土壤農(nóng)化分析實驗方法的改進(jìn)與探索

李 放

（山東省聊城市東阿縣農(nóng)業(yè)局，山東聊城 252201）

通過長期從事土壤農(nóng)化分析實驗課的準(zhǔn)備和教學(xué)工作，結(jié)合學(xué)生上課的實際情況，提出一些實驗內(nèi)容及方法的改進(jìn)措施，并在實踐中不斷完善，以期提高實驗效果。本校土壤農(nóng)化分析實驗課有48學(xué)時，實驗內(nèi)容豐富，涉及到土壤、植物和肥料的養(yǎng)分含量測定，測定方法使用的均是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或文獻(xiàn)上常用的方法，但通過對方法的研究，一個分析項目有幾個方法可以使用，每個方法都有其利弊，為了增強(qiáng)學(xué)生的興趣和理解能力，選擇其中幾個實驗，將每個實驗1個方法改為每個實驗2個方法，讓學(xué)生不僅對實驗課有濃厚的興趣，還加深記憶和理解，更好地掌握實驗課內(nèi)容。資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的“土壤農(nóng)化分析”實驗課安排了11次實驗，分別是土壤有效氮、磷、鉀、硼、銅、鋅、鐵、錳測定，土壤有機(jī)質(zhì)和土壤交換性鈣、鎂測定，植株氮、磷、鉀測定，過磷酸鈣中有效磷的測定，蔬菜中還原型維生素C總量測定。因為實驗學(xué)時有限，首先選擇這些項目中的5個實驗進(jìn)行實驗方法的改進(jìn)與探索，分別是土壤有機(jī)質(zhì)測定、堿解氮測定、有效硼測定、蔬菜中還原型維生素C總量測定和土壤交換性鈣、鎂測定，這些項目均有多個測定方法，選擇兩個比較常用的測定方法，使實驗課更加充實，讓學(xué)生加深對該指標(biāo)的認(rèn)識與理解。在之前的測定方法(實驗方法一)的基礎(chǔ)上，增加現(xiàn)在文獻(xiàn)上常用的其它方法。具體實驗項目及實驗方法見表1。

1 土壤有機(jī)質(zhì)測定

土壤有機(jī)質(zhì)含量高低是評價土壤肥力的一個重要指標(biāo)，因此，測定土壤有機(jī)質(zhì)含量具有十分重要的意義。準(zhǔn)確而快速地測定土壤中有機(jī)質(zhì)含量，不僅為測土配方施肥提供數(shù)據(jù)依據(jù)，也為其它元素的測定提供參考數(shù)據(jù)。目前，土壤有機(jī)質(zhì)含量測定過程中，使用較為普遍的方法是在過量的濃H2SO4存在條件下，用過量的氧化劑K2Cr2O7氧化有機(jī)碳，剩余的氧化劑用標(biāo)準(zhǔn)FeSO4溶液回滴。其氧化條件是:國標(biāo)GB7857－87規(guī)定用油浴控溫在170℃-180℃，使溶液從發(fā)生氣泡開始保持沸騰5 min。此方法保持溫度較難，石蠟浴污染大，試管等器皿很難清洗，因此，一般上課時使用的是消煮爐270℃-280℃消煮，保持沸騰5 min。比起傳統(tǒng)的油浴加熱，沸水浴具有加熱環(huán)境較均勻，操作方便，容易掌握等優(yōu)點，因此，增加恒溫沸水浴水合熱法，沸水水浴加熱15 min，后續(xù)操作都一樣。

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2 土壤有效硼測定

目前國內(nèi)在土壤、植物硼的測定中應(yīng)用較為普遍的是姜黃素法和甲亞胺比色法。姜黃素比色法靈敏度高于其它比色法，但姜黃素與硼絡(luò)合而形成的玫瑰花青苷需要在無水條件下進(jìn)行，操作復(fù)雜、費時，顯色時脫水蒸發(fā)溫度、蒸干時間和空氣濕度等因素都必須盡量保持一致，否則測定值重現(xiàn)性不好，測定結(jié)果誤差較大。因此，近年來國內(nèi)外很多研究者采用0.01 mol/LCaCl2作為浸提劑，用甲亞胺比色法測硼。甲亞胺比色法測硼是基于甲亞胺與硼作用產(chǎn)生的甲亞胺－硼酸復(fù)合物能在水溶液中顯棕黃色，操作簡便，準(zhǔn)確，快速，測定的濃度范圍廣，適用于自動化分析，近年已廣泛應(yīng)用在水、土壤和植物中硼的分析。甲亞胺比色法的主要缺點是植株樣本分解或土壤提取溶液中可能存在的淺黃色會給測定結(jié)果帶來誤差，而甲亞胺顯色劑本身的顏色在420 nm處也有較高的吸收，因此，本實驗增加了姜黃素比色法，讓學(xué)生自己感受每種方法的利弊，便于更好地理解和掌握該實驗的目的及測定方法。

3 土壤交換性鈣、鎂測定

一般土壤中，交換性鹽基以Ca2+為主，Mg2+次之，K+、Na+較少，交換性 Ca2+、Mg2+、K+直接影響著土壤的鹽基飽和度，因此，土壤交換性鈣、鎂對土壤的肥力具有重要的影響。鈣、鎂是作物中最重要的兩種中量營養(yǎng)元素，其含量的多少是反映土壤供鈣、鎂能力的一個重要指標(biāo)。因此，土壤中交換性鈣、鎂的測定尤為重要，目前土壤中交換性鈣、鎂測定最常用的方法是乙酸銨—離心機(jī)浸提—原子吸收光譜法。該離心浸提法浸提需反復(fù)進(jìn)行3次-5次，過程冗雜，效率較低。浸提好后定容250 mL，試劑需求量大，所以該方法制備浸提液過程繁雜，速度慢，每批制備的樣品數(shù)量少，消耗試劑量大，成本高。用EDTA提取振蕩30 min，過程簡單，定容所需試劑量小(50 mL)，且可以大批量振蕩浸提，大大縮短浸提時間及流程，節(jié)約試劑，減少成本，特別適用于對大批樣品的檢測，因此，本實驗增加了EDTA提取震蕩30 min，原子吸收分光光度法。

4 蔬菜中還原型維生素C測定

還原型維生素C常用的測定方法有碘酸法、極譜法、熒光法、2，6－二氯靛酚滴定法、熒光分光光度法等。在能滿足測定范圍和測定精度要求的前提下，原則上選擇價格低廉的儀器設(shè)備和簡單易行的測定方法。目前，水果、蔬菜樣品中測定還原型維生素C常用的方法是2，6－二氯靛酚滴定法，近年來有人提出用鉬藍(lán)比色法測定還原型維生素C，因磷鉬酸鹽被還原型維生素C還原后，生成亮藍(lán)色的鉬藍(lán)絡(luò)合物，其顏色變化與樣品中還原型維生素C含量多少成正比。由于2，6－二氯靛酚在滴定蔬菜樣品時，受到蔬菜水果自身顏色的干擾，終點很難判斷，從而帶來很大誤差。而鉬藍(lán)比色法因不受樣液顏色的影響，減少人為誤差，其準(zhǔn)確度和精確度均較高于2，6－二氯靛酚滴定法，且該法操作簡便、快速。

5 土壤堿解氮測定

土壤堿解氮含量的高低是評價土壤肥力的重要指標(biāo)，根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，土壤堿解氮通常采用堿解擴(kuò)散法測定。在實驗課上，用堿解擴(kuò)散法測定用時比較短，人為操作誤差大，為了加深學(xué)生的理解及增加實驗課內(nèi)容，增加了比色法測定堿解氮。比色法用硫酸吸收代替硼酸吸收銨態(tài)氮，將滴定法改為比色法(用奈氏試劑比色)。經(jīng)試驗，比色法優(yōu)于擴(kuò)散滴定法，其精度高，重現(xiàn)性好，人為誤差小。不同肥力土壤和不同濃度銨態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)液的回收率均在97%-106%范圍內(nèi)。比色法操作簡便，易于掌握，適用于批量土樣的分析。

通過對實驗方法的調(diào)整，使土壤農(nóng)化分析實驗課內(nèi)容更充實，在有限的學(xué)時內(nèi)，讓學(xué)生接觸更多的實驗內(nèi)容。通過不同方法之間的比較，力求讓學(xué)生掌握更多的實驗方法和技能。實驗內(nèi)容的增加，使每位同學(xué)都有機(jī)會參與其中，分工合作，從而調(diào)動了學(xué)生的積極性。實驗過程既遵循了常規(guī)方法，又引進(jìn)了課本以外的操作方法，讓學(xué)生自己總結(jié)出各個方法的利弊之處。學(xué)生通過親自操作和實驗結(jié)果對比，比單純的課堂教學(xué)更易理解和接受，而且方法的多樣性，使實驗更具可比性和可信度，從而加深了學(xué)生對實驗?zāi)康暮瓦^程的理解。

[1]李靜,李美輝,王喜字.土壤農(nóng)化分析實驗方法的改進(jìn)與探索[J].綠色科技,2012(5):203－204．

[2]魯如坤,浩文瑪,曾國壘.土壤農(nóng)化分析實驗方法的改進(jìn)與探索[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2000:219－223．

[3]邢書才,姜婧,朱亞梅.土壤農(nóng)化分析實驗方法的改進(jìn)與探索[J].干早環(huán)境檢測,2005,19(12):193－194．

[4]葉正錢,魏幼璋,楊玉愛.甲亞胺與姜黃素測定土壤有效硼方法的對比研究[J].廣東微量元素科學(xué),1996,3(7):36－43．

[5]勞家檉,李浩妮,柯美策.土壤農(nóng)化分析實驗方法的改進(jìn)與探索[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1988:317.

[6]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．

[7]李秋菊,王亞紅,劉秀萍.土壤農(nóng)化分析實驗方法的改進(jìn)與探索[J].太原師范學(xué)院學(xué)報,2005,4(1):89－91.

[8]李軍,李向陽.土壤農(nóng)化分析實驗方法的改進(jìn)與探索[J].食品科學(xué),2000,21(8):42－45．

[9]宋豐,宋美輝.磷鉬雜多酸光度法測定水果、蔬菜、藥物中抗壞血酸[J].華中師范大學(xué)學(xué)報,2001,35(3):309－312.

[10]肖彥春,雷恩春,關(guān)秀杰,等.測定蔬菜中還原型維生素C兩種方法的比較[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,50(5):1035－1037.

[11]李淳風(fēng),愛莎莎.土壤農(nóng)化分析實驗方法的改進(jìn)與探索.土壤分析技術(shù)規(guī)范[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1993:39－40．

[12]賀詞尼,王曉磊.中國科學(xué)院南京土壤所.土壤理化分析[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1978:75．

[13]邵坦庭,甄清香.土壤堿解氮的擴(kuò)散比色測定法[J].土壤通報,1986(1):40－41.