-1 NaOH直至溶液刚刚变成黄色，再滴加2 molL-1 （1/2 H2SO4）1滴，使溶液 的黄色恰好褪去，此时， pH 3，因为消煮液的酸度很大，需要比较多的碱去中和溶液的 酸度，这里不用NH4OH调节酸度，因为溶液中NH4OH浓度如果超过10gL-i,就会使钼 蓝色迅速消退。（2）过滤时应该用无磷滤纸，国产标有蓝色带（定量滤纸）。四、土壤全磷的测定之二NaOH熔融

22、-钼锑抗比色法（GB8937-88）1. 原理土壤样品与氢氧化钠熔融，使土壤中含磷矿物及有机磷化合物全部转化为可溶性的正磷 酸盐，用水和稀硫酸溶解熔块，在规定条件下样品溶液与钼锑抗显色剂反应，生成磷钼 蓝，用分光光度法定量测定。2.操作步骤（参考课本PP.77，略） 5-3 土壤速效磷的测定一、概述土壤有效磷：土壤中能被当季作物吸收利用磷量。土壤磷的有效性：土壤磷能被植物吸收利用的程度。涉及到土壤磷供应的强度因素 （土壤溶液中磷的浓度）、容量因素（土壤固相中磷的量）、供应速度等方面。磷位：=l/2pCa + pH 2PO4，表示土壤吸持磷的能力，或固相磷进入溶液的难易。它 是用能量的观点来表示

23、土壤的供磷强度。磷位越高，土壤吸持磷的能力越高，磷对植物 的有效性越低。到目前为止，还无法真正测定土壤有效磷的数量。通常所谓的土壤有效磷只是指用 某一特定方法所测出的土壤中的磷量。只有当测出的磷量与植物生长状况具有显著相关 的情况下，这种测定才具有实际意义。因此，土壤有效磷并不是指土壤中某一特定形态 的磷，也不是指土壤中“真正”有效磷的“绝对含量”，它只是一个相对指标，应用不同 方法在同一土壤上可以得到不同的有效磷数量。它可以相对地说明土壤的供磷水平，可 以作为判断是否需要施用磷肥一个指标。土壤有效磷的测定方法：（1）生物方法：最可靠。（2）化学（速测）方法：应用最普遍，快速简便。也就是，用提

24、取剂提取土壤中的有效磷。（3）同位素方法：标准方法。（4）阴离子交换树脂方法：类似植物吸收磷方法选择的依据：现有的测定土壤有效磷的方法虽然有一定的理论依据，但仍带有很大的“经验性”。 因此，选择方法的基本依据是各种方法在实践中的表现，即：测定结果和植物生长状况 的相关性。二、土壤有效磷的化学浸提方法：l. 根据浸提剂的种类不同，主要有以下方法：（1）水作为浸提剂理论根据：植物从土壤中吸收的磷(主要是h2po4-)主要来自于土壤溶液，水溶性磷 是土壤磷的强度因素，因而测定土壤水溶性盐，可基本反映有效磷的状况。缺点： 不易获得澄清的滤液； 缓冲能力弱，提取液 pH 容易改变，影响测定结果； 提取能

25、力弱，对于有效磷低的土壤，测定有困难。因此，用水作浸提剂的方法一般较少使用。 适用范围：仅适用于砂性土壤，因为砂性土壤中的磷以水溶性磷为主。(2)饱和以CO2的水作为提取剂 理论根据：植物根分泌CO2，根部周围溶液的pH约为5。适用范围：石灰性土壤，因为石灰性土壤中磷的溶解度随着水溶液中CO2浓度的增加 而增加。3) 有机酸溶液作为提取剂理论根据：与饱和以CO2的水相似，植物根系分泌有机酸，其溶解能力相当于饱和以 CO2的水。西欧国家使用较多，常用的有：柠檬酸、乳酸、醋酸等。4) 无机酸溶液作为提取剂理论根据：采用无机酸溶液作为提取剂，主要是从分析方法的方便来考虑的。当然， 它需要经过检验，证

26、明与植物吸收磷有一定的相关性后，才可以使用。一般采用缓冲溶液，常用的有：HOAc - NaOAc 溶液，pH4.80.001 molL-i H2SO4 (NH4)2SO4，pH 3 .O25 molL-1 HC1-0.03 molL-1 NH4F0.05 molL-i HC1 - 0.025 molL-i (1/2 H2SO4) 适用范围：不适用于石灰性土壤，主要用于酸性土壤。5) 碱溶液作为提取剂目前使用得最多最广的是：0.5 moll-1 NaHCO3 (pH8.5)溶液。理论根据：pH8.5时，Ca2+、Al3+、Fe3+等离子的活度低，有利于磷的提取；溶液中 的OH-、HCO3-、CO

27、3影响有效磷提取的因素，主要有(1)提取剂的种类(选择)-等阴离子都能够置换H2PO4-。适用范围：主要用于中性和石灰性土壤，也可以用于酸性土壤。各种提取剂中的阴离子从土壤颗粒上置换磷酸根的能力不同：F-柠檬酸HCO3- CH3COO-SO42-C1-。提取液的浓度、pH等都会影响到提取的磷的多少。（2）水土比常用： 5 : 1，7 : 1，20 : 1 水土比越大，提取的磷越多，因为增加了磷的溶解，减少了磷的再固定。但不是越 大越好，因为：水土比越大，土壤中的部分非有效的有机磷会溶解，提取出的磷与 植物吸收之间的相关性越差。（3）振荡时间常用： 1，5，30 分钟。 震荡时间越长，提取的磷越

28、多。但不是时间越长越好。（4）温度提取和显色过程受温度的影响比较大，一般要控制在室温2025C。冬天测得的土 壤有效磷含量与夏天测得的结果不同。所以，在比较多个样品间的有效磷含量时， 要特别注意控制提取和测定条件的一致。总之，提取液的浓度越高，水土比越大，振荡时间越长，浸提出来的磷越多。 但是，并不是提取液的浓度越高，水土比越大，振荡时间越长，就越好，因为：化 学速测方法提取的磷只是土壤有效磷的一部分，并不要求能够提取出全部的有效磷，只 要求提取出来的那部分磷与植物吸收的磷之间有很好的相关性。另一方面，提取过程当中，要控制土壤中非有效磷的溶解，这也要求提取液的水土 比不能太大，振荡时间不能太长

29、。所以，有效磷含量只是一个相对指标，应用不同方法在同一土壤上可以得到不同的 有效磷数量，只有用同一方法在相同条件下测得的结果，才具有可比性。在报告有效磷 的测定结果时，要注明所用的测定方法。教材PP.81表5-2列出了测定土壤有效磷的三种常用方法的浸提剂、水土比、振荡时间等。可供参考：中性和石灰性土壤 风化程度中等的酸性土壤 高度风化的酸性土壤0.5molL-i NaHCO3(pH8.5)0.025 molL-iHCl-0.03molL-iNHF40.05 molL-i HCl - 0.025 molL-i (1/2 H2SO4)三、中性和石灰性土壤速效磷的测定0.5 molL-i pH 8.

30、5 NaHCO3 法（Olsen 法）石灰性土壤中的磷主要以Ca-P的形式存在，由于存在大量的游离的碳酸钙，因而不 能用酸溶液来提取，一般用碱性的碳酸盐溶液来提取。1. 方法原理：游离CaCO3溶解度降低，溶液中Ca2+浓度降低（CO32-的同离子效应）；Y 降低溶液中Ca2+、Fe3+和A13+的活性（pH8.5）；*置换吸附态磷（由于存在OH-、HCO3-、CO32-等阴离子）。 由于碳酸根的同离子效应，碱性的碳酸盐溶液降低了碳酸盐的溶解，也就降低了溶液中 钙离子的浓度，这样就有利于Ca-P的提取。中性土壤中Ca-P、Al-P、Fe-P都占有一定 的比例。由于碳酸盐溶液降低了铝离子和铁离子

31、的活性，这样就有利于Al-P和Fe-P的 提取。此外，碳酸氢钠碱溶液中存在着OH-、HCO3-、CO32-等阴离子，这样就有利于吸 附态磷的置换。因此，0.5 molL-i pH 8.5 NaHCO3法不仅适用于石灰性土壤，也适用于中 性和酸性土壤速效磷的提取，是目前使用最多最广的一种方法。溶液中磷用钼锑抗比色法测定。2. 操作步骤：（ 1 ）浸提称样（过20目筛）2.500 g -加入提取剂0.5 molL-1NaHCO3 （pH 8.5）溶液50 ml f 加一勺无磷活性炭一恒温（2025C ）振荡30 min 无磷滤纸过滤（同时做空白试验）（ 2）比色测定：移取滤液 x ml 于 150

32、 ml 三角瓶中 f 补加提取剂 （10-x） ml f 加水 35mlf 加钼锑抗试剂5ml 一（此时溶液总体积为10+35+5 = 50 ml,不需定容）f 摇匀至无气泡 f 显色 30 min f 波长 700 nm 比色（3）绘制标准曲线：0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mgPL-i3. 注意事项：（1）有关无磷活性炭的几个问题： 土壤浸提液中有色物质对比色有影响，可加入活性炭吸附有色物质及其它悬浮物以消除干扰。 活性炭本身对PO43-也有一定的吸附作用，当活性炭颗粒的表面被溶液中同时存在 大量的hco3-离子饱和了以后，就抑制了活性炭对po43的吸附作用，因此，加入量 不

33、能太多，一般在 0.3g 左右。 活性炭常含有磷，应在样品分析前做空白试验，检验是否有磷存在。无磷活性炭的处理方法(见教材PP.83)：盐酸浸泡f多次洗涤一0.5 molL-iNaHCO3浸泡一抽气过 滤，多次淋洗f直至检查无磷。2) 温度：浸提及显色过程受温度的影响很大，应控制在室温25C，最好保持恒温，尤其是对 于分批多次样品的测定，更要保证提取和测定过程温度的一致，这样才有可比性。3) 测定时所用的容器： 在滤液中加入水和钼锑抗试剂时，会产生很多的气泡，这是因为钼锑抗试剂为酸性， 会使滤液中的提取剂NaHCO3发生水解，产生大量的CO2气体。如果选用瓶口较小的 容量瓶，在向滤液中加入钼锑

34、抗试剂时就要特别仔细，动作要慢，并要缓慢地摇动容 量瓶，否则，很容易造成气泡的外溢，使试剂产生损失，引起测定误差。所以，可以 改用三角瓶来克服这个缺点。但是，三角瓶不能定容，可以采用准确加入滤液、水、 钼锑抗试剂，使总体积为 50ml 的办法来解决这个问题。4) 显色液的酸度钼蓝法要求控制显色液的酸度为0.35 0.55 molL-i (H+)。在全磷的测定时，需要对 消煮液进行酸碱度的调节，而在本法中，省略了调节滤液酸碱度这一步骤。这是因为，本法中最后显色液的酸度为，0.45 moll (H+)，仍然在合适的酸度氾围内。( 5)土壤速效磷等级低中高土壤速效磷(pg P kg)V 55i0i0

35、四、酸性土壤速效磷的测定方法1.方法一 0.03 molL-i NH4F 0.025 molL-i HCl 法(Bray I 法)0.03 molL-i NH4F 0.1 molL-i HCl 法(Bray II 法)Bray I法适用于风化程度中等的酸性土壤Bray II 法适用于风化程度较高的强酸性土壤(i)方法原理：NH4F - HCl主要提取酸溶性磷和吸附态磷，包括大部分的磷酸钙和一部分磷酸铝 和磷酸铁。因为在酸性溶液中，一方面，氟离子（F-）能与Fe3+和A13+形成络合物，促 进了磷酸铁和磷酸铝的溶解；另一方面，稀酸也可溶解部分磷。化学反应式：3 NH4F + 3 HF + A1P

36、O4 - （NH4）3A1F6 + H3PO43 NHF + 3 HF + FePO （NH）FeF + HfO,444 3634这种方法适用于酸性土壤，而不适用于石灰性土壤。因为：提取剂中的酸在水土比不大时很容易被石灰中和；另外，有可能形成CaF2，导致磷的再沉淀或再吸附，使 结果偏低。溶液中磷与钼酸铵作用，生成磷钼杂多酸，在一定酸度下，被氯化亚锡（SnCl2） 还原成钼蓝，蓝色深浅与磷的浓度成正比。2）操作步骤（简要）：浸提称样 1.000g 加入提取剂 7 ml 振荡 1 min 无磷滤纸过滤测定取滤液 2 ml 加水 6 ml 加钼酸铵试剂 2 ml 摇匀 加 SnCl2 1 滴 显色

37、 515 min 波长 700 nm 比色（ 3）注意事项：A. 还原剂氯化亚锡容易变质，配成甘油溶液，因为氯化亚锡甘油溶液远比水溶液要 稳定，贮存于棕色瓶中，使用前要检查是否失效。B. 因为显色液体积比较小，所以待测液和试剂都要准确加入，尤其是钼酸铵试剂， 否则，改变溶液的酸度，影响比色。C. 用SnCl2作还原剂的钼蓝比色法，钼蓝的颜色不够稳定，在515 min内颜色最为 稳定，故在此时间内比色。D. 显色过程中氟化物可能会产生干扰，可以加硼酸，和氟离子形成络合物以避免干 扰，但在大多数情况下，无此必要，除非对于少数酸性砂土。2.方法二0.05 molL-i HCl - 0.025 mol

38、L-i （1/2 H2SO4）双酸法 适用于高度风化的、固磷能力较强的酸性土壤。（ 1 ）方法原理：利用双酸溶解土壤中的Al-P、Fe-P以及部分活性较高的Ca 1-P。提取液中的磷用钼 蓝比色法测定。（2）操作步骤（简要）：浸提 称样5.00gf加入提取剂25 ml振荡5 min无磷滤纸过滤 测定取滤液1 ml加工作液24 ml显色30 min波长700 nm比色五、同位素方法1. 同位素稀释法测定“A”值方法原理：土壤中施入一定量的标记 32P 的过磷酸钙，进行盆钵试验，分析植物样品中全 磷含量和放射性强度，即可求得植物从肥料中吸收的磷b和植物体内总磷量（a+b）。假定 土壤中有效磷含量为

39、A,由肥料施入土壤的有效磷为B,那么，y : （100-y） = B : A，从 而求得“A”值。A = （100-y） B / y其中， y = b/（a+b）b 植物从肥料吸收而来的磷，从植物样品放射性强度求得。（a+b） 植物样品总磷含量，从化学分析求得。2. 同位素方法测定“E”值（略）六、阴离子交换树脂法：1. 方法原理：通过阴离子交换树脂中阴离子和土壤中的吸附磷酸根相交换，从而使磷从土壤固相 不断释放。经过一段时间后，用氯化钠将吸附在树脂上的磷置换下来进行测定。（土壤） P + （树脂） Cl = （土壤） Cl + （树脂） P（树脂） P + NaCl = （树脂） Cl +

40、溶液 P 所用的树脂为：强盐基型、Cl-饱和的阴离子交换树脂。 土壤固相表面的磷与溶液中的磷之间的交换作用有快有慢，快交换作用的磷为土壤 速效磷，慢交换作用的磷为缓效磷。可利用交换作用的速度将土壤磷进行分级，同时可 以说明土壤磷的供应强度、容量、释放速率等因素。所以，本方法还可以用来测定土壤 磷的缓冲能力，研究土壤磷的解吸或释放规律。2. 操作步骤 （略）七、电超滤法：（略） 5-4 土壤无机磷形态的分级测定土壤无机磷形态的分级方法，主要是：利用不同化学浸提剂的特性，将土壤中各种 形态的无机磷酸盐加以逐级分离。这种分组方法存在一些问题：（1） 由于土壤的非均质性，浸提过程中释放的磷可能被其它组

41、分所吸附，或者与阳离 子反应形成难溶性的含磷化合物；（2） 肥料磷与土壤反应的中间产物有很多，而且其溶解性能还不清楚。 实际上，各组分中或多或少都有一些其它组分的磷混杂在一起，包括有机磷化合物一、酸性、中性土壤无机磷形态的分级测定（经 Peterson and Corey 修改的 JacksonChang 分级方法） 目前国外常用的土壤无机磷分组方法是根据美籍华人张守敬和他的导师 Jackson 于1957 年提出的方法。后来虽然经过不少研究者修改，但方法框架基本不变。这种方法将 土壤磷分为磷酸钙镁化合物、磷酸铁铝化合物和闭蓄态的磷。浸提顺序如下： 一1 molL-i NH4CI浸提水溶性磷（

42、浸出部分主要为水溶性磷，包括断键的和结合松弛的磷。除新施磷肥的土壤外 在一般自然土壤中，这部分磷量很少，这一级浸出液中的磷通常不必测定。） 一0.5molL-i NH4F浸提Al-P （与铝结合的磷酸盐）（浸提剂在pH8.2的条件下，F-与A13+形成配合物，与Fe3+的配合能力很弱，这样 使得 Al-P 基本上可以与 Fe-P 分离。） 一 0.1molL-i NaOH浸提Fe-P （与铁结合的磷酸盐）（由于Fe-P与NaOH的水解反应，使得Fe-P中的磷酸根转化而释放。 一 OSmolL1柠檬酸钠-连二亚硫酸钠-OhmolINaOH浸提 O-P（闭蓄态磷酸盐）（这部分磷是被氧化铁胶膜所包蔽

43、的磷酸盐，利用连二亚硫酸钠强烈的还原作用， 使包蔽的氧化铁还原成亚铁，继而被柠檬酸根络合，使氧化亚铁包裹不断剥离， 从而浸提出全部闭蓄态磷） 一 OmolL1 H2SO4浸提Ca-P （与钙结合的磷酸盐）（以上Al-P、Fe-P和O-P的浸提都是在碱性条件下进行的，基性的Ca-P几乎不 被溶解。在OmolL1 H2SO4这一强酸性溶液中，Ca-P绝大部分被提取出来。这个方法一个重大的缺点是在用 NH4F 溶液浸提时，可能会因产生 CaF2 而导致磷的沉淀或吸附，从而使A1-P偏低，Fe-P偏高。所以，它不适用于石灰性土壤。对Al-P、Fe-P 也难以达到清楚分组的目的，所以，有些方法把Al-P

44、、Fe-P作为一组而不再区分。但在酸性土壤上，此法仍不失为一个良好的方法，已成为酸性和中性土壤无机磷形 分级测定的主要方法。二、石灰性土壤无机磷形态的分级测定方法(蒋柏藩和顾益初的方法)： 石灰性土壤中无机磷的重要特征之一是 Ca-P 占有很大比例，且不同组成 Ca-P 化合 物在性质和有效性上存在着很大的差异。随着钙与磷比例的增加，磷酸钙盐的溶解度和 有效性逐渐降低。中科南京土壤研究所的蒋柏藩和顾益初于1990年提出了石灰性土壤无机磷分级的测 定方法。其特点是：将石灰性土壤上的Ca-P进一步分为3级，即：Ca2-P、Ca8-P和 Ca10-P ；对磷酸铁盐(Fe-P )的提取作了改进，采用混

45、合型浸提剂提取。这一方法适用于石灰性土壤、中性土壤以及无机磷酸盐中磷酸钙占有较大比例的土 壤或其它沉积物，在我国北方的中性和石灰性土壤上得到了较好的应用。浸提顺序是： 0.25 molL-i NaHCO3 (pH=7.5, Ca2-P)；(使土壤中活性较强的Ca2-P中的Ca2+生成CaCO3沉淀，从而将磷酸根提取出来; 同时也包括水溶性磷。) 一0.5 molL-i NH4OAc(pH=4.2, Ca8-P) 一0.5 molL-i NH4F(pH=8.2，Al-P) 一0.1 molL-i NaOH 0.05 molL-i Na2CO3(Fe-P)(Fe-P被NaOH水解，从而将磷酸根提取

46、出来;浸提剂中的CO32-与 Ca2+生成CaCO3 沉淀，抑制了 Ca的活性，防止浸出的磷酸根在碱性条件下产生磷酸钙盐。) 一 0.3 molL-1 柠檬酸0.5 molL-1 NaOHNa2S2O4 (OP) 一 0.25 molL-1 H2SO4(Ca10P) 5-5 土壤有机磷的测定和分级一、土壤有机磷含量的测定：主要有两类方法：I广浸提法：用酸和碱多次浸提手续烦琐；浸提不易完全，且在浸提过程中有机磷可能水解。灼烧法：高温（550C ）或低温（250C ）灼烧较为简便，在例行分析中普遍使用；主要缺点是在灼烧过程中可能改变矿物态磷的溶解度；高温可使部分磷挥发而引入误差。1. 土壤有机磷含

47、量的测定灼烧法（ 1）方法原理土壤经550C灼烧，使有机磷化合物转化为无机态磷，然后与未经灼烧的同一土 样，分别用0.2 mol L-i （1/2 H2SO4）溶液浸提后测定磷量，所得结果的差值即为有机磷。（ 2）操作步骤 （略）二、土壤有机磷的分组 土壤有机磷的测定方法还不成熟，土壤有机磷的分组方法也不完善。 有机磷浸提中的误差来源：样品中的有机磷提取不完全；部分有机磷在浸提过程中发 生水解作用。活性有机磷中等活性有机磷 中稳性有机磷（富里酸磷）高稳性有机磷（胡敏酸磷）Bowman and Cole （1976）提出土壤有机磷的分级方法: f 0.5 molL-1 NaHCO3 浸提f 1.

48、0 molL H2SO4 和 0.5 molL NaOH 浸提f 可溶于0.5 molL-1 NaOH，且pH11.8条件下不发生沉淀f 可溶于0.5 molL1 NaOH，且pH11.8条件下发生沉淀第五章复习题 一、名词解释土壤有效磷 磷位二、问答题1. 影响土壤有效磷浸提的因素有哪些？2. 土壤有效磷的浸提剂有哪些？如何选择合适的土壤有效磷浸提剂？3. 为什么0.5mol L-i NaHCO3溶液是石灰性土壤有效磷的较好的浸提剂？4. 钼锑抗法的显色条件是什么？5. 0.5mol L-1 NaHCO3法测定中性和石灰性土壤有效磷时需要注意哪些问题?6. HCl -NH4F法浸提出来的磷主要是什么形态的？