專利名稱：：一種酸性土壤中有效養分的浸提方法及其聯合浸提劑的制作方法
技術領域：
：本發明涉及化驗分析領域，具體涉及一種酸性土壤中有效養分的浸提方法及其聯合浸提劑。技術背景土壤有效養分含量是評價土壤當季養分供應能力，進行合理推薦施肥的主要依據。獲得一種快速、準確且與作物反應相關性良好的化學方法提取土壤有效養分，以評價土壤養分的豐缺狀況和生物有效性，是測土推薦施肥或評價土壤齊害物質的允許量的前提。因此，土壤有效養分分析測試成為土壤施肥和制定環保措施的關鍵內容。對于土壤有效養分的測試而言，不同類型土壤通常采用不同的土壤浸提劑，采用的浸提劑不同，測定的養分含量差異很大，選擇適當的土壤浸提劑是準確測定有效養分的前提。我國的土壤浸提劑研究和應用相對落后，目前仍然大量采用第二次土壤普查時期的傳統方法，每一種有效養分對應一種相應的專用浸提劑，浸提時間長，操作復雜，費工、費時、費藥品、效率很低。在土壤養分測定分析中，浸提時間常耗費整個分析時間的50%~80%。因此，土壤養分聯合浸提是實現土壤養分速測必不可少的技術之一，它可以大大減少測試前處理的工作量，對提高測試速度，節省人力物力，降低土壤分析成本，推廣測土施肥技術有重大的意義。聯合浸提劑也稱通用浸提劑，是指一種可以同時提取土壤中多種有效養分的浸提劑，對于土壤速測而言，主要要求能同時提取氮、磷、鉀三種速效養分。聯合浸提劑的研究工作目前己取得了一些進展較著名的有如Morgan-Wolf試劑、Mehlicl試劑，Soltanpour-Swab試劑和Mehlich3試劑等，最早的Morgan試劑(HOAC-NaAc，pH4.8)經Wolf改進添加DTPA后可用于酸性和中性土壤的多種元素的測定；Mehlichl試劑(HC1-H2S04)只適用于酸性砂質土壤，應用范圍較窄；Soltanpour-Swab試劑(NH4HC(VDTPA,pH7.6)適用于堿性和石灰性土壤，但試劑不穩定，pH值相對太小；Mehlich3試劑(HOAC-NH4N03-HN03-NH4F-EDTA，pH2.5)可適用于酸性和中性土壤中多種元素的測試，也可以用于堿性和石灰性土壤，但該浸提劑無法應用于土壤速效氮的浸提測定；趙夢霞等在總結前人研究的基礎上提出了適用于酸性土壤的II號試劑(8.5%NaCl-0.05%NaF-0.0125mol/LHC1),但這種浸提劑對土壤中速效氮、有效磷、速效鉀的提取效果均不好，與常規值相差很大，平均浸提率僅為24.1%34.9%，且需要制定不同的換算系數加以校正，換算誤差較大，最大能達57.1%(趙夢霞等，聯合浸提劑在土壤速測中的應用，河南農業科學，1998年第6期)。CN1768892A中公開了一種聯合浸提劑(NaHC03-EDTA-NaF)及其浸提方法，其源自美國國際農化服務公司的ASI法，使用這種方法不但需要配備價值不菲的系列專有配套設施，而且其測定結果在應用時還需要費時費力地重新建立豐缺指標體系，這些因素極大地限制了其推廣應用。上述各種配方的共同缺點是這些浸提方法不能應用于低成本的速測，原因是在進行比色或比濁時不易消除多種離子的干擾;此外，有些配方中的銨離子和硝酸根離子的存在也使之不能應用于銨態氮、硝態氮的測定，同時銨離子還嚴重地干擾四苯硼鈉法測定鉀。本發明人在CN1502979A中曾公開了一種組分含量范圍寬泛的用于酸性土壤的聯合浸提劑，但是后續研究試驗表明，在浸提劑各成分不同的含量范圍內，所形成的浸提體系的緩沖容量大不相同，其浸提出的土壤養分量有很大差異，與常規浸提方法的相關程度不一。土壤是一個復雜的膠體系統，不同類型的土壤有不同的特性，不同特性的土壤對浸提劑有不同的反應，浸提各種養分成分的效率也不盡相同，而現階段的土壤養分速測技術則迫切需要一種能適用于多種土壤類型的具有廣泛適用性的聯合浸提劑。因此，需要進一步研究探尋一個緩沖容量大且浸提出的養分量與常規測浸提量高度相關的，能滿足土壤快速比色測定對聯合浸提劑的要求的合理配方及浸提方法。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種適于酸性土壤的聯合浸提劑，其具有緩沖容量大、浸提效果與常規方法高度相關、能滿足土壤快速比色測定之要求等特點；此外，還給出了使用該浸提劑浸提酸性土壤中多種有效養分的方法。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是-一種酸性土壤聯合浸提劑，其是含有NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA的組合物，其中NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為150250:2030:1020:l2。使用時，將所述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有0.150.25mol/LNaOAc、0.020.03mol/LNa2S04、0.010.02mol/LNaF、0.0010.002mol/LEDTA、0.060.15mol/L跳、pH值為2.42.6的水溶液。所述組合物中NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為170240:2030:1020:12。所述組合物中NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為200:25:15:1.27。一種酸性土壤中有效養分的浸提方法，將所述土壤浸提劑溶于水，加入一定量的硫酸，配制成含有0.150.25mol/LNaOAc、0.020.03mol/LNa2S04、0.010.02mol/LNaF、0.0010.002mol/LEDTA、0.060.15mol/LH2S04、pH值為2.42.6的水溶液，再把該溶液以液土=320:l的質量比加入到土壤中，再加入一定量的無磷活性炭，在203(TC的溫度條件下，振蕩或攪拌浸提320分鐘，過濾后即為待測液。所述液土的質量比為5:1。本發明具有積極有益的效果-1.適用范圍寬①既適用于現場快速比色測定(與多種比色反應體系具有很好的相容性，可使用各種光電比色計或分光光度計在農村現場或鄉村簡易實驗室及流動服務車對土壤銨態氮、硝態氮、有效磷、速效鉀進行快速比色測定)，也適用于常規試驗條件下的試驗測定(如與ICP光譜儀等聯用，可測定更多的營養成分)；②浸提劑具有較強的緩沖性能，pH值穩定，待測液可以長期保存，為批量測定提供了方便，而且其濾液清澈，便于比色測定，對各種酸性(PH小于6.5)土壤均可適用，且浸提出的土壤養分元素含量變幅寬(分析測定的線性范圍寬)，利于養分豐缺指標的劃分與應用。2.試劑穩定，浸提效率高具有試劑穩定、容易配制、浸提時間短，操作方便、省時省力等優點，浸提效率高，一次浸提可測定多種有效元素(銨態氮、硝態氮、有效磷、速效鉀等)，能顯著地提高有效養分的分析測試速度(浸提時間節省36倍)，縮短測試周期，提高工作效率，對推廣平衡施肥、提高肥料利用率具有重要的意義。3.與常規浸提測定結果顯著正相關19992002年間委托福建、云南、廣西、湖北等省區的土壤肥料測試中心，對各省區主要類型的土壤進行了速測聯合浸提劑和常規浸提的相關性檢驗，驗證了該聯合浸提劑的廣泛適應性，見表l;2007年又分別在云南省農業科學院植保土肥所測試分析中心(實驗室l)、湖南省農業科學院農化檢測中心(實驗室2)、福建省農產品質量安全檢驗檢測中心(實驗室3)通過檢驗再次確認了該聯合浸提劑"速測一常規分析"的極顯著相關性，見表2。應用本發明制備待測樣液進行測定，可基本消除有效磷的速測換算系數(使速測換算系數&1，且不因土壤固磷能力不同而變化)，速效氮和速效鉀的速測換算系數也大體接近于1。因此，其測定結果也可以不換用算，直接利用現有的豐缺指標或其它的常規試驗資料進行土壤養分評價或指導施肥。具體實施例方式實施例l一種酸性土壤聯合浸提劑，它是含有NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA的粉劑，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為200:25:15:1.3。浸提劑溶液的配制稱取上述組合物20.96g，或分別稱取0.63g氟化鈉(NaF)、3.55g、無水硫酸鈉(Na2S04)16.41g、無水乙酸鈉(NaOAc)、0.37gEDTA(d孔美08Na2H20)溶于約950mL水，加入5.8mL濃硫酸(1^04)，定容至1000mL。土壤有效養分的浸提稱取5g過20目的干土樣或相當于5g干土樣的鮮土(精確到0.01g)，置于三角瓶內，加入無磷活性炭約O.5g，加入上述浸提劑溶液25ml(精確到O.lmL)，保持溫度25°C±1。C，放置于振蕩器上以220r/min的頻率振蕩10min，或放置于磁力攪拌儀上以1200r/min的轉速攪拌8min，再過濾于另一干燥的干凈三角瓶中，濾液即可用于土壤中的銨態氮、硝態氮、有效磷和速效鉀等的測定。實施例2—種酸性土壤聯合浸提劑，是由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA組成的粉劑，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為150:20:10:1。浸提劑溶液的配制分別稱取0.42g氟化鈉(NaF)、2.84g無水硫酸鈉(Na2S04)、12.30g無水乙酸鈉(CH3COONa)、0.292gEDTA(UHnNANa^O)溶于約950mL水，加入適量濃硫酸(H2S04)，使其定容(1000mL)后的溶液pH值為2.5±0.1。土壤有效養分的浸提稱取5g過20目的干土或相當于2.Og干土的鮮土(精確到O.01g)，置于三角瓶內，加入無磷活性炭約O.5g，加入上述浸提劑溶液10ml(精確到O.lmL)，保持溫度25士1。C,放置于振蕩器上以220r/min的頻率振蕩10min，或放置于磁力攪拌儀上以1200r/min的轉速攪拌5min，再過濾于另一干燥的干凈三角瓶中，濾液即可用于土壤中的銨態氮、硝態氮、有效磷和速效鉀等的測定。實施例3—種酸性土壤聯合浸提劑，是由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA組成的粉劑，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為250:30:20:2。浸提劑溶液的配制分別稱取0.84g氟化鈉(NaF)、4.26g無水硫酸鈉(Na2S04)、20.51g無水乙酸鈉(CH3C00Na)、0.585gEDTA(UH^^sNa^O)溶于約950mL水，加入適量濃硫酸(H2S04)，使其定容(1000mL)后的溶液pH值為2.5±0.1。土壤有效養分的浸提方法同實施例1。實施例4一種酸性土壤聯合浸提劑，是由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA組成的化學組合物，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為170:20:10:1。浸提劑溶液的配制取上述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有0.17mol/LNaOAc、0.02mol/LNa2S04、0.Olmol/LNaF、0.001raol/LEDTA、pH值為2.42.6的水溶液。土壤有效養分的浸提方法同實施例2。實施例5—種酸性土壤聯合浸提劑，是由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA組成的化學組合物，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為240:30:20:2。浸提劑溶液的配制纟取上述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有0.24mol/LNaOAc、0.03mol/LNa2S04、0.02mol/LNaF、0.002mol/LEDTA、pH值為2.42.6的水溶液。土壤有效養分的浸提方法同實施例1。實施例6—種酸性土壤聯合浸提劑，由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA以210:26:16:1.2的摩爾之比所構成的組合物。浸提劑溶液的配制取上述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有O.21mol/LNaOAc、0.026mol/LNa2S04、0.016mol/LNaF、0.0012mol/LEDTA、pH值為2.42.6的水溶液。土壤有效養分的浸提方法同實施例l。實施例7—種酸性土壤聯合浸提劑，是由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA組成的粉劑，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為160:28:12:1.8。浸提劑溶液的配制取上述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有O.16mol/LNaOAc、0.028mol/LNa2S04、0.012mol/LNaF、0.0018mol/LEDTA、pH值為2.42.6的水溶液。土壤有效養分的浸提方法同實施例l。實施例8—種酸性土壤聯合浸提劑，是由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA組成的組合物，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為240:22:19:1.2。浸提劑溶液的配制取上述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有O.24mol/LNaOAc、0.022mol/LNa2S04、0.019mol/LNaF、0.0012mol/LEDTA、pH值為2.42.6的水溶液。土壤有效養分的浸提方法同實施例l。實施例9一種酸性土壤聯合浸提劑，是由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA組成的化學組合物，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為180:23:14:1.1。浸提劑溶液的配制取上述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有O.18mol/LNaOAc、0.023mol/LNa2S04、0.014mol/LNaF、0.0011mol/LEDTA、pH值為2.42.6的水溶液。土壤有效養分的浸提方法同實施例l。實施例IO—種酸性土壤聯合浸提劑，是由NaOAc、Na2S04、NaF、EDTA組成的粉劑，NaOAc:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為220:27:18:1.4。浸提劑溶液的配制取上述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有O.22mol/LNaOAc、0.027mol/LNa2S04、0.018mol/LNaF、0.0014mol/LEDTA、pH值為2.42.6的水溶液。土壤有效養分的浸提方法同實施例2。實施例11聯合浸提與常規浸提的實驗室比對1.銨態氮測定的實驗①聯合浸提方法見實施例1，對照的常規浸提條件為INKC1浸提液土=5:1，振蕩時間30分鐘；②測定分析方法納氏比色；(D實驗樣品紅壤、磚紅壤等，其中福建省12個，廣西省6個，湖南省6個，詳見表3;實驗結果見表4。2.速效鉀測定的實驗①聯合浸提方法見實施例1,對照的常規浸提條件A)1NNaN03浸提，液樣比5:1，振蕩30分鐘；B)1NNH40AC浸提，液土=10:1，振蕩30分鐘；②測定分析方法火焰光度計法；③實驗樣品紅壤、磚紅壤等，其中福建13個，廣西6個，湖南6個，詳見表3;④試驗結果見表5、表6。3.有效磷測定的實驗①聯合浸提方法見實施例1，對照的常規的浸提條件A)雙酸法浸提液:土=5:1，振蕩5分鐘；B)NH4F-HC1浸提，液土=7:1，手搖l分鐘；②測定分析方法A)鉬銻抗比色B)鉬銻抗比色；③實驗樣品紅壤、磚紅壤等，其中福建16個，廣西6個，湖南6個，詳見表3;④試驗結果見表7、表8。實施例12聯合浸提的誤差檢驗為確定本方法的重復性和再現性，我們委托了4個獨立的實驗室[甘肅省農產品質量安全監督檢測中心、農業部肥料質量監督檢驗測試中心(鄭州)、農業部肥料質量監督檢驗測試中心(沈陽)、湖南省農業科學院農化檢測中心]，用本聯合浸提劑及方法，選取國家標準土及有代表性的土壤樣品進行了銨態氮、有效磷、速效鉀測定的對比試驗，各實驗室對每個樣品作兩次重復測定，每次都做平行。不同實驗室的比對試驗結果表明本發明方法具有良好的重復性和再現性，其平行誤差滿足常規分析方法所要求的誤差水平，見表9。表1酸性聯合浸提劑與常規浸提劑的相關性檢驗(I)<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>表2酸性聯合浸提劑與常規浸提劑的相關檔<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>表3土壤樣品編號及來源<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表5聯合浸提一常規(NaN03)浸提速效鉀的測定結果單位mg/kg<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表8聯合浸提一常規(NH4F-HC1)浸提速效磷的測定結果單位mg/kg<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>表9不同實驗室比對試驗結果的誤差單位(%)<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>權利要求1.一種酸性土壤聯合浸提劑，其特征在于，它是含有NaOAc、Na2SO4、NaF、EDTA的組合物，其中NaOAc∶Na2SO4∶NaF∶EDTA的摩爾之比為150～250∶20～30∶10～20∶1～2。2.根據權利要求1所述的酸性土壤聯合浸提劑，其特征在于，使用時，將所述組合物溶于水，并加入一定量的硫酸，配制成含有0.150.25mol/LNa0Ac、0,020.03mol/LNa2S04、0.010.02mol/LNaF、0.0010.002mol/LEDTA、0.060.15mol/LH2S04、pH值為2.42.6的水溶液。3.根據權利要求1或2所述的酸性土壤聯合浸提劑，其特征在于，所述組合物中Na0Ac:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為170240:2030:1020:12。4.根據權利要求3所述的酸性土壤聯合浸提劑，其特征在于，所述組合物中Na0Ac:Na2S04:NaF:EDTA的摩爾之比為200:25:15:1.27。5.—種酸性土壤中有效養分的浸提方法，其特征在于，將所述土壤浸提劑溶于水，加入一定量的硫酸，配制成含有0.150.25mol/LNaOAc、0.020.03mol/LNa2S04、0.010.02mol/LNaF、0.0010.002mol/LEDTA、0.060,15mol/LH2S04、PH值為2.42.6的水溶液，再把該溶液以液土=320:1的質量比加入到待測土壤中，再加入一定量的無磷活性炭，在203(TC的溫度條件下，振蕩或攪拌浸提320分鐘，過濾后即為待測液。6.根據權利要求5所述的酸性土壤有效養分的浸提方法，其特征在于，所述液土的質量比為5:1。全文摘要本發明涉及一種酸性土壤中有效養分的浸提方法及其聯合浸提劑。聯合浸提劑是含有NaOAc、Na₂SO₄、NaF、EDTA的組合物，將其配制成含有0.15～0.25mol/LNaOAc、0.02～0.03mol/LNa₂SO₄、0.01～0.02mol/LNaF、0.001～0.002mol/LEDTA、0.06～0.15mol/LH₂SO₄、pH值為2.4～2.6的水溶液后，再以液∶土＝3～20∶1的質量比加入到待測土壤中，在20～30℃的溫度條件下，振蕩或攪拌浸提3～20分鐘后過濾。本發明浸提劑緩沖性能較強，適用范圍寬，浸提效率高，且與常規浸提結果顯著正相關，對推廣平衡施肥、提高肥料利用率具有重要的意義。文檔編號B01D11/02GK101251451SQ20081004944公開日2008年8月27日申請日期2008年3月31日優先權日2008年3月31日發明者朱秀紅,李偉華,楊劍飛,段鐵城,胡建東,瑋賈申請人:河南農大迅捷測試技術有限公司