土壤測試化驗技術3
5 、土壤陽離子微量元素鋅、銅、錳、鐵的提取測定
( 1 ) DTPA 聯合提取法 DTPA 是一種金屬離子螯合劑, 1969 年由美國學者 Lindsay 提出,適用于中性、石灰性和微酸性土壤中有效性鋅、銅、錳、鐵的提取。潘安堡等( 1987 )的研究工作證明,此提取劑也適用于酸性較強的紅壤。他們用甜玉米對酸性土壤鋅、銅、鐵、錳的吸收量為參比標準,與 DT-PA 提取量之間的相關分析結果見表 10-7 。
表 10-7 酸性紅壤上 DTPA 提取微量元素的相關分析
相關因子 | 相關系數( r ) |
DTPA- ? 鋅與甜玉米鋅吸收量 DTPA- ? 銅與甜玉米銅吸收量 DTPA- ? 鐵與甜玉米鐵吸收量 DTPA- ? 猛與甜玉米錳吸收量 | 0.949** ? 0.828** ? 0.313 ? 0.842** ? |
DTPA 的中文化學名稱為二乙三胺五醋酸,提取劑中含有 0.005 摩 / 升 DTPA 、 0.01 摩 / 升 CaCl 2 和 0.1 摩 / 升三乙醇胺,并緩沖至 pH7.30 。土液比為 25:50 , 20~28 ℃下振搖 2 小時,過濾后用原子吸收分光光度計同時測定 Zn 、 Cu 、 Mn 、 Fe 四種元素。
( 2 )中性鹽類提取法 各國學者對各種中性鹽類提取土壤的微量元素進行了研究,他們選用的有 0.1 摩 / 升 MgSO 2 及 0.5 摩 / 升 NH 4 OAC ( Ph4.8 )、 0.2 摩 / 升 MgSO 4 等。據報道 1 摩 / 升 NH 4 OAC , pH4.8 ,土液比 12.5:50 ,振搖 30 分鐘后過濾,用鄰菲羅林比色測定酸性和中性土壤中的有效鐵可獲得良好的效果。另外,用 1 摩 / 升 NH 4 OAC ,土液比 10:100 提取酸性土壤中交換性錳也是很好的,但對石灰性土壤則必需用 DTPA 法。
( 3 )弱酸和強酸提取法 主要應用的有 0.1 摩 / 升 HCl 、 0.05 摩 / 升 MgSO 4 -H 2 SO 4 、 0.05 摩 / 升 HCl-0.025 摩 / 升 H 2 SO 4 等等,其中研究得最多,應用最早的是 0.1 摩 / 升 HCl 提取劑。此法適用于提取酸性土壤中的有效鋅與銅,不適用于錳和鐵。提取時,土液比為 10:50 ,振搖 1.5 小時,原子吸收分光光度計測定。
6 、土壤陰離子微量元素硼、鉬的提取測定 發生缺硼的地區范圍、作物種類、土壤及氣候條件比缺乏其他任何一種微量元素都更為廣泛。劉錚( 1983 )在其關于微量元素的綜述中指出,中國缺硼土壤主要有兩大區,一是東南部的紅壤、赤紅壤和磚紅壤地區,另一個是黃土和黃河沖積物發育的各種土壤,此外還有 小片的缺硼土壤分布于湖北、河南、黑龍江等地。
中國缺鉬土壤的分布與缺硼土壤十分一致,主要也在上述兩大地區,北方黃土和黃河沖積物發育土壤中鉬的缺乏主要由于成土母質中含鉬量低,而南方酸性土壤缺鉬則主要由于土壤酸性降低了鉬的有效性。
有效硼的提取目前只有熱水浸提法一種,土液比 20:40 ,用姜黃素法或亞甲胺 -H 法進行比色測定。
土壤有效鉬的提取應用較普遍的是 pH3.3 的草酸 - 草酸銨試劑( Tamm 溶液)。這種試劑可同時溶出相當量的氧化鐵和鋁,因此它能提取出比有效量更多一些的鉬,當對土壤有效鉬的測試值進行解釋時,把土壤 pH 考慮進去是必要的。草酸 - 草酸銨提取的鉬可用硫氰化鉬比色法測定,也可用催化極譜分析法測定, 1972 年 Dawson 等提出陰離子交換樹脂法測定土壤有效鉬,對 46 種土壤樹脂提取鉬與植物吸收鉬之間, r = 0.861 ,對于有效鉬含量低的土壤,這種方法可能是測定土壤有效鉬的最好提取方法。另外,鉬值的概念也是很有用的,鉬值= pH+ (有效鉬量× 10 ),其指標為:下限< 6.2 ,適度 6.2~8.2 ,上限> 8.2 。
7 、提取劑選擇的相關研究 上面介紹了土壤有效養分的各種提取劑,及其適用的大致范圍,各地區應根據當地土壤條件篩選適用于本地的提取劑。提取劑篩選方法主要是用不同土壤對幾種提取 劑進行生物檢定,將各提取劑浸提出的土壤有效養分含量與生物學參比標準進行比較并計算其相關系數。通常的做法是在測試地區內選取不少 20 個土壤樣本,這些土樣應能代表該地區的土壤肥力水平,既有低產地塊,也有高產地塊的土樣。在試驗場內安排盆栽試驗,因為這試驗可用作物幼苗進行,所以可用 較小的盆缽,既有低產地塊,如果要獲得產是結果則應用大一點的盆缽。試驗設全肥組(氮磷鉀)、無氮組(磷鉀)、無磷組(氮鉀)和無鉀組(氮磷) 4 個處理, 3~4 次重復。供試作物可選用當地主要農作物和栽培品種。 20 種土壤在裝盆施肥前,先各取一個土壤基礎樣,盆栽幼苗長至一定高度(一般在 40~60 天)后,收取植株地上部,測鮮重,烘干備用。如果進行土壤有效磷提取劑選擇,可選用 3 種左右提取劑對 20 種土壤基礎樣本進行有效磷含量測定,同時對盆栽試驗的全肥組、無磷組兩組植株樣本化驗其含磷量,并測其干重,以無磷組植株干重 / 全肥組植株干重× 100 為相對產量( % )。 20 個基礎土樣的土壤有效磷測定植與盆栽試驗植株干重或籽粒產量的相對產量值,植株吸磷量等數據統計它們之間的相關系數。選取相關數值高的土壤有效磷提取劑作 為本地區土測磷的標準方法。
陸允甫等( 1987 )對紅壤旱耕地有效磷測定方法的篩選進行了研究。在浙江金華、衢州兩市共 7 個縣進行了較大規模的磷肥田間試驗, 2 年共 40 個點。供試土壤均屬酸性, pH ( H 2 O1:1 ) 4.9~6.85 (二處 pH 大于 7 除外),有機質含量 0.68%~2.72% ,全氮為 0.04%~0.156% ,全磷為 0.014%~0.045% ,黏粒含量( <0.002 毫米) 15.31%~53.27% 。土壤分類屬紅壤亞類下面的幾個代表性土屬。試驗設氮磷鉀處理與氮鉀處理,并施用硫酸鋅; 4 次重復。指示作物為玉米(丹玉六號)。試驗中取用:①玉米洱粒相對產量;②總干物質相對產量;③全株總吸磷量;④籽粒含磷量等四項作參比標準。
表 10-8 不同方法速效磷測定( logP )與參比項的相關系數
方 法 | 玉米籽粒 相對產量 ( ? n = 35 ) | 總干物質 相對產量 ( ? n = 35 ) | 玉米全株 吸磷量 ( ? n = 29 ) | 玉米籽粒 含磷量 ( ? n = 31 ) |
試驗點的土壤共用 10 種產同方法提取測定速效磷的含量。各法提取測定結果與 4 個參比標準之間的相關系數見表 10-8 。各法提取測定結果相互之間的相關系數見表 10-9 。
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