第七章 土壤中微量元素的测定
Email:
土壤中微量元素测定
概述
➢ 微量元素 ➢ 影响微量元素有效性的因素
✓ pH ✓ Eh(通透性与水分） ✓ 作物种类 ✓ 土壤质地 ✓ 土壤有机质 ✓ 气候
土壤中微量元素测定
➢ 微量元素的形态分级
✓ 水溶态 ✓ 交换态 ✓ 螯合态 ✓ 矿物态
➢ 微量元素测定的要求
早期用来测定微量硼的多是蒽醌（anthraquinone) 类显色剂，包括醌茜素（quinalizarin)、胭脂红、二蒽醌 受。这类显色剂 的发色功能团为蒽醌。
1960年代后测硼采用较多的是姜黄素法。该法最
早源于1930年代，并在1950年代得以改进，推荐为土壤
化学元素分析方法。这种方法是以硼与草酸介质中姜黄
土壤中微量元素测定
（三）原子光谱法
AAS和ICP-AES也可用于硼的分析。 AAS法是将硼萃取到-乙基-1，3已二醇— 甲基异丁酮或-乙基-1，3已二醇—氯仿溶液中， 用N2O-H2或N2O-C2H2焰测定有机相中的硼。 ICP-AES则更简单，只需将土壤或植物样 品得取液就可进行测定。
土壤中微量元素测定
500mL.
均 值 SD C．V% 邓 肯 分类
36．2 0． 0． 50 A 18
33．7 0． 1． 01 B 34
30．7 0． 0． 45 C 14
2 8 ． 2 0 ．4 1 ． 4 2 D
土壤中微量元素测定
不同pH值对甲亚胺法灵敏度的影响
pH n 6.5 12 7.0 12 6.0 12 5.5 12 5.0 12
✓ 对实验室与试剂的要求 ✓ 防污染 ✓ 安全性
土壤中微量元素测定
第一节 土壤中硼的分析
➢ 土壤中的硼
➢ 形态与含量 ➢ 影响有效硼含量的因素
➢ 土壤缺硼的临界值
➢ 需硼较多作物（≥0.5ppm):十字花科、豆科作物； ➢ 中等需硼作物（0.1~0.5ppm):经济类作物、果树； ➢ 需硼较少作物（≤0.1ppm):禾本科作物。
素（curcumin)溶液在蒸干时形成玫瑰花青甘的显色产物
溶于乙醇中作为比色的依据，已列为我国土壤有效硼的
标准分析方法。
土壤中微量元素测定
1970年代，Goldman等（1975）进一不改进 为醋酸介质姜黄素法，测定灵敏度进一步提高。与 醌类显色剂不同，姜黄素中的发色基团是苯烯酮， 蒽醌 类与硼开成的络合物呈蓝色（=620nm），蒽 醌类与硼形成的络合物呈玫瑰红色（ =550nm),但 在某些参考书上将两者混为一谈。
二、 溶液中硼的测定
（一）甲亚胺比色法 1、方法原理：
SO3H
OH
NH2 + CHO-
OH
水
SO3H
杨
酸
H酸（8-氨基-1-萘酚-
SO3H N=CH OH
SO3H
甲亚胺试剂
3，6-二磺酸）
土壤中微量元素测定
在pH=5.1~5.3乙酸铵-乙酸缓冲溶液中： 3[甲亚胺] + H3BO3→黄色螯合物
可测定0.05~1ppm B，吸收峰为410~420nm。
土壤中微量元素测定
B
土壤中微量元素测定
一、 土壤硼分析待测液制备
➢ 土壤全硼
➢ 碳酸钠熔融法 ➢ 问题：能用酸溶法制备待测液吗？
➢ 土壤有效硼
➢ 热水； ➢ 水+（甘露醇，氯化钙等）； ➢ 稀酸类。
土壤中微量元素测定
硼分析方法进展
主要测定方法简介
（一）分光光度法
硼能与多种有机络合物生成有色络合物，因此， 分光光度法用于硼的测定最广泛。
主要干扰物：F, Al3+, Fe3+, Cu2+； 最宜显色温度：23℃，随温度升高，显色加深。 达到稳定时间：2h. 优点：水溶液中显色，易操作。 缺点：灵敏度较低。 要点：显色液避免与玻璃器皿长时间接触。
土壤中微量元素测定
显色条件对方法的影响研究
缓冲液

醋 酸 铵 -硫 酸 ： 500g 乙 酸 铵 溶 于 1L 水 中 ， 用 25% 硫 酸 4 调 pH =6.5 醋 酸 铵 -硫 酸 ： 250g 乙 酸 铵 溶 于 1L 水 中 ， 用 25% 硫 酸 4 调 pH =6.5 醋 酸 铵 -乙 酸 ： 250g 乙 酸 铵 溶 于 1L 水 中 ， 用 25% 冰 乙 4 酸 调 pH =6.5 磷 酸 氢 二 铵 -磷 酸 ： 70g 磷 酸 氢 二 铵 溶 于 400m L 水 中 ， 4 用 25% 磷 酸 调 pH =5.0,5.5,6.0,6.5,7.0. 然 后 定 容 为
土壤中微量元素测定
土壤中微量元素测定
（二）姜黄素比色法
方法原理：姜黄素在酸性无水介质中与硼形成玫
瑰红色配合物——玫瑰花青苷（Rosocyanin)，可 用有机溶剂溶解后比色测定，最大吸收峰为550nm。
OCH3
CH
HO-
-CH=CH-C
C=CH-CH=
土壤样品经王水消化后直接用四氟硼酸根电极 测定硼含量，使土壤硼的测定大为减化。由于该法测 定硼的浓度范围宽，也被用植物样品中硼的测定。
硼与铍试剂II所形成成的络合物可以产生极谱还 原波，利用这一原理进行土壤有效硼的示波极谱测定 也有报导。
间接电位滴定测定硼的方法是利用硼与甘露醇 形成硼酸酯，释放出一个质子后，以pH电极作为批示 电极，用强碱进行电位滴定的过程。由于此法只能用 于分析含水量硼0.1-1.0mg/kg的高硼样品，对于土壤样 品和含水量硼低的植物样品则不适宜。
次甲基蓝与BF形成络合物，用二氯乙烷萃取 后比色，其中的发色基材为次甲基蓝的醌 色结构。
1970年代以来，将甲亚受法加以改进用于测 定土壤和植物 中的硼。该方法是显色原理是H酸与 水杨醛通过Schiff反应生成甲亚胺后与硼生成桔黄 色的络合物。
土壤中微量元素测定
（二）电化学分析方法
将样品中的硼氟化，再用四氟硼酸根离子选择电 极测定是60年代末发展起来的一种测定硼的新方法。
均值 SD
CV%
邓肯法 分类
35.71 0.465 1.30 A
32.10 1.54 4.80 B
29.99 1.61 5.37 B
15.41 1.75 11.35 C
5.585 0.70 12.50 D
土壤中微量元素测定
EDTA对甲亚法灵敏度的影响
通过SAS统计，EDTA的不同浓度对含硼 1mg/kg标液的相对吸光的影响没有显著差异，这 结果与Andrade(1988)等的结果相似。