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。
H 3PO4+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2、在不同波长条件下测定标准溶液的吸光度: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。
3、在不同显色剂用量条件下测定标准溶液的吸光度:按步骤2进行操作,加入不同量的显色剂0、1,00、3.0mL、4.0mL、5.0mL、7.0mL、9.00mL摇匀。
用1cm 吸收池,以试剂空白为参比溶液,在选定的波长下测吸光度。
记录各吸光度。
在最大吸光度附近每隔0.10mL测吸光度。
4、有色配合物稳定性试验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5、工作曲线的制作分别准确移取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。
五、注意事项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,25mL25mL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15mL1mol/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。