土壤无机磷形态的分级测定是土壤化学研究中的重要内容,主要用于分析土壤中不同形态无机磷的分布及其生物有效性。以下为常见的分级测定方法及其步骤,基于经典化学提取法(如 Hedley 分级法、Chang-Jackson 分级法 或 Sui 分级法)进行总结:
一、无机磷形态分类
土壤无机磷按化学结合形态可分为:
水溶性磷(H2O-P):易被植物吸收,但含量极低。
吸附态磷(Al-P、Fe-P):与铝/铁氧化物结合的磷。
闭蓄态磷(O-P):被铁/铝氧化物包裹的磷(如闭蓄态磷)。
钙结合态磷(Ca-P):与钙结合的磷(如磷酸钙矿物)。
残渣态磷(Residual-P):存在于矿物晶格中的难溶性磷。
二、分级测定方法(以Sui分级法为例)
1. 水溶性磷(H2O-P)
提取剂:去离子水。
步骤:土样与水按1:10比例振荡1小时,离心过滤,钼蓝比色法测定。
2. 易解吸磷(NaHCO3-P)
提取剂:0.5 M NaHCO3(pH 8.5)。
步骤:土样与提取液振荡30分钟,离心过滤,测定(代表植物有效磷)。
3. 铝结合态磷(Al-P)
提取剂:0.1 M NH4F(pH 7.0)。
步骤:土样与提取液振荡1小时,离心过滤,测定。
4. 铁结合态磷(Fe-P)
提取剂:0.1 M NaOH。
步骤:土样与提取液振荡24小时,离心过滤,酸化后测定。
5. 闭蓄态磷(O-P)
提取剂:0.3 M柠檬酸钠 + 连二亚硫酸钠(DCB法,去除氧化铁包膜)。
步骤:80℃水浴中振荡15分钟,离心后测定释放的磷。
6. 钙结合态磷(Ca-P)
提取剂:1 M HCl。
步骤:土样与HCl振荡1小时,离心过滤,测定(包括磷酸钙矿物)。
7. 残渣态磷(Residual-P)
提取剂:浓H2SO4 + H2O2消解(全磷测定后减去上述各形态磷)。
三、关键注意事项
提取顺序:必须按“弱→强”提取剂顺序操作,避免交叉干扰。
离心条件:通常3000-4000 rpm离心10-15分钟,确保固液分离。
空白对照:每步需设置空白试验,消除试剂本底磷的影响。
磷测定方法:钼锑抗比色法(波长880 nm)或ICP-OES。
土壤预处理:风干、研磨过筛(通常<2 mm或<0.149 mm),避免高温烘干。
四、应用与意义
农业:评估土壤磷的有效性,指导施肥。
环境:预测磷在土壤中的迁移风险(如水体富营养化)。
研究:揭示磷循环机制及土壤形成过程。
五、进阶技术
同位素示踪(32P/33P):追踪磷的动态转化。
光谱分析(XANES、NMR):直接表征磷的分子形态(需同步辐射光源)。
微观表征(SEM-EDS):观察磷在土壤微结构中的分布。
来源:网络
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