[发明专利]利用离子交换树脂袋测定淹水稻田土壤速效养分和还原性物质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及的是一种利用离子交换树脂袋测定淹水稻田土壤速效养分和还原性物质的方法。

背景技术

土壤测试包括二个方面，一个是提取，另一个是分析。选择适当的提取剂十分重要，可是至今尚不能找到一种理想的提取剂来确保准确性，当今所用的种种提取剂不是过高就是过低地评估了土壤养分对植物的有效性。此外，提取某一特定养分元素的提取剂种类繁多，适用于各种不同的土壤，且各地测定结果难以相互比较。

常规的土壤速效养分和还原性物质测定通常都是采用风干土壤样品后用浸提剂来提取测定，而淹水稻田土壤在风干的过程中氧化还原条件发生的显著的变化，因此常规方法测定的其土壤速效养分和还原性物质含量与田间真实的情况差异很大，往往不能正确地表征淹水条件下土壤速效养分和还原物质状况。因此，常规分析方法测定的淹水稻田土壤速效养分不能指导水稻或者其他水生作物的施肥，这就需要研究出一种新的测定方法，在不改变淹水稻田土壤物理和化学性质的条件下提取出各种土壤速效养分和还原物质，最终得到准确的淹水稻田土壤速效养分和还原物质含量。

离子交换过程早于19世纪中叶就已发现，但是首次工业应用是在1905年，主要用于饮水的软化。离子交换对脂在农业上的研究始于本世纪50年代，最早是用来评估土壤中植物营养元素的有效性。大多数研究集中在利用阴离子交换树脂提取旱地土壤中的有效磷。也有用阳离子交换树脂来提取旱地土壤中交换性钾及研究非交换性钾的释放。离子交换树脂，作为土壤养分提取剂，具有一般化学提取剂不具备的优点，它能通过离子交换反应将土壤溶液及土壤表面的养分离子吸附于其表面，这一过程与植物根吸收养分有某种程度相似之处，因此，利用离子交换树脂袋来测定淹水稻田土壤速效养分含量，表征淹水条件下的土壤肥力状况是更加准确和可行的，且意义重大。

现有技术的土壤样品处理包括风干、去杂、磨细、过筛、混匀、装瓶保存和登记等操作过程。

(1)风干和去杂

从田间采回的土样，除特殊要求鲜样外，一般要及时风干。其方法是将土壤样品放在阴凉干燥通风、又无特殊的气体(如氯气、氨气、二氧化硫等)、无灰尘污染的室内，把样品弄碎后平铺在干净的牛皮纸上，摊成薄薄的一层，并且经常翻动，加速干燥。切忌阳光直接曝晒或烘烤。在土样稍干后，要将大土块捏碎(尤其是粘性土壤)，以免结成硬块后难以磨细。样品风干后，应拣出枯枝落叶、植物根、残茬、虫体以及土壤中的铁锰结核、石灰结核或石子等，若石子过多，将其拣出并称重，记下所占的百分数。

(2)磨细、过筛和保存

进行物理分析时，取风干土样100-200g，放在牛皮纸上，用木块碾碎，放在有盖底的18号筛(孔径1mm)中，使之通过1mm的筛子，留在筛上的土块再倒在牛皮纸上重新碾磨。如此反复多次，直到全部通过为止。不得抛弃或遗漏，但石砾切勿压碎。筛子上的石砾应拣出称重并保存，以备石砾称重计算之用。同时将过筛的土样称重，以计算石砾重量百分数，然后将过筛后的土壤样品充分混合均匀后盛于广口瓶中，作为土壤颗粒分析以及其它物理性质测定之用。

化学分析时，取风干好的土样如以上方法将其研碎，并使其全部通过18号筛(孔径1mm)。所得的土壤样品，可用以测定速效性养分、pH值等。测定全磷、全氮和有机质含量时，可将通过18号筛的土壤样品，进一步研磨，使其全部通过60号筛(孔径0.25mm)。测定全钾时，应将全部通过100号筛(孔径0.149mm)的土壤样品，作为其分析用。研磨过筛后的土壤样品混匀后，装入广口瓶中。

现有土壤样品采集技术适合旱地土壤采集。由于淹水稻田土壤中的还原性养分物质极易被氧化，若淹水稻田土壤样品采用相同方法采集，则会导致样品中易还原性速效养分测试结果极不准确。

土壤氧化还原的强度因素(氧化还原电位)和数量因素(还原性物质量)是土壤氧化还原过程中既相关又相区别的两个方面，在土壤氧化还原状况与土壤营养状况以及与植物生长的关系中，数量因素起重要的作用，测定还原性物质可以具体表示这种数量关系，并能揭示其中某种物质所占的比重及其作用。土壤还原性养分物质用硫酸铝溶液浸提，浸出液在高温和酸化条件下能被重铬酸钾溶液氧化者统称为还原性物质总量。在以硫酸铝为浸提剂时，浸出液在一定条件下，利用不同强度氧化剂的作用，可将还原性物质区分为还原性物质总量、活性还原性物质、亚铁和二价锰，并可计算出活性有机还原性物质。这种采用浸提剂测试水田氧化还原物质的方法，尽管采用新鲜土样测试，但依然无法保证土壤原始状态。同时，浸提剂能将土样还原性物质全部提取出来，但并不能准确描述土壤供给和植物吸收的关系。