Ⅰ 植物全磷、全氮、全鉀的測定
一、植物全氮測定
（一）H2SO4-H2O2消煮法
1、適用范圍
本方法不包括硝態氮的植物全氮測定,適合於含硝態氮低的植物樣品的測定。
2、方法提要
植物中的氮、磷大多數以有機態存在,鉀以離子態存在。樣品經濃H2SO4和氧化劑H2O2消煮,有機物被氧化分解,有機氮和磷轉化成銨鹽和磷酸鹽,鉀也全部釋出。消煮液經定容後,可用於氮、磷、鉀的定量。採用H2O2為加速消煮的氧化劑,不僅操作手續簡單快速,對氮、磷、鉀的定量沒有干擾,而且具有能滿足一般生產和科研工作所要求的准確度。但要注意遵照操作規程的要求操作,防止有機氮被氧化成N2氣或氮的氧化物而損失。
3、試劑
（1）硫酸(化學純,比重1.84);
（2）30% H2O2(分析純)。
4、主要儀器設備。消煮爐，定氮蒸餾器。
5、操作步驟
稱取植物樣品(0.5mm)0.3～0.5g(稱准至0.0002g)裝入100ml開氏瓶或消煮管的底部,加濃H2SO45ml,搖勻(最好放置過夜),在電爐或消煮爐上先小火加熱,待H2SO4發白煙後再升高溫度,當溶液呈均勻的棕黑色時取下。稍冷後加班10滴H2O2(3),再加熱至微沸,消煮約7～10min,稍冷後重復加H2O2,,再消煮。如此重復數次,每次添加的H2O2應逐次減少, 消煮至溶液呈無色或清亮後,再加熱10min,除去剩餘的H2O2。取下冷卻後,用水將消煮液無損地轉移入100ml容量瓶中,冷卻至室溫後定容(V1)。用無磷鉀的干濾紙過濾,或放置澄清後吸取清液測定氮、磷、鉀。每批消煮的同時,進行空白試驗,以校正試劑和方法的誤差。
6、注釋
（1）所用的H2O2應不含氮和磷。H2O2在保存中可能自動分解,加熱和光照能促使其分解,故應保存於陰涼處。在H2O2中加入少量H2SO4酸化,可防止H2O2分解。
（2）稱樣量決定於NPK含量,健狀莖葉稱0.5g,種子0.3g,老熟莖葉可稱1g,若新鮮莖葉樣,可按干樣的5倍稱樣。稱樣量大時,可適當增加濃H2SO4用量。
（3）加H2O2時應直接滴入瓶底液中,如滴在瓶勁內壁上,將不起氧化作用,若遺留下來還會影響磷的顯色。
（二）水楊酸-鋅粉還原- H2SO4-加速劑消煮法
1、適用范圍
包括銷態氮的植物全氮測定,適合於硝態氮含量較高的植物樣品的測定。
2、方法原理
樣品中的硝態氮在室溫下與硫酸介質中的水楊酸作用,生成硝基水楊酸,再用硫代硫酸鈉及鋅粉使硝基水楊酸還原為氨基水楊酸.然後按H2SO4-加速劑消煮法進行消煮法進行消煮樣品,使樣品中全部氮轉化為銨鹽。
3、試劑
（1）固體Na2S2O3;
（2）還原鋅粉(AR);
（3）水楊酸-硫酸:30g水楊酸溶於1L濃硫酸中。也可以該用含苯酚的濃硫酸:40g苯酚溶於1L濃硫酸中。
4、儀器設備。同上。
5、操作步驟
稱取磨細烘乾樣品(過0.25mm篩)0.1000～0.2000g或新鮮莖葉樣品1.000～2.000g,置於100ml開氏瓶或消煮管中,先用水濕潤內樣品(烘乾樣),然後加水楊酸-硫酸10ml,搖勻後室溫放置30min,加入Na2S2O3約1.5g,鋅粉0.4g和水10ml,放置10 min,待還原反應完成後,加入混合加速劑2g,按土壤全氮測定方法進行消煮, 消煮完畢,取下冷卻後,用水將消煮液無損地轉移入100ml容量瓶中,冷卻至室溫後定容(V1)。用於濾紙過濾,或放置澄清後吸取清液測定氮。每批消煮的同時,進行空白試驗,以校正試劑和方法的誤差。
（三）消煮液中銨的定量(凱氏法)
1、適用范圍。適合於各種植物樣品消煮液中氮的定量。
2、方法原理
植物樣品經開氏消煮、定容後,吸取部分消煮液鹼化,使銨鹽轉變成氨,經蒸餾,用H3BO3吸收,硼酸中吸收的氨可直接用標准酸滴定,以甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑指標終點。
3、試劑
（1）400g/L NaOH溶液。
（2）20g/L H3BO3-指示劑溶液。
（3）酸標准溶液[c(HCL或1/2H2SO4)=0.01mol/L]。
4、儀器設備。蒸餾裝置或半自動蒸餾儀。
5、蒸餾
檢查蒸餾裝置是否漏氣和管道是否潔凈後,吸取定容後的消煮液5.00～10.00mL (V2,含NH4-N約1mg),注入半微量蒸餾器的內室。另取150ml三角瓶,內加5 ml 2% H3BO3指示劑溶液(若為包括硝態氮的待測液,應加約6 mL的400g/L NaOH溶液),通過蒸氣蒸餾(注意開放冷凝水,勿使餾出液溫度超過40℃)。待餾出液體積約達50～60ml時,停止蒸餾,用少量已調節至pH4.5的水沖洗冷凝管末端。用酸標准溶液滴定餾出液至由藍綠色突變為紫紅色(終點的顏色應和空白測定的滴定終點相同)。與此同時進行空白測定的蒸餾、滴定、以校正試劑和滴定誤差。
6、結果計算
ω(N), %=c(V-V0)×0.014×D×100/m;
式中: ω(N)——植物全氮的質量分數,%;
c——酸標准溶液的濃度,mol/L;
V——滴定試樣所用的酸標准液體積,ml;
V0——滴定空白所用的酸標准液, ml;
0.014——N的摩爾質量,kg/mol;
D——分取倍數(即消煮液定容體積V1/吸取測定的體積V2)。
二、植物全磷的測定
（一） 釩鉬黃吸光光度法
1、適用范圍。適合於含磷量較高的植物樣品的測定(如籽粒樣品)。
2、方法原理
植物樣品經濃H2SO4消煮使各種形態的磷轉變成磷酸鹽。待測液中的正磷酸與偏釩酸和鉬酸能生成黃色的三元雜多酸,其吸光度與磷濃度成正比,可在波長400～490nm處用吸光光度法測定。磷濃度較高時選用較長的波長,較低時選用較短波長。
此法的優點是操作簡便,可在室溫下顯色,黃色穩定,在HNO3、HClO4和H2SO4等介質中都適用,對酸度和顯色劑濃度的要求也不十分嚴格,干擾物少,在可見光范圍內靈敏度較低,適測范圍廣(約為1～20mg/L P),故廣泛應用於含磷較高而且變幅較大的植物和肥料樣品中磷的測定。
3、試劑
（1）釩鉬酸銨溶液:25.0g鉬酸銨[(NH4)6Mo7O2·4H2O,分析純]溶於400mL水中,必要時可適當加熱,但溫度不得超過60℃。另將1.25g偏釩酸銨(NH4VO3,分析純)溶於300mL沸水中,冷卻後加入250mL濃HNO3(分析純)。將鉬酸銨溶液緩緩注入釩酸銨(溶液中,不斷攪勻,最後加水稀釋至1L,貯於棕色瓶中。
（2）NaOH溶液(c=6mol/L):24gNaOH溶於水, 稀釋至100ml。
（3）二硝基酚指示劑(ρ=2g/L):0.2g2,6-二硝基酚或2,4-二硝基酚溶於100ml水中。
（4）磷標准溶液ρ[(P)=50mg/L]:0.2195g(乾燥的KH2PO4(分析純)溶於水,加入5ml濃HNO3,於1L容器瓶中定容。
4、主要儀器設備。分光光度計。
5、分析步驟
准確吸取定容,過濾或澄清後的消煮液5～20ml(V2,含P0.05～0.75mg)放入50ml容量瓶中,加2滴二硝基酚指示劑,滴加6mol/LNaOH中和至剛呈黃色,加入10.00ml釩鉬酸銨試劑,用水定容(V3)。15min後,用1cm光徑的比色槽在波長440nm處進行測定,以空白溶液(空白溶液消煮液按上述步驟顯色),調節儀器零點。
校準曲線或直線回歸方程:准確吸取50mg/L P標准液0, 1, 2.5, 7.5, 10, 15ml分別放入50mL容量瓶中,按上述步驟顯色,即得0, 1.0, 2.5 , 5.0, 7.5, 10, 15 ml P的標准系列溶液,與待測液一起進行測定,讀取吸光度,然後繪制校準曲線或求直線回歸方程。
6、結果計算
ρ(P)×V3×(V1/V2)×10-4
ω(P)=
m
式中: ω(P) ——植物磷的質量分數,%;
ρ(P) ——從校準曲線或回歸方程求得的顯色液中磷的質量濃度, mg/L;
V1——消煮液定容體積, ml;
V2——吸取測定的消煮液體積, ml;
V3——顯色液體積, ml;
m——稱樣量,g;
10-4——將mg/L濃度單位換算為百分含量的換算因數。
7、注釋
（1）顯色液中ρ(P)=1~5 mg/L時,測定波長420nm;5～20mg/L用490nm。待測液中Fe3+濃度高應選用450nm,以清除Fe3+干擾。校準曲線也應用同樣波長測定繪制。
（2）一般室溫下,溫度對顯色影響不大,但室溫太低(如<15℃)時,需顯色30min。穩定時間可達24h。
（3）如試液為HCl,HClO4介質,顯色劑應用HCl配製;試液為H2SO4介質, 顯色劑也用H2SO4配製。顯色液酸的適宜濃度范圍為0.2～1.6 mol/L,最好是0.5～1.0 mol/L。酸度高顯色慢且不完全,甚至不顯色;低於0.2 mol/L易產生沉澱物, 干擾測定。鉬酸鹽在顯色液中的終濃度適宜范圍為1.6×10-3～10-2mol/L, 釩酸鹽為8×10-5～2.2×10-3 mol/L。
4、此法干擾離子少。主要干擾離子是鐵,當顯色液中Fe3+濃度超過0.1%時,它的黃色有干擾,可用扣除空白消除。
（二）鉬銻抗吸光光度法
1、適用范圍
適合於含磷量較低的植物樣品的測定(如莖稈樣品等)。
2、方法提要
植物樣品經濃H2SO4消煮使各種形態的磷轉變成磷酸鹽。在一定酸度下,待測液中的正磷酸與鉬酸銨和酒石酸銻鉀生成一種三元雜多酸,後者在室溫下能迅速被抗壞血酸還原為藍色絡合物,可用吸光光度法測定。
3、試劑
（1）6mol/L NaOH溶液
（2）0.2%二硝基酚指示劑
（3）2mol/L(1/2 H2SO4)硫酸溶液:5.6mL濃H2SO4加水至100mL。
（4）鉬銻貯存液: 濃H2SO4(分析純)126 ml緩慢地注入約400 ml水中,攪拌,冷卻。10.0g鉬酸銨(分析純)溶解於約60℃的300ml水中,冷卻。然後將H2SO4溶液緩緩倒入鉬酸銨溶液中,再加入100 ml0.5%酒石酸銻鉀(KSbOC4O6·1/2H2O, 分析純) 溶液,最後用水稀釋至1L,避光貯存。此貯存液含鉬酸銨為1%,酸濃度為c(1/2 H2SO4)=4.5 mol/L
（5）鉬銻抗顯色劑:1.50g抗壞血酸(C6H8O6,左旋,旋光度+21～+22, 分析純) 溶於100ml鉬銻貯存液中,此液須隨配隨用,有效期一天,冰箱中存放,可用3～5天。
（6）磷標准工作液[ρ(P)=5 mg/L]:吸取100mg/L P標准貯存液稀釋20倍,即為5 mg/L P標准工作溶液,此溶液不宜久存。
4、主要儀器設備。同上
5、分析步驟
吸取定容過濾或澄清後的消煮液2.00～5.00ml(V2,含P5～30ug)於50ml容量瓶中, 用水稀釋至約30ml,加1～2滴二硝基酚指示劑,滴加6mol/L NaOH溶液中和至剛呈黃色,再加入1滴2mol/L(1/2 H2SO4)溶液,使溶液的黃色剛剛褪去,然後加入鉬銻抗顯色劑5.00ml,搖勻,用水定容(V3)。在室溫高於15℃的條件下放置30min後,用1cm光徑比色槽在波長700nm處測定吸光度,以空白溶液為參比調節儀器零點。
校準曲線或直線回歸方程: 准確吸取ρ(P)= 5mg/L標准工作溶液0, 1, 2, 4, 6, 8 ml,分別放入50mL容量瓶中,加水至30ml,同上步驟顯色並定容, 即得0,按0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 mg/L P標准系列溶液, 與待測液同時測定,讀取吸光度,然後繪制校準曲線或直線回歸方程。
6、結果計算:同1。
7、注釋
根據分光光度計性能,可選用650～890nm波長處測定,880～890nm處靈敏度高
三、植物全鉀的測定—火焰光度法
（一）適用范圍。適合於植物樣品消煮液中鉀含量的測定。
（二）方法提要
植物樣品經消煮或浸提,並經稀釋後,待測液中的K可用火焰光度法測定。
（三）試劑
K標准溶液[ρ(K)= 100mg/L] :0.1907gKCl(分析純),在105～110℃乾燥2h)溶於水,於1L容量瓶中定容,存於塑料瓶中。
（四）主要儀器設備。火焰光度計。
（五）分析步驟
吸取定容後的消煮液5.00～10.00ml(V2)放入50mL容量瓶中,用水定容(V1),直接在火焰光度計上測定,讀取檢流計讀數。
校準曲線或直線回歸方程 准確吸取100mg/L K標准溶液0, 1, 2.5, 10, 20 ml, 分別放入50mL容量瓶中,加水定容的空白消煮液5或10ml(使標准溶液中的離子成分和待測液相近),加水定容。即得0, 2, 5, 10, 20, 40 mg/L K標准系列溶液。以濃度最高的標准溶液定火焰光度計檢流計的滿度(一般只定到90),然後從稀到濃依次進行測定,記錄檢流計讀數,以檢流計讀數為縱坐標,鉀濃度為橫坐標繪制校準曲線或求直線回歸方程。
（六）結果計算
ρ(K)×V3×(V1/V2)×10-4
ω(K)=
m
式中: ω(K) ——植物鉀的質量分數,%;
ρ(K) ——從校準曲線或回歸方程求得的測讀液中K的濃度, mg/L;
V1——消煮液定容體積, ml;
V2——吸取體積, ml;
V3——測讀液定容體積, ml;
m——干樣質量,g;
10-4——將mg/L濃度單位換算為百分含量的換算因數。
Ⅱ 如何選擇有機肥料中全磷最合理的測定方法
合理有效檢測有機肥料中的全磷含量
摘 要 分光光度法測定有機肥全磷含量只適用於含量不超過6mg的產品，目前有些有機肥添加了無機肥的成分（加入磷酸銨、過磷酸鈣等），再用分光光度法檢測其含量，結果會偏低。而用磷鉬酸喹啉重量法，結合分光光度計法中的樣品處理步驟，再用37.5%EDTA溶液提取枸溶性磷，有效五氧化二磷便能合理地檢測出來。
關鍵詞 全磷 分光光度法 消煮 磷鉬酸喹啉 枸溶性磷
農業行業標准NY 525-2002《有機肥料》規定，有機肥料全磷的測定採用硫酸和過氧化氫消煮，在一定酸度下，待測液中的磷酸根離子與偏釩酸和偏鉬酸反應生成三元雜多酸。在一定濃度范圍內，黃色溶液的吸光度與含磷量呈正比例關系，用分光光度計在波長420mm處測吸光度，根據標准曲線或直線回歸方程求出全磷含量（釩鉬酸銨分光光度法）。這種方法用於測定糞類等單一的有機肥中全磷含量較為准確。因為，這些單一有機肥磷含量較低，提取液含磷一般不超過6mg, 枸溶性磷含量更少，分光光度法適用於低含量磷的測定，並較為快速。其計算公式為：
式中：
M——樣品質量；
C——由校準曲線查得顯色液磷濃度；
V——顯色體積；
D—分取倍數、定容體積/分取體積；
2.29——磷轉為五氧化二磷的系數；
X水 ——風干試樣的含水量；
10-4——將μg/g換算為質量分數的因數。
對於含有無機肥，即加入了磷酸銨、過磷酸鈣、尿素、氯化鉀及微量元素肥和市售有機肥，採用上述方法檢測存在一些問題。首先，磷酸銨、過磷酸鈣中均含有枸溶性磷，它也是有效磷的一部分，沒有被提取出來。再者，加入磷酸銨、過磷酸鈣的有機肥中磷含量較高，使用分光光度法不如磷鉬酸喹啉重量法准確。因此，GB/T 8573-1999《復混肥料有效磷含量測定》規定採用磷鉬酸喹啉重量法。該法參照採用了國際標准ISO6598《肥料—磷含量測定—磷鉬酸喹啉重量法》，這是測定磷含量的仲裁方法。如何解決這些問題，筆者對一些樣品使用不同的方法進行了檢測對比。單純使用NY 525-2002這一組數據，按NY 525-2002對樣品進行處理，再用37.5%EDTA溶液提取枸溶性磷，用《磷鉬酸喹啉重量法》檢測為另一組數據。見表1。
由表1可知，單純使用NY 525-2002，即用釩鉬酸銨分光光度法檢測的全磷含量偏低，且含量越高偏差越大。
因此，筆者認為加入磷酸銨、過磷酸鈣、氯化鉀及微量元素肥的有機質復混肥磷含量的測定，應將NY 525-2002與GB/T 8573-1999《復混肥料中有效磷含量測定》配合使用。具體方法是，根據NY 525-2002對樣品處理，試樣採用硫酸和過氧化氫消煮，直至溶液呈無色或淡黃色清液後，繼續加熱10分鍾，除去剩餘的過氧化氫。取下，稍冷卻，小心加水至30ml，加熱至沸。冷卻後定容到250.0ml容量瓶中，搖勻，用無磷濾紙干過濾得試液1，殘渣按GB/T 8573-1999提取枸溶性磷。將殘渣轉入另一250.0ml容量瓶中，加入150ml預先加熱到65℃的37.5%EDTA溶液中，蓋上瓶塞，振盪至濾紙分裂為纖維狀為止，將容量瓶置於65℃水浴中，保溫1小時，取出冷卻後定容250ml,干過濾得試液2。分別取試液1及試液2各10ml，置於300ml燒杯中，加入硝酸（1+1）10ml，預熱近沸，加入35ml喹鉬檸酮試劑，蓋上表面皿，微沸1分鍾，冷卻至室溫。用預先在180℃乾燥恆重的4#玻璃坩堝過濾，先將上清液濾完，然後用傾瀉法沉澱2次。將沉澱轉入坩堝中，再用水洗滌。將坩堝連同沉澱在180℃乾燥箱內乾燥45分鍾，移入乾燥器中冷卻，同時做空白試驗。
計算公式為：
式中：
X——有效五氧化二磷百分含量（全磷）；
m1——磷鉬酸喹啉沉澱質量；
m2——空白試驗得磷鉬酸喹啉沉澱質量；
0.03207——磷鉬酸喹啉質量換算為五氧化二磷質量系數。
（作者單位：廣東省茂名市質量計量監督檢測所）