土壤有效磷浸提劑分類與分析

趙玲玲，邢曼平，鮑琴書

（建德市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江建德 311600）

土壤有效磷浸提劑分類與分析

趙玲玲，邢曼平，鮑琴書

（建德市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江建德 311600）

土壤有效磷含量是判斷土壤肥力高低的一項(xiàng)重要指標(biāo)，反映了土壤供磷能力的大小，了解土壤有效磷的含量對指導(dǎo)磷肥施用有重要意義。不同性質(zhì)的土壤需采用不同的檢測方法和不同的浸提方法，本文從浸提劑的分類、成分以及浸提機(jī)理等方面對土壤有效磷的浸提劑進(jìn)行綜述，供測試人員參考，也為科研人員進(jìn)一步探索更高效的土壤有效磷浸提劑提供依據(jù)。

土壤有效磷；浸提劑；浸提機(jī)理

土壤有效磷是反映土壤磷素供應(yīng)水平的指標(biāo)，土壤磷素含量高低在一定程度上反映了土壤中磷素的貯量和供應(yīng)能力。目前，有效磷測定普遍采用化學(xué)測試法，即首先利用浸提劑提取土壤中的有效磷，然后用鉬銻抗比色法定量測定浸提液中的磷。根據(jù)土壤性質(zhì)差異，需選擇不同的檢測方法。否則易導(dǎo)致檢測結(jié)果誤差過大。

1 檢測方法及使用的浸提劑

1.1 國家標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法

目前，國內(nèi)推薦采用Olsen法（GB12297— 90）測定石灰性土壤中的有效磷，利用0.50mol· L－1的碳酸氫鈉溶液（pH值8.0）提取土壤中的有效磷，中性土壤及水稻土也可參照使用。采用Bray-I法（NY／T1121.7—2006）測定酸性土壤中的有效磷，使用的浸提劑為0.03mol·L－1NH4F和0.025mol·L－1HCl混合溶液。

1.2 酸性土壤提取測定方法

測定酸性土壤的方法有Bray-II法、Mehlich-I法、Mehlich-III法、Vermont-I法、Vermont-II法、Morgan法和ASI法等。將各種測定方法使用的浸提劑的成分、溶液pH值總結(jié)如表1所示。

表1 用于酸性土壤有效磷提取的浸提劑及其特點(diǎn)

1.3 石灰性（堿性）土壤提取測定方法

測定石灰性土壤的方法較少，目前較常用的是Olsen法，此外也有報(bào)道采用AB-DTPA法提取土壤中的有效磷［7］。將2種方法浸提劑的成分、溶液pH值歸納入表2。

表2 提取石灰性（堿性）土壤的浸提劑及特點(diǎn)

1.4 通用浸提劑

段秀泰［9］采用Mehlich-III法在石灰性土壤上進(jìn)行適用性研究，取得良好效果。Olsen法是測定鈣質(zhì)土壤有效磷的常規(guī)方法，但該法也適用于酸性到中性土壤。游植粦［10］以水稻盆栽試驗(yàn)結(jié)果為參比項(xiàng)，對中、酸性土壤有效磷常用的測定方法進(jìn)行比較研究，結(jié)果表明，Olsen法測定值與水稻總吸磷量有很好的相關(guān)性。

Water法和0.01mol·L－1CaCl2提取法以及濾紙條法也都適用于各種土壤有效磷的提取。Water法和0.01mol·L－1CaCl2提取法適用于水溶性磷含量高且固磷能力弱的各種土壤，但使用并不廣泛。濾紙條法是一種測定土壤或水體有效磷的新方法，該法從土壤中提取磷的原理與陰離子交換樹脂法相同，適用于各種土壤，但該法較費(fèi)時(shí)、操作復(fù)雜，目前主要應(yīng)用于環(huán)境領(lǐng)域研究［11］。

1.5 不同有效磷浸提方法的特點(diǎn)

在提取酸性土壤有效磷的方法中，Bray-II法是Bray等［1］于1945年在研究土壤中總磷、有機(jī)磷和有效磷浸提方法時(shí)所使用的一種浸提劑，在Bray-I法的基礎(chǔ)上，將鹽酸的濃度加大到0.1mol· L－1，相比較Bray-I法，此法可提取強(qiáng)酸性土壤中的有效磷。

Mehlich-I和Mehlich-III法也是提取酸性土壤中磷的方法。Mehlich-I法最早是由美國科學(xué)家Mehlich［2］在研究氟化物、硫酸鹽以及酸度對萃取磷、鈣、鎂、鉀的影響時(shí)使用的一種浸提劑。Mehlich-III法是Mehlich［3］提出的一種聯(lián)合浸提劑，能夠提取P、K、Ca、Mg、Na、Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo多種有效養(yǎng)分，此法在浸提劑中另外加入0.001mol·L－1EDTA（乙二胺四乙酸），EDTA是一種重要絡(luò)合劑，可以絡(luò)合土壤中的鈣、鋁等離子，從而更快地釋放出磷，縮短提取時(shí)間。

Vermont-I法是用1.25mol·L－1NH4OAc（浸提溶液pH值4.8）作為浸提劑提取土壤中的有效磷。而Vermont-II法是在Vermont-I法的基礎(chǔ)上，又加入0.03mol·L－1NH4F，利用F-在酸性條件下與Fe、Al等絡(luò)合，進(jìn)而將磷釋放出來［4］。

Morgan法是Morgan［5］在1941年分析通用土壤測定方法時(shí)提出的，此浸提劑最適合于陽離子交換量小于＜20cmol·kg－1的酸性土。

ASI法利用2種絡(luò)合劑，在0.25mol·L－1NaHCO3溶液中再加入0.01mol·L－1EDTA和0.01mol·L－1NH4F。成瑞喜等［6］將此法與Olsen法進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明，與Olsen法相比，ASI法的提取強(qiáng)度略高于Olsen法，尤其當(dāng)土壤有效磷含量低時(shí)，兩者的差別加大，ASI法同時(shí)具有重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)。

提取石灰性（堿性）土壤有效磷的方法中，Olsen法浸提劑中的NaHCO3除可提取水溶性磷外，還可抑制Ca2＋的活性，使一定量活性較大的Ca-P鹽類中的磷浸出，由于浸出液中Ca2＋濃度較低，不會產(chǎn)生磷的再沉淀，可以有效避免數(shù)據(jù)偏?。?］。AB-DTPA法浸提劑中的DTPA（二乙基三胺五乙酸）是一種高效絡(luò)合劑，絡(luò)合性強(qiáng)，與EDTA類似，可以絡(luò)合土壤中的鈣、鋁等離子，從而更快地釋放出磷，同樣縮短了提取時(shí)間。陳同斌等［7］以山東和北京地區(qū)的潮土、潮褐土和褐土16個(gè)土樣為試材，采用AB-DTPA浸提劑提取有效磷。ABDTPA與冬小麥相對干物量和NK處理冬小麥吸磷量達(dá)到顯著或極顯著水平，證實(shí)了AB-DTPA浸提劑可用于預(yù)測我國石灰性土鑲有效磷。

卜玉山等［11］用Bray-I、Olsen法、Mehlich-III法、Morgan法、Vermont-I法、Vermont-II法對23種土樣進(jìn)行了分析測定，土壤有效磷測定值相互之間的相關(guān)性都達(dá)較高顯著水平，表明各方法之間都有著良好的相互替代性。

2 浸提劑浸提機(jī)理

2.1 利用H＋溶解Al-P、Fe-P

強(qiáng)酸和弱酸都被用于土壤磷的提取，使磷酸鹽、磷酸鐵和磷酸鋁等在酸的作用下溶解，從而將磷釋放。例如Mehlich-I法利用0.2mol·L－1HOAc＋0.25mol·L－1NH4NO3＋0.015mol·L－1NH4F＋0.013mol·L－1HNO3的混合酸將土壤中的磷酸鹽溶解，進(jìn)而釋放Al-P、Fe-P，達(dá)到測試目的。

2.2 絡(luò)合反應(yīng)

氟離子（F－）以及一些有機(jī)陰離子（檸檬酸根C5H7O5COO－、乳酸根CH3CHOHCOO－）能和Al、Fe等金屬離子絡(luò)合，含有這些陰離子的提取劑能置換Al-P、Fe-P化合物中的磷，類似具有絡(luò)合能力的還有EDTA、DTPA等浸提劑。Bray-I法、Bray-II法、Mehlich-III法以及Vermont-II法都是利用浸提劑中某些成分的絡(luò)合能力來實(shí)現(xiàn)磷的釋放。2.3 陰離子交換反應(yīng)

對于石灰性土壤而言，吸附于CaCO3和鐵鋁水合氧化物表面的磷可以被醋酸根、檸檬酸根、乳酸根、硫酸根及碳酸氫根等陰離子取代，利用含有這些陰離子的浸提劑，通過一定時(shí)間的震蕩，即可直接將磷釋放出來。Morgan法、Vermont-I法、Vermont-II法等的浸提劑中均含有醋酸根，就是根據(jù)陰離子交換原理實(shí)現(xiàn)磷的提取。

2.4 陽離子水解反應(yīng)

當(dāng)浸提液含有較多OH－離子時(shí)，陽離子會發(fā)生水解，OH－通過水解Al和Fe，即可分解部分Al-P和Fe-P，從而達(dá)到提取磷的目的。例如，提取石灰性土壤中有效磷的Olsen法，使用pH8.5的0.5mol·L－1NaHCO3，提取出的磷酸一鈣可直接溶于碳酸氫鈉水溶液中，而磷酸二鈣與碳酸氫鈉反應(yīng)成為磷酸鈉而溶解，鈣則成為碳酸鈣的沉淀而析出。其反應(yīng)式為：

此外，有些浸提劑通過多種機(jī)理的共同作用來實(shí)現(xiàn)對磷的提取，如Mehlich-III法所使用的浸提劑中既含有醋酸根。又含有F－和絡(luò)合劑EDTA。再如用于中性和堿性土壤有效磷浸提的AB-DTPA法，提取劑中的NH4＋通過離子交換提取陽離子（如Na、K和一些微量元素）；DTPA通過絡(luò)合作用提取Fe、Cu、Zn、Pb、Cd等重金屬元素；提取劑中的HCO3－在振蕩過程中轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，與土壤溶液中非沉淀形式的Ca3（PO4）2化合物中的Ca2＋生成沉淀并釋放出其中的磷酸根離子。

3 小結(jié)與展望

用于提取土壤有效磷的浸提劑有60多種，國內(nèi)常用的方法是Olsen法和Bray-I法，但這2種方法都有各自的局限性。Olsen法大多只適用于石灰性土壤中有效磷的提取，而Bray-I法也只適用于酸性土壤中有效磷的提取。Mehlich-III法雖然是提取酸性土壤中有效磷的常用方法，但也有報(bào)道采用Mehlich-III法提取堿性土壤有效磷，此法在提取土壤中P的同時(shí)，會將土壤中的其他成分，如K、Ca、Mg等一并提取，提取出的某些成分可能會與磷發(fā)生沉淀反應(yīng)，從而將釋放出的磷消耗，使結(jié)果偏低。因此，探索出一種可適用于各類土壤的方便高效的浸提劑仍是今后需要解決的問題。

［1］ BrayRH，KurtzLT.Determinationoftotal，organic，and availableformsofphosphorusinsoils［J］.SoilScience，1945，59（1）：39－46.

［2］ MehlichA.Influenceoffluoride，sulfateandacidityon extractablephosphorus，calcium，magnesiumandpotassium1［J］.CommunicationsinSoilScience＆PlantAnalysis，1978，9（6）：455－476.

［3］ MehlichA.Mehlich3soiltestextractant：Amodificationof Mehlich2extractant［J］.CommunicationsinSoilScience＆PlantAnalysis，1984，15（12）：1409－1416.

［4］ McIntoshJL.BrayandMorgansoilextractantsmodifiedfor testingacidsoilsfromdifferentparentmaterials［J］.Agronomy Journal，1969，61（2）：259－265.

［5］ MorganMF.Chemicalsoildiagnosisbytheuniversalsoil testingsystem［R］.ConnecticutAgriculturalExperiment StationBulletin，1941.

［6］ 成瑞喜，劉景福，朱端衛(wèi).用ASI法測定中，酸性土壤有效磷結(jié)果比較［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1993，12（4）：343－346.

［7］ 陳同斌，楊守春.一種聯(lián)合浸提劑在石灰性土壤有效磷測試中的應(yīng)用效果［J］.土壤通報(bào)，1990，21（6）：286－287.

［8］ GB12297－90石灰性土壤有效磷含量的測定［S］.

［9］ 段秀泰.土壤速效磷三種測定方法的比較［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，1984（3）：35－37.

［10］ 游植粦.中性，酸性土壤速效磷測定方法比較研究［J］.土壤通報(bào)，1991，22（6）：285－288.

［11］ 卜玉山，MagdoffFR.十種土壤有效磷測定方法的比較［J］.土壤學(xué)報(bào)，2003，40（1）：140－146.

［12］ 鄭嘉英.土壤有效磷測定方法［J］.農(nóng)業(yè)科技與信息，2010（11）：30，34.

（責(zé)任編輯：高 峻）

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0528-9017（2014）08-1250-03

文獻(xiàn)著錄格式：趙玲玲，邢曼平，鮑琴書.土壤有效磷浸提劑分類與分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（8）：1250－1252.

2014-03-24

趙玲玲（1985－），女，吉林舒蘭人，碩士，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。E-mail：jhzsdzll＠163.com。