土壤有效銅、鋅測定

土壤有效銅、鋅的測定鑒于植物利用土壤中的鋅是隨著土壤pH的減低而有增加的趨勢，以及土壤中的可溶性鋅與pH之間有一定的負相關(guān)的特點，最初，稀酸（如0.1mol·L-'HCl）溶性鋅或銅被廣泛地用作土壤有效鋅、銅的浸提?，F(xiàn)在美國的一些地區(qū)也有用Mehlich-I（稀鹽酸-硫酸雙酸法）提取劑評價土壤的有效鋅（Cox，1968；ReedandMartnns，199672）。應(yīng)用稀酸提取劑時，必須考慮土壤的pH，一般它們只適用于酸性土壤，而不適用于石灰性土壤。同時提取測定多種微量元素甚至包括大量元素的提取劑的選擇的研究發(fā)現(xiàn)，用螯合劑提取土壤養(yǎng)分可以相對較好地評價多種土壤養(yǎng)分的供應(yīng)狀況。早期的有雙硫腙提取土壤鋅法；pH=9的0.05mol·L-EDTA（乙二胺四乙酸）及pH=7的0.07mol·L-'EDTA-Imol·L-INH4OAc法等同時提取土壤Zn、Mn和Cu的方法。LindsayandNorvell（1969）提出，用溶液pH=7.3的DTPA（二乙基三胺五乙酸）—TEA（三乙醇胺）方法（簡稱為DTPA-TEA方法），同時提取石灰性土壤有效鋅和鐵。隨后他們對該方法作了深入研究，指出了該法的理論基礎(chǔ)和實用價值（LindsayandNorvell，1978）。目前該方法已經(jīng)在國內(nèi)外被廣泛地用于中性、石灰性土壤有效鋅、鐵、銅和錳等的提取。此外，國外近年來常用的方法還有pH=7.6的0.005mol·L-DTPA—1.0mol·L-|碳酸氫銨（簡稱DTPA-AB法），用于同時提取測定近中性-石灰性土壤的有效銅、鐵、錳、鋅和有效磷、鉀、硝態(tài)氮等養(yǎng)分的含量（Soltanpour等，1982；Soltanpour，19910）。該方法的理論基礎(chǔ)與DTPA-TEA方法相近似，因此要注意區(qū)分這兩種方法。Mehlich（1984）I9提出的Mehlich-III提取劑（含有EDTA），也被認為可以評價包括銅、鋅在內(nèi)的多種大量、微量元素，用EDTA代替DTPA，主要是因為DTPA會干擾提取液中磷的比色測定(ReedandMartens,1996)[10]。土壤有效鋅、銅缺素臨界值的范圍與提取方法及供試作物有關(guān)（表7-3）。需要指出的是，盡管提取劑種類和試劑濃度相同，但各種資料中所介紹的方法提取的溫度、時間、液土比不盡一致，這也會導(dǎo)致測定結(jié)果的差異。另外樣品的磨細程度、土壤樣品的干燥過程也會影響土壤銅、鋅的有效含量（LeggettandArgyle，1983）UII。迄今為止，還沒有合適的致使作物中毒的土壤有效銅、鋅含量范圍（SimsandJohnson，1991）【12】。中性和石灰性土壤有效Zn、Cu的測定——DTPA-TEA浸提-AAS法*方法原理DTPA提取劑包括0.005mol·LDTPA（二乙基三胺五乙酸）、0.01mol·L'CaCl2和0.1mol·LTEA（三乙醇胺）所組成，溶液pH為7.30。DTPA是金屬螯合劑，它可以與很多金屬離子（Zn、Fe、Mn、Cu）螯合，形成的螯合物具有很高的穩(wěn)定性，從而減小了溶液中金屬離子的活度，使土壤固相表面結(jié)合的金屬離子解吸而補充到溶液中，因此在溶液中積累的螯合金屬離子的量是土壤溶液中金屬離子的活度（強度因素）和這些離子由土壤固相解吸補充到溶液中去的量（容量因素）的總和。這兩種因素對測定土壤養(yǎng)分的植物有效性是十分重要的。DTPA能與溶液中的Ca2+螯合，從而控制了溶液中Ca2+的濃度。當(dāng)提取劑加入到土壤中，使土壤液保持在pH7.3左右時，大約有3/4的TEA被質(zhì)子化（TEAH+），可將土壤中的代換態(tài)金屬離子置換下來。在石灰性土壤中，則增加了溶液中Ca2+濃度，平均達0.01mol·L左右，進一步抑制了CaCO3的溶解，同時TEA可以提高溶液的緩沖液能力。CaCl的作用是提供大量的Ca2+，抑制CaCO3的溶解，避免一些對植物無效的包蔽態(tài)的微量元素釋放出來。提取劑緩沖到pH7.3，Zn、Fe等的DTPA螯合物最穩(wěn)定。由于這種螯合反應(yīng)達到平衡時間很長，需要一星期甚至1個月，實驗操作過程規(guī)定為2h，實際是一個不平衡體系，提取量隨時間的改變而改變，所以實驗的操作條件必須標(biāo)準(zhǔn)化，如提取的時間、振蕩強度、水土比例和提取溫度等。DTPA提取劑能成功地區(qū)分土壤是否缺Zn和缺Fe，也被認為是土壤有效Cu和Mn浸提測定的有希望的方法。提取液中的Zn、Cu等元素可直接用原子吸收分光光度法測定。主要儀器：往復(fù)振蕩機、100mL和30mL塑料廣口瓶、原子吸收分光光度計。試劑：（1）DTPA提取劑（其成分為∶0.005mol·L-DTPA—0.01mol·L-1CaCl2—0.1mol·LTEA，pH=7.3）。稱取DTPA（二乙基三胺五乙酸，C14H23N3O10，分析純）1.967g置于1L容量瓶中，加TEA（三乙醇胺C6H15O3N）14.992g，用去離子水溶解，并稀釋至950mL。再加CaCl2·2H2O1.47g，使其溶解。在pH計上用6mol·L--HCl調(diào)節(jié)至pH7.30（每升提取液約需要加6mol·L-HCl8.5mL），最后用去離子水定容。儲存于塑料瓶中。（2）Zn的標(biāo)準(zhǔn)溶液。100μg·mL~l和10μg·mL~1Zn，（3）Cu的標(biāo)準(zhǔn)溶液。100μg·mL-1和10μg·mL~1Cu，操作步驟稱取通過1mm篩的風(fēng)干土25.00g放入100mL塑料廣口瓶中，加DTPA提取劑50.0mL，25℃振蕩2h，過濾。濾液、空白溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液中的Zn、Cu用原子吸收分光光度計測定。Cu、Zn標(biāo)準(zhǔn)系列樣品的原子吸收分光光度法測定，但用DTPA提取液稀釋。最后分別繪制Cu、Zn標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果計算：中性和酸性土壤有效Zn、Cu的測定——0.1mol·L-HCl浸提-AAS法方法原理0.1mol·LHCl浸提土壤有效Zn、Cu，不但包括了土壤水溶態(tài)和代換態(tài)的Zn、Cu，還能釋放酸溶性化合物中的Zn、Cu，后者對植物的有效性則較低。本法適用于中性和酸性土壤。浸提液中的Zn、Cu可直接用原子吸收分光光度法測定。主要儀器往復(fù)振蕩機、100mL和30mL塑料廣口瓶、原子吸收分光光度計。試劑（1）0.1mol·L-'鹽酸（HCl，優(yōu)級純）溶液。（2）Zn的標(biāo)準(zhǔn)溶液。100μg·mL-'和10μg*mL~'Zn。（3）Cu的標(biāo)準(zhǔn)溶液。100μg·mL-/和10μg·mL-/Cu。操作步驟