專利名稱：一種浸提土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的方法及其專用浸提劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浸提土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的方法及其專用浸提劑。
背景技術(shù)：
氮是植物生長(zhǎng)所必需的大量元素之一，土壤中氮素有效含量的多寡直接影響植物的正常生長(zhǎng)。如果能及時(shí)準(zhǔn)確了解土壤中有效氮素及其它營(yíng)養(yǎng)元素的豐缺性，就能為補(bǔ)充作物營(yíng)養(yǎng)提供依據(jù)，并結(jié)合相關(guān)因素做出合理的施肥推薦。因此，作為施肥推薦工作的首要環(huán)節(jié)，選取一種恰當(dāng)?shù)姆椒ń釡y(cè)定土壤有效營(yíng)養(yǎng)元素是非常重要的。用一種浸提劑從土壤中同時(shí)浸提多種元素或離子進(jìn)行測(cè)定一直是土壤養(yǎng)分測(cè)定中孜孜以求的目標(biāo)，從20世紀(jì)40年代以來，人們一直在進(jìn)行著多元素通用浸提劑的研究。理想的多元素通用浸提劑應(yīng)具備以下條件①適用于浸提盡可能多的元素；②快速；③重現(xiàn)性好；④價(jià)廉；⑤適于多種土壤類型；⑥可以代替現(xiàn)有方法；⑦便于儀器分析測(cè)定。
由美國(guó)國(guó)際農(nóng)化服務(wù)公司Dr.Hunter提出的ASI法，又稱“土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法”，該方法是通過采用聯(lián)合浸提劑和系列配套設(shè)施，測(cè)定土壤中營(yíng)養(yǎng)元素，其中用KCl浸提劑可對(duì)土壤有效NH4+-N、Ca、Mg的浸提，用ASI浸提劑則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)P、K、Cu、Fe、Mn、Zn等6種元素的聯(lián)合浸提，但不能實(shí)現(xiàn)對(duì)N、P、K三種主要營(yíng)養(yǎng)元素的同時(shí)浸提測(cè)定，操作不太方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡(jiǎn)便、能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤N、P、K等元素的浸提測(cè)定的土壤浸提方法及其專用土壤浸提劑。
本發(fā)明所提供的土壤浸提劑，含有0.2-0.3mol/LNaHCO3，0.01-0.02mol/L EDTA和0.01-0.02 mol/LNaF，余量為水。
其中，優(yōu)選的是含有0.25mol/L NaHCO3，0.01mol/L EDTA和0.01mol/L NaF，余量為水。
為了使浸提時(shí)土壤溶液中的土粒凝聚，上部溶液澄清，利于比色，本發(fā)明土壤浸提劑中還加有Superfloc127，其含量為0.04-0.06g/L Superfloc 127。
應(yīng)用本發(fā)明土壤浸提劑進(jìn)行土壤浸提的方法，是將土壤加入到土壤浸提劑中，攪拌過濾得到土壤提取液。
其中，所述土壤與所述土壤浸提劑的體積比為1∶5-20。
本發(fā)明土壤浸提劑中含有NaHCO3、EDTA、NaF等三種化學(xué)物質(zhì)，其中HCO3-離子是石灰性土壤中有效Ca-P的理想提取劑，而且NaHCO3呈堿性，可以提取有效性Fe-P與部分有效性Al-P；EDTA作為金屬螯合劑，對(duì)Fe、Al與Ca皆具有螯合能力，可從具表面活性的Fe-P、Al-P及Ca-P中螯合金屬離子，使其中有效的固相活性磷進(jìn)入溶液而被提取出；F-離子是重金屬絡(luò)合劑，對(duì)Al的絡(luò)合能力最強(qiáng)，是Al-P的強(qiáng)力提取劑，對(duì)Fe離子也有一定絡(luò)合能力，同時(shí)，由于EDTA及F-離子等對(duì)金屬元素的螯合、絡(luò)合作用，使得土壤中有效Cu、Fe、Mn、Zn被提取出來；對(duì)于土壤有效鉀來說，Na離子能將土壤中鉀置換出來；對(duì)土壤中NH4離子的代換也主要是通過Na離子起作用，大量的Na離子存在，可以將土壤中NH4離子提取出來。
本發(fā)明土壤浸提劑適合于酸性、中性及石灰性等各類土壤，能一次浸提土壤中NH4+-N、P、K等元素，實(shí)現(xiàn)了對(duì)N、P、K等三種元素的同時(shí)浸提測(cè)定，高效、快捷，從而能更好的服務(wù)于施肥推薦工作。


圖1為GASI與ASI測(cè)定N元素結(jié)果的相關(guān)曲線(以mg/L計(jì)量)；圖2為GASI與ASI測(cè)定N元素結(jié)果的相關(guān)曲線(以mg/kg計(jì)量)；圖3為GASI與ASI測(cè)定P元素結(jié)果的相關(guān)曲線(以mg/L計(jì)量)；圖4為GASI與ASI測(cè)定K元素結(jié)果的相關(guān)曲線(以mg/L計(jì)量)；圖5為GASI與ASI測(cè)定Cu元素結(jié)果的相關(guān)曲線(以mg/L計(jì)量)；圖6為GASI與ASI測(cè)定Fe元素結(jié)果的相關(guān)曲線(以mg/L計(jì)量)；圖7為GASI與ASI測(cè)定Mn元素結(jié)果的相關(guān)曲線(以mg/L計(jì)量)；圖8為GASI與ASI測(cè)定Zn元素結(jié)果的相關(guān)曲線(以mg/L計(jì)量)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1、應(yīng)用本發(fā)明土壤浸提劑進(jìn)行土壤浸提1、土壤浸提劑制備稱取210g NaHCO3、37.2g EDTA二鈉、4.2gNaF，加水溶解，再加入0.5g已溶解的Superfloc 127(購(gòu)自Custom Laboratory Equipment INC.)，最后，加水定容至10L，搖勻。浸提劑中各成份的最終含量為0.25mol/lNaHCO3-0.01mol/L EDTA-0.01mol/LNaF-0.05g/L Superfloc 127。
2、土壤浸提取2.5ml土壤樣品，用浸提劑加液器加入25ml土壤浸提劑，在攪拌器上攪拌10min后，用定量濾紙過濾，得到土壤提取液。注意攪拌速度不要過高，以每分鐘300～315轉(zhuǎn)為宜，否則容易使Superfloc 127的鏈斷裂，降低其效果。
實(shí)施例2、測(cè)定土壤中NH4+-N、P、K、Cu、Mn、Zn等元素含量1、各種元素的測(cè)定方法(1)NH4+-N的測(cè)定靛酚藍(lán)比色法。
(2)P的測(cè)定鉬銻抗比色法。
(3)K、Cu、Fe、Mn、Zn的測(cè)定原子吸收分光光度法(AA)。
2、土壤浸提分別取18種山西土樣(表1中1-18)，3種天津土樣(表1中19-21)，5種上海土樣(表1中12-26)和4種廣東土樣(表1中27-30)等30個(gè)土壤樣品，包括紅壤、水稻土、潮土、褐土等，其土壤pH值范圍從3.8到8.1，分別按實(shí)施例1方法進(jìn)行浸提。
對(duì)土壤樣品采用ASI法進(jìn)行浸提作為對(duì)照采用1mol/L KCl溶液浸提土壤中的NH4+；采用ASI浸提劑(ASI)，即0.25mol/LNaHCO3-0.01mol/LEDTA-0.01mol/L NH4F浸提土壤中的P、K、Cu、Fe、Mn、Zn等元素。
3、測(cè)定結(jié)果比較由于單位體積的養(yǎng)分含量更能代表田間養(yǎng)分的實(shí)際狀況，在測(cè)定時(shí)，本發(fā)明浸提方法(稱為GASI法)與ASI方法均采用取樣勺取樣品，土壤養(yǎng)分含量的表示方法以單位體積計(jì)算。同時(shí)，為了避免較大的人為誤差影響，對(duì)所取樣品進(jìn)行稱量，利用單位質(zhì)量計(jì)算表示土壤養(yǎng)分含量，作出平行分析。
1)NH4+-N分析測(cè)定土壤浸提液中NH4+-N含量，結(jié)果如表1所示。
表1.GASI法與ASI法對(duì)土壤有效NH4+-N測(cè)定均值


對(duì)兩種方法的測(cè)定值進(jìn)行線性相關(guān)性分析，其相關(guān)性曲線分別如圖1、圖2所示。圖1為采用mg/L時(shí)的曲線，其相關(guān)方程為Y＝0.6407X+25.28，R＝0.7456；圖2為采用mg/kg時(shí)的曲線，其相關(guān)方程為Y＝0.5884X+24.788，R＝0.6844，其中，Y為GASI法測(cè)定值，X為ASI法測(cè)定值。結(jié)果表明，兩種方法之間呈顯著相關(guān)水平(α＝0.01)(自由度(n-2)為28時(shí)，相關(guān)系數(shù)顯著性臨界值R0.05＝0.361，R0.01＝0.463)。這說明校正后的GASI法測(cè)定值與ASI法測(cè)定的結(jié)果無本質(zhì)差異，可以用GASI浸提劑進(jìn)行土壤有效NH4+-N的測(cè)定。
2)P、K、Cu、Fe、Mn、Zn分析測(cè)定土壤浸提液中P、K、Cu、Fe、Mn、Zn等元素含量，對(duì)兩種方法的測(cè)定結(jié)果(以mg/L為單位)進(jìn)行線性相關(guān)性分析，其相關(guān)性曲線分別如圖3(P元素)、圖4(K元素)、圖5(Cu元素)、圖6(Fe元素)、圖7(Mn元素)、圖8(Zn元素)所示。結(jié)果表明，GASI浸提浸提土壤有效P、K、Cu、Fe、Mn、Zn的測(cè)定值與ASI浸提劑所得值相關(guān)性極好。各種元素測(cè)定結(jié)果兩種方法的相關(guān)性方程如下P元素YP＝1014XP-0.8965，rP＝0.9980(mg/L)；YP’＝1.0031XP’-0.8418，rP’＝0.9989(mg/kg)。
K元素YK＝0.988XK-29.651，rK＝0.9834(mg/L)；YK’＝0.9885XK’-25.542，rK’＝0.9843(mg/kg)。
Cu元素YCu＝0.9542XCu-0.0009，rCu＝0.9973(mg/L)；YCu’＝0.9735XCu’-0.0295，rCu’＝0.9986(mg/kg)。
Fe元素YFe＝1.0328XFe-0.5174，rFe＝0.9989(mg/L)；YFe’＝1.0428XFe’-0.5911，rFe’＝0.9984(mg/kg)。
Mn元素YMn＝1.0482XMn-1.0226，rMn＝0.9973(mg/L)；YMn’＝1.0437XMn’-0.6697，rMn’＝0.9972(mg/kg)。
Zn元素YZn＝1.049XZn+0.0461，rZn＝0.9976(mg/L)；YZn’＝1.0605XZn’+0.0314，rZn’＝0.9980(mg/kg)。
式中Y為GASI法測(cè)定值，X為ASI法測(cè)定值經(jīng)過與相關(guān)系數(shù)顯著性臨界值的比較，各相關(guān)系數(shù)r均達(dá)到顯著相關(guān)(α＝0.01)水平(自由度(n-2)為28時(shí)，相關(guān)系數(shù)顯著性臨界值R0.05＝0.361，R0.01＝0.463)。
實(shí)施例3、本發(fā)明土壤浸提劑的變異系數(shù)從實(shí)施例2的30個(gè)土樣中，按取樣地區(qū)不同各隨即抽取一種土壤樣品，對(duì)同一土樣用上述土壤浸提劑浸提、測(cè)定土壤有效NH4+-N，各平行進(jìn)行6次，測(cè)定結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明，GASI浸提劑浸提、測(cè)定不同地區(qū)土壤有效NH4+-N的Cv均小于10％，穩(wěn)定性高、重復(fù)性好。
表2.土壤有效NH4+-N的含量 (單位mg/L)

權(quán)利要求
1.一種土壤浸提劑，含有0.2-0.3mol/L NaHCO3，0.01-0.02mol/L EDTA和0.01-0.02mol/L NaF，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤浸提劑，其特征在于所述土壤浸提劑含有0.25mol/L NaHCO3，0.01mol/L EDTA和0.01mol/L NaF，余量為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土壤浸提劑，其特征在于所述土壤浸提劑還含有0.04-0.06g/L Superfloc 127。
4.一種浸提土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的方法，是將土壤加入到土壤浸提劑中，攪拌過濾得到土壤提取液；所述土壤浸提劑含有0.2-0.3mol/L NaHCO3，0.01-0.02mol/L EDTA和0.01-0.02mol/L NaF，余量為水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述土壤與所述土壤浸提劑的體積比為1∶5-20。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述土壤浸提劑含有0.25mol/LNaHCO3，0.01mol/L EDTA和0.01mol/L NaF，余量為水。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述土壤浸提劑還含有0.04-0.06g/L Superfloc 127。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述土壤浸提劑還含有0.05g/LSuperfloc 127。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種土壤浸提方法及其專用土壤浸提劑。本發(fā)明所提供的土壤浸提劑，含有0.2－0.3mol/L NaHCO
文檔編號(hào)G01N1/28GK1768892SQ20041008635
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者楊俐蘋, 白由路, 金繼運(yùn), 張寧 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所