土壤中有机磷的测定

                                   ——实验方案设计

土壤中磷知识总结

Ⅰ、土壤中磷的来源及分布：土壤中的磷素来源于成土矿物、有机物质和含磷化学肥料。土壤全磷量不能作为当季作物的土壤供磷的水平指标，但可作为表示土壤潜在肥力的一项指标。土壤磷素分为无机形态和有机形态。无机形态的磷约占全磷的50％～90％，主要包括磷酸钙类化合物（Ca-P）、磷酸铁类化合物（Fe-P）、磷酸铝类化合物（Al-P）和表面为氧化铁胶膜所封闭的闭蓄态磷（O-P）。风化程度较高的土壤，如红壤以O-P和Fe-P为主，风化程度较低的土壤以Ca-P和Al-P为主。有机形态的磷约占全磷10％～50％，主要以磷脂、植素、核酸和核蛋白形式存在。土壤有机磷含量与土壤有机质含量密切相关。土壤有效磷是指当季作物所能吸收的磷。土壤中磷移动性很小。作物吸收的磷主要是土壤溶液中的H2PO- 4和HPO2 4-。

Ⅱ、磷的营养功能：1、磷是植物体内重要化合物的组成元素；2、磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转；3、促进氮素代谢；4、磷能促进脂肪代谢；5、提高作物对外界环境的适应性

Ⅲ、作物磷素营养失调的症状

    缺磷时，各种代谢过程受到抑制，植株生长迟缓、矮小、瘦弱、直立、根系不发达，成熟延迟、籽实细小、植株叶小、叶色暗绿或灰绿、缺乏光泽，主要是细胞发育不良致使叶绿素密度相对提高，同时，Fe的吸收间接地促进叶绿素合成，使叶色暗，严重缺磷时，在不少作物茎叶上明显地呈现紫红色的条纹或斑点（花青苷）甚至叶片枯死脱落，症状一般从基部老叶开始。逐渐向上部发展。

    缺磷造成玉米果穗秃顶，油菜脱荚，棉花和果树落蕾、落花，甘薯及马铃薯薯块变小，耐贮性变差。   磷素过剩，谷类无效分蘖，秕粒增加，叶肥厚而密，植株早衰。由于磷过多，而引起的病症，通常以缺Zn、Fe、Mg等的失绿症表现出来。

Ⅳ土壤中磷的测定方法: 测定土壤速效磷的方法选择，酸性土壤一般采用盐酸氟化铵或氢氧化钠一草酸钠法来提取，石灰性土壤或中性土壤采用碳酸氢钠来提取。用 NaHCO 3 溶液 (pH8.5) 提取土壤速效磷，在石灰性土壤中提取液中的 HCO 3 - 可和土壤溶液中的 Ca 2+ 形成 CaCO 3 沉淀，从而降低了 Ca 2+ 的活度而使某些活性较大的 Ca—p 被提取出来。在酸性土壤中因 pH 提高而使 Fe-p ， A1-P 水解而部分被提取。

实验部分

一、实验目的

1、了解光度法测定土壤中有效磷的原理及方法

2、熟悉分光光度计的使用

二、实验原理

1、土壤中的磷大部分不能被植物直接吸收利用，易被吸收利用的有效磷通常含量很低。土壤中的有效磷是指能为当季作物吸收的磷量。

2.土壤中有效磷的测定方法有：生物方法、同位素方法、阴离子交换树脂方法及化学方法等。其中应用最普遍的是化学方法。它是用浸取剂提取土壤中的一部分有效磷。浸取剂种类很多，它的选择主要根据各种土壤的性质而定。酸性土壤中磷酸铁和磷酸铝形态的有效磷可用酸性氟化铵提取，形成氟铝化铵和氟铁化铵配合物，少量的钙离子形成氟化钙沉淀，磷酸根离子被提取到溶液中来，石灰性土壤则采用碳酸氢钠溶液浸取。

3.在含磷的溶液中，加入钼酸铵，在一定酸度条件下，溶液中的磷酸与钼酸络合形成黄色的磷钼杂合酸——磷钼黄。

H3PO4+12H2MoO4==H3[PMo12O40]+12H2O

三、主要仪器和试剂 

1、 仪器：723分光光度计，10mL吸量管，振荡机，漏斗，滤纸。

          2个滴瓶，50mL带塞比色管4个，50mL三角瓶4个，50mL容量瓶6个,25mL容量瓶4个。

2、  试剂：

（1）   HCl溶液（0.5mol/L）50mL ：4.5mL浓盐酸+100mL水

（2）   NH4F溶液（1mol/L）30mL：称取3.7g氟化铵，溶于100mL蒸馏水中

（3）  提取剂：分别移取15mL 1mol/LNH4F溶液和25mL 0.5mol/LHCl溶液，假如460mL蒸馏水中，配制成0.03mol/L NH4F-0.025mol/L HCl溶液（500mL）。

（4）   H3BO3溶液（100g/L）100mL ：10g硼酸溶解于水中，稀释至100mL.

（5） 15g/L钼酸铵-3.5mol/L盐酸溶液：溶解15g钼酸铵于300mL蒸馏水中，加热至60℃左右，如有沉淀，将溶液过滤，待溶液冷却之后，慢慢加入350mL 10mol/L HCl溶液，并用玻璃棒迅速搅动，待溶液冷却至室温，用蒸馏水稀释至1L，充分摇匀，储存于棕色瓶中。放置时间不得超过两个月。

（6）氯化亚锡溶液（25g/L）：称取氯化亚锡2.5 g溶于10mL浓盐酸中，溶解后加入90mL蒸馏水，混合均匀置于棕色瓶中，此溶液现配现用。

（7）磷标准溶液（50μg/mL）：准确称取105℃烘干的KH2PO4（A.R）0.2195g，溶解于400mL水中加浓H2SO45mL(防止溶液长霉菌)，转入1L容量瓶中，加水稀释至刻度，要匀。准确移取上述磷标准溶液25.00mL于250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，即为5μg·/m L-1（此溶液不宜久存）。 

四、    实验步骤

1、吸收池配套性检验

   用拇指和食指捏住洗手池毛面，分别在4个吸收池内注入蒸馏水3/4，用滤纸吸干池外壁的水滴，再用擦镜纸擦拭光面至无痕迹，垂直放在吸收池架上，盖上样品室盖，将在参比位置上的吸收池推入光路调零调百。拉动样品槽拉杆，依次将被测溶液推入光路，读取相应的透射比或吸光度。若所测得各吸收池透射比偏差小于0.5%，则这些吸收池可以配套使用

用吸量管吸取磷标准溶液（5µg·mL-1）5.0 mL分别放入25 mL容量瓶中，加入0.03mol·L-1NH4F-0.025mol·L-1HCl溶液5-10 mL（按所取滤液毫升数而定），用吸量管加钼酸铵-盐酸溶液5mL，加蒸馏水至瓶颈刻度，并滴加25g·L-1氯化亚锡3滴，摇动后，至溶液有深蓝色出现，用水稀释至刻度，摇匀，放置15分钟，与土样溶液同时显色，用1cm比色皿，以试剂溶液为参比液，于722E型分光光度计中，在440—700nm波长范围内分别测定其吸光度A值。当临近最大吸收波长附近时应间隔波长10nm测A值，其他各处可间隔波长20nm测定。然后以波长为横坐 标，所测A值为纵坐标，绘制吸收曲线，并找出最大吸收峰的波长。

  取两个洁净的容量瓶，用步骤（2）方法配制氯化亚锡有色溶液和试剂空白溶液，放置约2min，立即用1cm吸收池，以试剂空白溶液为参比溶液，在选定的波长下测定吸光度。以后隔10min、20min、30min、60min、120min测定一次吸光度，并记录吸光度和时间。

     分别准确移取5µg·mL-1磷标准溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL

于6个25mL容量瓶中，加入0.03mol·L-1NH4F-0.025mol·L-1HCl溶液5-10 mL（按所取滤液毫升数而定），用吸量管加钼酸铵-盐酸溶液5mL，加蒸馏水至瓶颈刻度，并滴加25g·L-1氯化亚锡3滴，摇动后，至溶液有深蓝色出现，用水稀释至刻度，摇匀，放置15分钟，与土样溶液同时显色，测其吸光度。

6、土壤样品预处理

  称取风干土壤样品1g（精确至0.01g）,放入50~100mL小塑料瓶（或50mL

带塞比色管）中，加入0.03mol·L-1NH4F-0.25mol·L-1HCl溶液20mL，稍摇匀，立即放在振荡机上，振荡30分钟。用无磷干滤纸过滤，滤纸承接于盛有100g·L-1H3BO3溶液15滴的50mL 三角瓶中，摇动瓶内溶液（加H3BO3防止F-1对显色的干扰和腐蚀玻璃仪器）。 

7、土壤中有效磷的测定

     准确移取上述土壤滤液5~10mL容量瓶中，用吸量管加入15g·L-1钼酸

铵-盐酸溶液5mL，摇匀，加入蒸馏水至瓶颈刻度，滴加25g·L-1.氯化亚锡

3滴后，再用水稀释至刻度，充分摇匀。显色15min后，再分光光度计上，以试剂为空白，用1cm比色皿在680nm处测其吸光度值。 

用氯化亚锡作还原剂作还原剂生成磷钼盐，溶液的颜色不够稳定，必须严格

控制比色时间，一般在显色后的15-20分钟内颜色较为稳定，显色后应准确

放置15min后，立即比色，并在5min内完成比色操作。 

 六、数据处理

 七、实验评议与讨论

所需仪器与试剂清单

1、仪器

723分光光度计，

10mL吸量管，

振荡机，

漏斗

滤纸。

2个滴瓶，

50mL带塞比色管4个

，50mL三角瓶4个，

50mL容量瓶6个,25mL

25mL容量瓶4个。

2、试剂

（1）   HCl溶液（0.5mol/L）：4.2mL浓盐酸+100mL水

（2）   NH4F溶液（1mol/L）：  称取3.7g氟化铵，溶于100mL蒸馏水中

（3）  提取剂：分别移取15mL 1mol/LNH4F溶液和25mL 0.5mol/LHCl

溶液，假如460mL蒸馏水中，配制成0.03mol/L NH4F-0.025mol/L HCl溶液（500mL）。

（4）   H3BO3溶液（100g/L）100mL ：10g硼酸溶解于水中，稀释至100mL.

（5） 15g/L钼酸铵-3.5mol/L盐酸溶液：溶解15g钼酸铵于300mL蒸馏水中，加热至60℃左右，如有沉淀，将溶液过滤，待溶液冷却之后，慢慢加入350mL 10mol/L HCl溶液，并用玻璃棒迅速搅动，待溶液冷却至室温，用蒸馏水稀释至1L，充分摇匀，储存于棕色瓶中。放置时间不得超过两个月。

（6）氯化亚锡溶液（25g/L）：称取氯化亚锡2.5 g溶于10mL浓盐酸中，溶解后加入90mL蒸馏水，混合均匀置于棕色瓶中，此溶液现配现用。

（7）磷标准溶液（50μg/mL）：准确称取105℃烘干的KH2PO4（A.R）0.2195g，溶解于400mL水中加浓H2SO45mL(防止溶液长霉菌)，转入1L容量瓶中，加水稀释至刻度，要匀。准确移取上述磷标准溶液25.00mL于250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，即为5μg·/m L-1（此溶液不宜久存）。

日程安排

第一周

6.18-6.19：查阅资料，设计实验方案

6.20    ：方案探讨，改进，确定

6.21    ：实验仪器与试剂准备

第二周

6.25：配制实验所需试剂

6.26-6.27：条件实验每日两个

6.28-6.29：土壤样品测定(每日一种试样)

第三周

7.2：试样处理及测定（每日一种式样）

7.3：加标回收量测定

7.4-7.5  ：实验室清扫，仪器药品整理，实验总结