农业土壤交换性钙镁测定方法研究

王福林　罗艳

摘 要：本文对农业土壤交性钙镁的测定方法进行了改进实验，利用振荡法对样品进行浸提，电感耦合等离子光谱仪（ICP-OES）测定，总结出一套适合于批量农业土壤样品交换性钙镁的测试方法，方法简便，快速，稳定，易于掌握。选取国家一级标准物质进行验证，方法精密度（RSD，n=11）：0.82%～3.38%，准确度（RE）：-2.4%～1.3%，方法测定结果与国家标准物质推荐值一致。

关键词：农业土壤；交换性钙镁；振荡；浸提液；电感耦合等离子体发射光谱仪

土壤中交换性钙镁含量是反映土壤钙、镁供应能的一个重要指标[1]，明确土壤中交换性钙镁含量，对研究合理施肥、提高作物产量和品质有重要意义[2]。但土壤交换性钙镁的国标测定法前处理步骤繁琐，EDTA滴定钙镁，操作复杂，耗时长；原子吸收光谱法为单元素测定[3]，线性窄、效率低。为适应全国农业土壤调查，降低生产成本，实现批量生产。本文在借鉴前人先进经验的基础上，利用震荡法[4]采用乙酸-EDTA和乙酸铵作为交换液分别交换土壤中的钙、镁，对震荡时间、温度和交换液进行比较试验，建立了一套ICP-AES测定土壤中交换性钙镁的快速分析方法。

1. 实验部分

1.1 仪器及工作参数

OPTIMA 5300V 电感耦合等离子体发射光谱仪（美国 PerkinElmer公司），恒温振荡器。工作参数：射频功率-1300W，雾化气流量-0.8L/min，辅助氣流量-0.5L/min，等离子体气-15L/min，泵速-1.5mL/min，观测方向和高度—垂直，15mm。

1.2 标准溶液及主要试剂

1.2.1 钙、镁混合标准溶液：市购有证标准溶液ρ=1000μg/mL。

1.2.2 乙二胺四乙酸、乙酸铵、氨水、乙酸：均为分析纯。

1.2.3 实验室用水：去离子水（电阻率18.2MΩ·cm）

1.2.4 1mol/L乙酸铵交换液：称取77.09g乙酸铵溶解于1L水中，用50%氨水调节至pH=7.0，另配调节至pH=8.5

1.2.5 1mol/L乙酸铵-0.005mol/L EDTA交换液称取77.09乙酸铵和1.461g乙二胺四乙酸溶于1L用50%氨水调节至pH=7.0，另配调节至pH=8.5。

1.3 实验方法

交换性钙：称取0.80g样品于250mL塑料瓶中，加入100.0mL 1mol/L乙酸铵+0.005mol/L EDTA（酸、中性样品调节pH=7.0，碱性调节pH=8.5），在恒温水浴振荡器中25℃，180r/min振荡60min，干过滤，ICP-AES测定。

交换性镁：称取0.80g样品于250mL塑料瓶中，加入100.0mL 1mol/L乙酸铵（酸、中性样品调节pH=7.0，碱性调节pH=8.5），在恒温水浴振荡器中25℃，180r/min振荡60min，干过滤，ICP-AES测定。

按上述方法，随同试样处理两份空白。

2. 结果与讨论

2.1 震荡时间

按1.3实验方法处理样品，在恒温水浴振荡器中25℃，180r/min分别振荡30min、45min、60min、75min，干过滤，测定结果见表1：

由表1可见，当震荡时间为60min和75min时，测定结果无明显差异，因此确定震荡时间为60min。

2.2 震荡温度

按1.3实验方法处理样品，将恒温震荡器的温度和室内温度分别调至24℃、24.5℃、25℃、25.5℃震荡60min，干过滤，测定结果见表2：

由表2可见，当温度为25℃、25.5℃时，测定结果无明显差异，因此确定震荡温度为25℃。

2.3 交换液的选择

称取0.80g标准物质于250mL塑料瓶中，加入100.0mL的1mol/L乙酸铵（酸、中性样品调节pH=7.0，碱性调节pH=8.5），在25℃下，180r/min振荡60min，干过滤，测定结果见表3：

由表3可见，用1mol/L乙酸铵作为交换液时，交换性镁满足要求，交换性钙明显偏低。因此测定交换性镁时选择1mol/L乙酸铵作为交换液。

称取0.80g样品于250mL塑料瓶中，加入100.0mL的1mol/L乙酸铵+0.005mol/L EDTA（酸、中性样品调节pH=7.0，碱性调节pH=8.5），在恒温水浴振荡器，25℃下，180r/min振荡60min，干过滤，测定结果见表4：

由表4可见，采用1mol/L乙酸铵+0.005mol/L EDTA作为交换液时，交换性钙满足要求，交换性镁明显偏高。因此测定交换性镁时选择1mol/L乙酸铵+0.005mol/L EDTA作为交换液。

2.4 方法的准确度和精密度

选用国家标准物质GBW07414a、GBW07414a、GBW07416a、GBW07458按照1.3节实验方法独立处理样品，并测定11次，表5结果表明，该方法的精密度（RSD，n=11）为0.82%～3.38%，准确度（RE）为-2.4%～1.3%。满足农田土壤环境环境质量检测技术规范要求，证明了方法的准确、可靠。

3. 结论

通过上述方法试验，有效降低了测试成本，提高了生产效率，为适应全国农业土壤调查，实现大批量生产提供了技术支持，也为以后更多地区开展类似研究提供了参照基础。通过多地区农业土壤调查项目中交换性钙镁测试任务的实施，证明该方法在实际生产中具有很好的实用性和可靠性。

参考文献：

[1] 杨乐苏. ICP—AES直接测定土壤中多种交换性阳离子组成[J]. 林业与环境科学， 2008， 24（6）：20-23.

[2] 胡霭堂， 陆景陵. 植物营养学.第2版[M]. 中国农业大学出版社， 2003.

[3] 魏林根， 李建国， 苏全平，等. 振荡浸提——原子吸收光谱法测定土壤中交换性钙镁[J]. 分析测试技术与仪器， 2006， 12（4）：249-252.

[4] 姜丽丽， 李絮花， 王川，等. 土壤交换性钙镁测定方法的改进研究[J]. 湖南农业科学， 2011（5）：41-43.