植物礦質(zhì)營養(yǎng)元素的測(cè)定本節(jié)重點(diǎn)：1、了解植物體內(nèi)各營養(yǎng)元素的含量范圍。2、掌握植物體內(nèi)全氮、磷、鉀的測(cè)定方法。3、了解植物鈣、鎂、硫的測(cè)定方法。4、掌握植物微量元素的測(cè)定方法。一、概述常量元素含量范圍

N1-5%P0.1-0.6%K1-5%Ca0.5-5%Mg0.2-2%S0.1-0.5%

微量元素：Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo，含量范圍為X-XXXmg/kg。植物不同部位全氮、磷、鉀含量的比較

植物樣品類別全N％

全P%全K%

健壯莖葉30.22

(1～5)*(0.1~0.5)(1~3)

老熟莖葉0.50.11(0.4~0.8)(0.03~0.4)(0.5~2)

種子20.31(1~4)(0.2~0.6)(1~2)*()內(nèi)為多數(shù)樣本的含量范圍。

植物體內(nèi)礦質(zhì)營養(yǎng)元素測(cè)定

待測(cè)液的制備－前處理（預(yù)處理）過程待測(cè)液中元素的定量二、植物礦質(zhì)元素測(cè)定方法評(píng)述

1、開氏法1.1、H2SO4—加速劑消煮法

0.5-1g樣品，H2SO412ml，加速劑5g，此法只能測(cè)定植物全N，不能測(cè)定植物全P、全K。1.2、H2SO4—H2O2消煮法

適用于植物全N、全P、全K聯(lián)合測(cè)定。2、干灰化法：適用于植物P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B測(cè)定

500-550C高溫處理，有機(jī)質(zhì)氧化成CO2，氮變成氮的氧化物，NH3揮發(fā)，剩下的是灰分元素的氧化物或鹽類，然后用鹽酸（10%）溶解，制備的待測(cè)液除不能測(cè)氮外，其他的元素都能測(cè)定。

干灰化法具體操作步驟：稱1.000g樣放入30ml石英或瓷坩堝中，放在電爐上慢慢升溫至炭化不冒白煙止，轉(zhuǎn)入馬福爐中升溫至500C時(shí)，保持4h。冷卻后加入10ml6mol/LHCl加熱沸騰3-5min，使灰分溶解，過濾至50ml容量瓶中，用2%HCl多次淋洗至定容。3、濕灰化法3.1H2SO4—HNO3消煮法，可測(cè)定P、K、Ca、

Mg、Fe、Mn、Cu、Zn3.2HNO3—H2SO4—HClO4HNO3—HClO4

H2SO4沸點(diǎn)338CHNO3沸點(diǎn)120.5CHClO4沸點(diǎn)110C

HNO3、H2SO4、HClO4三種酸的沸點(diǎn)不同，可以根據(jù)消煮溫度的不同要求，調(diào)節(jié)三酸的比例。混合酸消煮濃度不會(huì)太高，且一定要有H2SO4存在。測(cè)Ca時(shí)，H2SO4量不能太多，因易形成CaSO4；測(cè)K時(shí)，HClO4量不能太多，因易形成KClO4。（一般比例為H2SO4：HClO4=8：1或1~2）。三、植物全氮、全磷、全鉀的聯(lián)合測(cè)定－－－H2SO4-H2O2法植物組織中，有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)比土壤有機(jī)質(zhì)者較為簡單，比較容易被氧化分解，有機(jī)氮比較容易轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮，各種形態(tài)的磷和鉀也容易全部釋放，采用H2O2作為H2SO4消煮的氧化劑，對(duì)于植物全N、P、K的測(cè)定可以獲得滿意的結(jié)果。（一）方法原理植物中N、P大多數(shù)以有機(jī)態(tài)存在，K以離子態(tài)存在。樣品在濃H2SO4，經(jīng)脫水、碳化、氧化等一系列作用，同時(shí)H2O2作為氧化劑，在熱的濃H2SO4中，分解出新生態(tài)氧，H2O2H2O+[O]，其具有強(qiáng)烈的氧化作用，能分解H2SO4所沒有破壞的有機(jī)物和C，變成CO2、H2O，使有機(jī)N、有機(jī)P轉(zhuǎn)化為NH4SO4、H3PO4，因此可在同一消煮液中分別測(cè)定N、P、K。過去認(rèn)為H2O2作為加速消煮的氧化劑，不宜過早加入，用量不能多，應(yīng)少量的分次添加，加入后的消煮溫度不要太高，以防止有機(jī)氮被氧化成游離的N2或氮的氧化物而損失。1987年，張淑民教授經(jīng)過細(xì)致的研究提出H2SO4—H2O2快速消煮的方法，可以加速消煮過程，省時(shí)省電，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。H2SO4—H2O2快速消煮法*具體步驟：0.5~1g植物樣品

+5ml濃H2SO4+

分兩次加入4mlH2O2（每次2ml）再加入2mlH2O2

再加入2mlH2O2消煮至無色趕盡剩余的H2O2定容根據(jù)樣品的特性，一般H2O2用量在8~10ml

左右。注意：空白試驗(yàn)，以校正試劑誤差。

360C消煮10min有H2SO4蒸氣回流，出現(xiàn)黑褐色消煮10min消煮20min后煮10min冷卻至室溫（二）待測(cè)液中NH4-N的測(cè)定NH4-N的測(cè)定方法很多，主要可用下三種方法測(cè)定。1、蒸餾法（半微量，1mgN）把消煮液定容100ml，取5~10ml蒸餾，和土壤全N測(cè)定一樣。2、擴(kuò)散法（0.05-0.2mgN）稀釋50倍，定容100ml，取2ml，和土壤堿解N做法一樣。3、靛酚藍(lán)比色法（0.05~0.5ppmNH4-N）稀釋5萬倍，如果手工n次稀釋，誤差大，不宜采用。用自動(dòng)儀器分析，自動(dòng)稀釋就可以應(yīng)用，連續(xù)流動(dòng)分析儀（CFA）測(cè)定植物、土壤全N都是用靛藍(lán)比色法測(cè)定，準(zhǔn)確度和精密度都很高。不同樣品氮素測(cè)定的比較

測(cè)定項(xiàng)目前處理方法定量方法

土壤全氮

H2SO4消煮，蒸餾法

加速劑（K2SO4-CuSO45H2O-Se)，

360～410C，80～90min

土壤堿解氮

1mol/LNaOH，滴定法

1:5，40C，24h土壤無機(jī)氮

1mol/LNaCl，NH4+-N:靛酚藍(lán)比色法

1:5，30minNO3--N:紫外分光光度法（Zn還原法或校正因數(shù)法）復(fù)混肥總氮同土壤全氮蒸餾法加速劑（K2SO4-CuSO45H2O)植物全氮

H2SO4-H2O2消煮，蒸餾法

360C（三）待測(cè)液中磷的定量根據(jù)樣品含P量的不同可選擇不同的方法。

1、釩鉬黃比色法（1-20mg/LP）*

（適于含P量比較高的植物樣品）（1）方法原理：

在一定酸度條件下，待測(cè)液中的正磷酸鹽與偏釩酸銨和鉬酸銨反應(yīng)，生成黃色的三元雜多酸，溶液黃色的深淺與磷的含量成正比，可用比色法測(cè)定。三元雜多酸的大致組成是P2O5·V2O5·22MoO3·nH2O，其中P:V:Mo=1:1:11。（2）反應(yīng)條件

a.不同磷含量的波長選擇

P(mg/L)1-62-154-177-20

入(nm)400440470490b.試劑的終濃度：酸度：一般要求范圍較寬，0.04~1.6mol/L，最好0.5-1.0mol/L。

偏釩酸銨：0.005mol/L

鉬酸銨：0.01mol/Lc.溫度：影響小，室溫即可。d.顯色時(shí)間：15min后黃色穩(wěn)定，穩(wěn)定24小時(shí)。e.干擾離子：

Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+<1000mg/L無干擾。如果>1000mg/L，可通過控制吸液量來消除干擾。（3）方法的優(yōu)點(diǎn)

a.操作簡便、快速，常溫下15min顯色，且黃色穩(wěn)定，長達(dá)24h。

b.顯色酸度范圍寬，易于控制，對(duì)酸介質(zhì)不嚴(yán)，可在H2SO4、HCl、HNO3下比色。

c.干擾離子少。

d.方法適用性廣，可適用于植物、肥料中磷的測(cè)定。

e.準(zhǔn)確度高，相對(duì)誤差在1-3%。

2、鉬銻抗比色法（0.01-0.6mg/LP）（適于含P量低的植物樣品，如老的莖、葉等）原理、步驟與土壤部分相同。

不同樣品磷素測(cè)定的比較

測(cè)定項(xiàng)目前處理方法定量方法

土壤全磷

H2SO4-HClO4消煮，鉬銻抗比色法

360C，40min

或Na2CO3熔融土壤有效磷

Olsen法0.5mol/LNaHCO3，鉬銻抗比色法

pH8.5，1:20，251C，

30min，180次/minBray法

NH4F-HCl，鉬銻抗比色法

1:10；30minMehlich3法

HOAc-NH4NO3-NH4F鉬銻抗比色法或ICP法

-HNO3-EDTA1:10；5min復(fù)混肥中有效磷檸檬酸銨或EDTA磷鉬酸喹啉重量法釩鉬黃比色法植物全磷

H2SO4-H2O2消煮，高:釩鉬黃比色法

360C低:鉬銻抗比色法（四）待測(cè)液中鉀的測(cè)定（火焰光度法）待測(cè)液稀釋10倍，直接在火焰光度計(jì)上測(cè)定，同時(shí)測(cè)定工作曲線，可以從曲線上查出待測(cè)液的濃度。不同樣品鉀素測(cè)定的比較測(cè)定項(xiàng)目前處理方法定量方法土壤全鉀

HF-HClO4消煮，火焰光度法或NaOH熔融土壤有效鉀速效鉀1mol/LNH4OAc，火焰光度法

1:5，30min

緩效鉀1mol/LHNO3，火焰光度法

1:10，10min復(fù)混肥總鉀水，煮沸30min四苯硼鉀重量法植物全鉀

H2SO4-H2O2消煮，火焰光度法

360C四、植物鈣、鎂、硫、微量元素的測(cè)定

Ca、Mg：

干灰化法

HNO3-HClO4法

EDTA滴定法

原子吸收分光光度法

S：

HNO3-HClO4法

BaSO4比濁法

ICP法Fe、Mn、Cu、Zn、B：干灰化法

HNO3-HClO4法原子吸收分光光度法

ICP法（一）待測(cè)液的制備

1、干灰化（1）炭化（2）500-550C灰化。一般灰化4-6小時(shí)，灰分呈全白色或淺灰色。若灰化不徹底（黑色碳粒較多），取出冷卻后加水（或1：1HNO3）2-3滴，蒸干后，再繼續(xù)灰化

2小時(shí)。用HCl溶解后轉(zhuǎn)入25-50ml容量瓶中，定容后過濾，濾液待測(cè)。

測(cè)Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo時(shí)，HCl濃度不同，用量不同。1：1HCl（6mol/L），用1-2ml，溶解，用水定容。1：9HCl（1.2mol/L）溶解，用1.2mol/LHCl定容。B可用0.1mol/LHCl溶解*要注意酸度一致（待測(cè)液與工作曲線）2、濕灰化

a、H2SO4—HNO3消煮法

b、H2SO4—HNO3—HClO4消煮法

c、HNO3—HClO4（8：2）

可同時(shí)測(cè)P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、ZnHNO3—HClO4消煮體操作步驟：稱取烘干植物樣1g于開氏瓶（消煮管中），加濃HNO3:HClO