農(nóng)業(yè)土壤交換性鈣鎂測定方法研究

王福林　羅艷

摘 要：本文對農(nóng)業(yè)土壤交性鈣鎂的測定方法進(jìn)行了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，利用振蕩法對樣品進(jìn)行浸提，電感耦合等離子光譜儀（ICP-OES）測定，總結(jié)出一套適合于批量農(nóng)業(yè)土壤樣品交換性鈣鎂的測試方法，方法簡便，快速，穩(wěn)定，易于掌握。選取國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證，方法精密度（RSD，n=11）：0.82%～3.38%，準(zhǔn)確度（RE）：-2.4%～1.3%，方法測定結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)推薦值一致。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)土壤；交換性鈣鎂；振蕩；浸提液；電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀

土壤中交換性鈣鎂含量是反映土壤鈣、鎂供應(yīng)能的一個(gè)重要指標(biāo)[1]，明確土壤中交換性鈣鎂含量，對研究合理施肥、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)有重要意義[2]。但土壤交換性鈣鎂的國標(biāo)測定法前處理步驟繁瑣，EDTA滴定鈣鎂，操作復(fù)雜，耗時(shí)長；原子吸收光譜法為單元素測定[3]，線性窄、效率低。為適應(yīng)全國農(nóng)業(yè)土壤調(diào)查，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。本文在借鑒前人先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用震蕩法[4]采用乙酸-EDTA和乙酸銨作為交換液分別交換土壤中的鈣、鎂，對震蕩時(shí)間、溫度和交換液進(jìn)行比較試驗(yàn)，建立了一套ICP-AES測定土壤中交換性鈣鎂的快速分析方法。

1. 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及工作參數(shù)

OPTIMA 5300V 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（美國 PerkinElmer公司），恒溫振蕩器。工作參數(shù)：射頻功率-1300W，霧化氣流量-0.8L/min，輔助氣流量-0.5L/min，等離子體氣-15L/min，泵速-1.5mL/min，觀測方向和高度—垂直，15mm。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液及主要試劑

1.2.1 鈣、鎂混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：市購有證標(biāo)準(zhǔn)溶液ρ=1000μg/mL。

1.2.2 乙二胺四乙酸、乙酸銨、氨水、乙酸：均為分析純。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)室用水：去離子水（電阻率18.2MΩ·cm）

1.2.4 1mol/L乙酸銨交換液：稱取77.09g乙酸銨溶解于1L水中，用50%氨水調(diào)節(jié)至pH=7.0，另配調(diào)節(jié)至pH=8.5

1.2.5 1mol/L乙酸銨-0.005mol/L EDTA交換液稱取77.09乙酸銨和1.461g乙二胺四乙酸溶于1L用50%氨水調(diào)節(jié)至pH=7.0，另配調(diào)節(jié)至pH=8.5。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

交換性鈣：稱取0.80g樣品于250mL塑料瓶中，加入100.0mL 1mol/L乙酸銨+0.005mol/L EDTA（酸、中性樣品調(diào)節(jié)pH=7.0，堿性調(diào)節(jié)pH=8.5），在恒溫水浴振蕩器中25℃，180r/min振蕩60min，干過濾，ICP-AES測定。

交換性鎂：稱取0.80g樣品于250mL塑料瓶中，加入100.0mL 1mol/L乙酸銨（酸、中性樣品調(diào)節(jié)pH=7.0，堿性調(diào)節(jié)pH=8.5），在恒溫水浴振蕩器中25℃，180r/min振蕩60min，干過濾，ICP-AES測定。

按上述方法，隨同試樣處理兩份空白。

2. 結(jié)果與討論

2.1 震蕩時(shí)間

按1.3實(shí)驗(yàn)方法處理樣品，在恒溫水浴振蕩器中25℃，180r/min分別振蕩30min、45min、60min、75min，干過濾，測定結(jié)果見表1：

由表1可見，當(dāng)震蕩時(shí)間為60min和75min時(shí)，測定結(jié)果無明顯差異，因此確定震蕩時(shí)間為60min。

2.2 震蕩溫度

按1.3實(shí)驗(yàn)方法處理樣品，將恒溫震蕩器的溫度和室內(nèi)溫度分別調(diào)至24℃、24.5℃、25℃、25.5℃震蕩60min，干過濾，測定結(jié)果見表2：

由表2可見，當(dāng)溫度為25℃、25.5℃時(shí)，測定結(jié)果無明顯差異，因此確定震蕩溫度為25℃。

2.3 交換液的選擇

稱取0.80g標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于250mL塑料瓶中，加入100.0mL的1mol/L乙酸銨（酸、中性樣品調(diào)節(jié)pH=7.0，堿性調(diào)節(jié)pH=8.5），在25℃下，180r/min振蕩60min，干過濾，測定結(jié)果見表3：

由表3可見，用1mol/L乙酸銨作為交換液時(shí)，交換性鎂滿足要求，交換性鈣明顯偏低。因此測定交換性鎂時(shí)選擇1mol/L乙酸銨作為交換液。

稱取0.80g樣品于250mL塑料瓶中，加入100.0mL的1mol/L乙酸銨+0.005mol/L EDTA（酸、中性樣品調(diào)節(jié)pH=7.0，堿性調(diào)節(jié)pH=8.5），在恒溫水浴振蕩器，25℃下，180r/min振蕩60min，干過濾，測定結(jié)果見表4：

由表4可見，采用1mol/L乙酸銨+0.005mol/L EDTA作為交換液時(shí)，交換性鈣滿足要求，交換性鎂明顯偏高。因此測定交換性鎂時(shí)選擇1mol/L乙酸銨+0.005mol/L EDTA作為交換液。

2.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度

選用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07414a、GBW07414a、GBW07416a、GBW07458按照1.3節(jié)實(shí)驗(yàn)方法獨(dú)立處理樣品，并測定11次，表5結(jié)果表明，該方法的精密度（RSD，n=11）為0.82%～3.38%，準(zhǔn)確度（RE）為-2.4%～1.3%。滿足農(nóng)田土壤環(huán)境環(huán)境質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范要求，證明了方法的準(zhǔn)確、可靠。

3. 結(jié)論

通過上述方法試驗(yàn)，有效降低了測試成本，提高了生產(chǎn)效率，為適應(yīng)全國農(nóng)業(yè)土壤調(diào)查，實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)提供了技術(shù)支持，也為以后更多地區(qū)開展類似研究提供了參照基礎(chǔ)。通過多地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤調(diào)查項(xiàng)目中交換性鈣鎂測試任務(wù)的實(shí)施，證明該方法在實(shí)際生產(chǎn)中具有很好的實(shí)用性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊樂蘇. ICP—AES直接測定土壤中多種交換性陽離子組成[J]. 林業(yè)與環(huán)境科學(xué)， 2008， 24（6）：20-23.

[2] 胡靄堂， 陸景陵. 植物營養(yǎng)學(xué).第2版[M]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 2003.

[3] 魏林根， 李建國， 蘇全平，等. 振蕩浸提——原子吸收光譜法測定土壤中交換性鈣鎂[J]. 分析測試技術(shù)與儀器， 2006， 12（4）：249-252.

[4] 姜麗麗， 李絮花， 王川，等. 土壤交換性鈣鎂測定方法的改進(jìn)研究[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011（5）：41-43.