一、分析意義
土壤有效氮磷鉀含量,是指導(dǎo)科學(xué)施肥的重要依據(jù)之一。目前,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物施肥之前取土分析,己成為農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效施肥的重要環(huán)節(jié)。但是,現(xiàn)有的常規(guī)分析測試速度慢。日分析樣品量僅10個~20個,不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的要求,而連續(xù)流動分析技術(shù),可在短時間內(nèi)準確、快速、大批量地完成樣品測試,是常規(guī)測試速度的10倍~15倍,特別在施肥關(guān)鍵季節(jié),可及時提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
由于連續(xù)流動分析中各步驟,如樣液移取、稀釋、試劑加入、混合、定時顯色、比色等全部自動執(zhí)行,從而使標準液和樣品液二者在上述各步執(zhí)行中數(shù)量(體積)和間隔時間完全一致,而在人工操作中,即使訓(xùn)練有素者也難于與之相比,因此流動分析不僅效率高,更主要的優(yōu)點是提高了分析精確度和準確度。
二、方法選擇的依據(jù)
連續(xù)流動分析技術(shù)所用的土壤浸提劑和浸提方法與常規(guī)方法相同,但在待測液中元素定量分析方法上與常規(guī)法有較大的區(qū)別。流動分析技術(shù)是運用自動化控制系統(tǒng),將試樣和試劑通過自動取樣器定時地用氣泡間隔,按比例連續(xù)不斷地流入自動分析比色系統(tǒng),所加化學(xué)顯色劑、管道潤滑劑、以及化學(xué)反應(yīng)是在流動的過程中完成,實現(xiàn)了溶液化學(xué)分析的自動化。連續(xù)流動分析系統(tǒng).是由關(guān)國的SKEGGS于1957年首先提出的。1966年由美國的TECHN ICON公司制造生產(chǎn),到了70年代,該技術(shù)己在歐美等發(fā)達國家普及,迄今該技術(shù)仍在這些國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)試驗中發(fā)揮重要的作用。我國在80年代初從匈牙利LABERMIN公司引進這一技術(shù),經(jīng)吸收、消化、研制生產(chǎn),并在古林、遼寧、北京等地使用。
流動注射分析技術(shù),是在自動流動技術(shù)基礎(chǔ)上的改進,其特點是把取樣改為切換定量采樣注入流動系統(tǒng),取消用于混合的空氣泡,靠化學(xué)擴散反應(yīng),不等反應(yīng)完全《發(fā)色高峰)即進入檢測器(比色池),如某些易產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)(如BaSO4)在沉淀產(chǎn)生之前已經(jīng)完成測試,其優(yōu)點是提高分析精度,不僅效率高,而且節(jié)省試劑。但因采樣閥易出故障,十幾年來國內(nèi)雖在仿制、改進等方面作了多種努力,至今尚未推出性能穩(wěn)定適用的產(chǎn)品。即使生產(chǎn)較早的瑞典TECATOR公司的產(chǎn)品,至今仍未被普遍采用。
1、 方法原理
本方法適用于測定土壤無機氮含量。采用氯化鉀溶液[c (KCI)=1 mol·L-1]浸提土壤中的NH4+-N和NO3—N。浸提液中的NH4+ -N測定,采用靛酚藍比色法。浸提液中的NO3– -N測定,采用偶氮染料比色法。該方法以硫酸銅為催化劑,硫酸肼為還原劑,在堿性條件下,將NO3– -N還原為NO2– -N , NO2– -N又在乙酸介質(zhì)中與對氨荃苯磺酸和甲萘胺作用,形成紅色的偶氮染料,根據(jù)紅色的深淺在520 nm處測定吸收值,其反應(yīng)式如下:
流動分析程序:取樣器→蠕動泵→反應(yīng)倉→比色計→計算機數(shù)據(jù)處理→打印結(jié)果
此方法測定的NH4–-N和NO3–-N的范圍為0. 2 mg·kg-1~16 mg·kg-1,測試速度為每h60個樣品,土液比為12∶5。
2、儀器設(shè)備
(1)自動取樣器:1臺,與連續(xù)流動測試系統(tǒng)相配套,可存放200個樣杯,該取樣器能定時定量自動吸取待測液和清洗提升針。
(2)蠕動泉:1臺,與連續(xù)流動測試系統(tǒng)配套。蠕動泵是用于運愉待測液和試劑的動力泵,內(nèi)設(shè)空氣閥,可將泵入的溶液分隔成大小均勻的氣泡。該儀器最大允許通道教為28個,裝有硅膠泵管的蠕動泵,開機運轉(zhuǎn)20 min,便可得到穩(wěn)定的液流或氣流《詳見儀器使用說明書)。
(3)反應(yīng)倉:2臺,一臺用于NH4+-N化學(xué)反應(yīng),一臺用于NO3– -N化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)倉設(shè)有恒溫加熱器和石英、琉璃等材料制成的螺旋玻璃管,以使待測液與試劑充分進行化學(xué)反應(yīng),形成穩(wěn)定的有色溶液。用于N03–-N的反應(yīng)倉,增設(shè)滲析器,以濾掉待測液中的有機生物類物質(zhì),防止干擾顯色。
(4)光電比色計:2臺,一臺用于NH4+-N測定,一臺用于NO3– -N測定。比色計多為雙光路光電比色計,光源發(fā)出的光線分成對稱兩束,經(jīng)過可變光柵,濾光后,一束通過試樣比色相,一束通過參考比色槽,并分別射在光電管的陰極面上,轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)前置放大器,箱給數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。90年代以來,新研制出用CCD光電集成板塊取代了光電管和電路放大器,用光導(dǎo)纖維取代聚光設(shè)備,使比色計體積縮小,光傳遞能量增強,靈敏度增大。
(5)數(shù)據(jù)處理及打印系統(tǒng):采用計算機對測試數(shù)據(jù)進行處理、繪制曲線及峰圖,計算土壤養(yǎng)分含量結(jié)果,并打印。計算機系統(tǒng)包括顯示器、鍵盤、磁盤或光盤驅(qū)動器、打印機接口等部分組成。
參考資料:土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法