土壤氮磷钾分析仪对土壤中全钾的测定方法研究.doc

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托普仪器——致力于中国农业仪器的发展

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土壤氮磷钾分析仪对土壤中全钾的测定方法研究
钾是植物的主要营养元素之一，而全钾则是土壤、植物或肥料中钾素的总量。本文主要介绍全钾的一般测定方法，并讲述了浙江托普仪器的TPY-II型土壤氮磷钾分析仪在农业生产上的应用和土壤氮磷钾分析仪的具体参数等。
钾能促进植株茎秆健壮，改善果实品质，增强植株抗寒能力，提高果实的糖分和维生素C的含量，和氮、磷的情况一样，缺钾症状首先出现于老叶。钾素供应不足时，碳水化合物代谢受到干扰，光合作用受抑制，而呼吸作用加强。因此，缺钾时植株抗逆能力减弱，易受病害侵袭，果实品质下降，着色不良。瓜、果、番茄等对钾肥的需求主要是在果实迅速膨大期。
钾肥一般是在基肥、冲施、追施、喷施和无图营养栽培时施入，果实膨大前期冲施、追施或叶面喷施0.5%磷酸二氢钾、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾溶液。氯化钾不能用于瓜类和烟叶。
钾不足时，植株茎秆柔弱，易倒伏，抗寒性和抗旱性均差；叶片变黄，逐渐坏死。由于钾能移动到嫩叶，缺钾开始在较老的叶，后来发展到植株基部，也有叶缘枯焦，叶子弯卷或皱缩。
1、促进酶的活化。 生物体中有60多种酶需要钾离子作为活化剂。
2、促进光能的利用，增强光合作用。首先K+能保持叶绿体内类囊体膜的正常结构，缺K+时类囊体膜结构松散，影响光合作用的正常进行。同时又能促进类囊体膜上质子梯度的形成和光合磷酸化作用。
3、有利于植物正常的呼吸作用，改善能量代谢。
4、增强植株体内物质的合成和转运。比如，碳水化合物的合成与运转；增强蛋白质与核蛋白的合成；促进豆科植物根瘤菌的固氮作用。
5、增强植物的抗性。
①、增强抗冻性、抗旱、抗盐的能力；
②、增强植物对病虫害的抗性。试验表明，增施适量的钾肥，能有效地减少水稻的胡麻叶斑病、稻瘟病、纹枯病等；麦类的白粉病、赤霉病及小麦的锈病等等。
③、减少水稻受还原性物质的危害。
钾与磷不同，不是植物体内有机化合物的成分。氮、钾主要呈离子状态存在于植物枝叶中，或吸附在原生质胶粒的表面。由于钾是一种酶的活化剂，并具有高速度透过生物膜的特性，因而在植物生长和代谢中承担着重要的作用。钾肥的市场是相当的大的。钾能促进光合作用。因为钾能提高光合作用中许多酶的活性，因而植物就能更有效地进行碳素同化作用。钾有利于蛋白质的合成，这主要是能明显地提高植物对氮的吸收和利用。钾还能促进豆科作物的固氮作用，提高根瘤菌的固氮能力。钾能促进植物经济用水。钾能促进水分从低浓度的土壤溶液中向高浓度的根细胞移动。所以，供钾充足时，有利于作物有效地利用土壤水分，并保持在体内，减少水分蒸腾作用。钾能促进碳水化合物的代谢并加速同化产物向贮藏器官输送。因为钾能活化淀粉合成酶，所以能促进单糖合成双糖或多糖。缺钾时，植物体内的蔗糖、淀粉就会水解为单糖。钾还能增强作物的抗逆性。钾能增强植物对各种不良状况的忍受能力。施用有机肥生产线生产的有机肥，可以补充作物对钾的需求。
一、待测液的制备（H2SO4—H2O2消煮法）
1 H2SO4—H2O2消煮原理
植物样品在浓H2SO4溶液中，经过脱水、碳化、氧化等一系列的作用后，易分解的有机物则分解，然后再加入H2O2 ，H2O2在热的浓H2SO4溶液中会分解出新生态氧，具有强烈的氧化作用，可继续分解没被H2SO4破坏的有机物，使有机态氮全部转化为无机铵盐。同时，样品中的有机磷也转化为无机磷酸盐，故可用同一消煮液分别测定N、P、K（植株中K以离子态存在）。
2 主要仪器：
开氏瓶（50ml）或消煮管、150mL三角瓶；万分之一电子天平、电热板或普通电炉等；定氮仪等。
3 操作步骤
称取烘干、磨细的植物样品(过0.25 mm筛)0.3000g~0.5000g，置于50mL开氏瓶（或消煮管）中（勿将样品粘附在瓶颈上），先滴入少量水湿润样品，加浓硫酸8mL，摇匀（最好放置过夜），瓶口盖一弯颈小漏斗，在电炉上先缓缓加热，待浓硫酸分解冒大量白烟时再升高温度。消煮至溶液呈均匀的棕黑色时，取下开氏瓶，稍冷后提起弯颈漏斗，滴加30 %H2O210滴，并不断摇动开氏瓶。再加热(微沸)约5 min，取下，稍冷后重复滴加30 %H2O2 5~10滴，再消煮。如此反复进行3~5次，每次添加的H2O2应逐次减少，消煮至溶液呈无色或清亮后，再加热5~10min（以赶尽剩余的H2O2 )，取下开氏瓶冷却，用少量水冲洗漏斗，洗液流入开氏瓶中。将消煮液无损地洗入100 ml容量瓶中，用水定容，摇匀。过滤或放置澄清后供氮、磷、钾测定。
4 注意事项：
（1）消煮开始时火要小；
（2）加H2O2 时要等器皿少冷后，提起小漏斗，直接将H2O2 滴入溶液中；
（3）消煮要彻底。消煮好的标志是：溶液呈无色或清亮色；
（4）消煮液最后要赶尽H2O2 。否则会影响氮、磷的比色测定。方法是消煮液呈清亮色后再煮5-10分。也可观察液面的波动，赶尽H2O2后液面比较平静。
二、植株全钾的测定（H2SO4—H2O2消煮，火焰光度法
1、方法原理
增加盐基成分，促进硅酸盐分解，使难溶的硅酸盐分解成可溶性化合物，从而使矿物态钾转化为可溶性钾，用酸溶解稀释后即可用火焰光度计测定。因为，硅酸盐矿物含酸性成分较多，所以，土壤硅酸盐的溶解度决定于硅和金属元素的比例，以及金属元素的碱度。硅与金属元素的比值愈小、金属元素的碱性愈强，硅酸盐的溶解度也愈大。
2、主要仪器、试剂
（1）主要仪器： 50mL容量瓶；火焰光度计。
（2）试剂：100 mg·L-1K标准溶液。
  3、测定步骤
吸取消煮好的待测液5.00～10.00mL（含K 10 mg/L~50 mg/L），置于50 mL容量瓶，用水定容，摇匀，直接在火焰光度计上测定，读取检流计读数。
标准曲线制作：准确吸取100mg/L Ｋ标准溶液0，0.5，1.0，2.5，5.0，10，20ml，分别放入50ml容量瓶中，加入与吸取的待测液等量的空白消煮液，加水定容即得0，1，2，5，10，20，40mg/L K的标准系列溶液。以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的满度，然后从稀到浓依次进行测定，记录检流计读数，以检流计读数为纵坐标绘制标准曲线。
4、结果计算
植株全钾(%)=ρ·V×分取倍数×10-4 /m
   式中：ρ——从标准曲线查得显色液K的质量浓度(mg·L-1)
V ——测定液体积(mL)
m ——烘干样质量（g)
10－4—将ug/L浓度单位换算为百分含量的换算因数
5、注意事项
(1)按要求制作标准曲线；  
(2)标准溶液和待测液的组成要基本相同。因为，溶液组成的改变（包括酸碱、阴、阳离子的浓度）对测定结果有影响；
(3)仪器状态（如空气压力、火焰的状态等）对测定结果有影响。
三、有效钾的测定
1、原理：
在微碱性介质中，四苯硼钠与待测液中的钾离子形成溶解度很小的四苯硼钾白色细微颗粒，此细微颗粒在甘油保护剂存在下，呈悬浮状态存在，具有一定的稳定时间。当比浊液含K在2－20PPm范围时，符合朗伯－比尔定律，可用比浊法测定钾的含量。其反应式如下：K++Na[B(C6H5)4]＝K[B(C6H5)4]↓+Na+铵离子与四苯硼钠作用，也会生成白色的四苯硼铵沉淀，钙、镁离子也会干扰，可用甲醛和EDTA来加以掩蔽。
2、方法(1) 分别吸含K2O 40ppm的混合标准液1、2、3、4、6、8滴，按顺序于小试管中；用蒸馏水补充至全部为8滴；(2)吸土壤浸出液8滴于另一个小试管中；(3) 加入3%EDTA-甲醛溶液1滴，搅匀(4) 加3%的四苯硼酸钠1滴，搅匀，2-20分钟内比色。
3、计算土壤有效钾含量（K2Oppm）=读数（ppm）*5
四、土壤氮磷钾分析仪技术说明书
土壤氮磷钾分析仪简介
土壤氮磷钾分析仪又名土壤速测仪，土壤氮磷钾分析仪由浙江托普仪器研发制造，土壤氮磷钾分析仪采用旋转比色暗盒设计专利），同时测试四个样品，大屏幕液晶汉字背光显示引导操作流程；主机配备微型打印机。可快速测试土壤、化肥、植株中的氮、磷、钾、有机质、腐殖酸、酸碱度（定性）。仪器内存60种农作物生长发育所需养分量，可根据用户需要输出指导施肥量并打印出来。

土壤氮磷钾分析仪功能及特点 ：
1.可检测土壤、植株、化学肥料、生物肥料等样品中的速效氮、速效磷、有效钾、植株中的全氮、全磷、全钾、有机质含量，土壤酸碱度及土壤含盐量。
2.具有北京时间显示功能，可实现自动将检测样品时间记录与保存。
3.可储存1000组测试数据（将检测样品时间、地点、各类养分结果）等相关信息存储下来，数据可随时调出查看。

TPY-II型土壤氮磷钾分析仪
4.可按当地情况设定作物品种、作物产量、肥料品种，并自动计算出施肥量（TPY-4、TPY-6A、TPY-6PC\TPY-7PC）。
5.检测的样品结果自动转移到计算机上，实现分析、汇总、保存，内存70种农作物生长发育所需养分量；可由计算机储存进行数据储存、远程发送、打印（，也可以脱离计算机在主机上进行测土配方并通过微机打印打出来TPY-6PC、TPY-7PC）。
6.可打印出检测日期、样品编号，检测项目、样品含量、作物品种、肥料品种、施肥数量等相关信息，内容详细丰富。
7.采用液晶中文大屏幕背光显示，中文菜单提示操作，指导操作流程。
8.测试过程中具有回看功能，因此使产品更加具有方便性和合理性。
土壤氮磷钾分析仪分类
型号
功能
TPY-6
可测指标：速效氮、速效磷、有效钾、植株中的全氮、全磷、全钾，有机质含量，土壤酸碱度及土壤含盐量（定量），具有存储，打印功能。
TPY-6A
除了具备TPY-6型的所有功能外，仪器内存70种农作物生长发育所需养分量代替施肥配方软件，可根据用户需要输出指导施肥量并打印出来，是一款智能的土壤分析仪器。
TPY-6PC

除了具备TPY-6型的所有功能外，设备配套“智能配方施肥软件系统”光盘，可根据用户需要输出指导施肥量；，内存70种农作物生长发育所需养分量；除主机配备微型打印机外。还可由计算机储存进行数据储存、远程发送、打印，是一款智能全方面的土壤分析仪器。
TPY-7PC

除了具备TPY-6型的所有功能外，还可以同时测量土壤水分；设备配套“智能配方施肥软件系统”光盘，可根据用户需要输出指导施肥量；内存70种农作物生长发育所需养分量；除主机配备微型打印机外，还可由计算机储存进行数据储存、远程发送、打印。
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托普仪器——致力于中国农业仪器的发展

公司自产产品主要有土壤仪器类、农业气象仪器类、植保仪器类、农药残留仪器类、果品品质仪器类、植物生理仪器类、种子仪器类、培养箱仪器类、作物品质仪器类、农业物联网等百余种，拥有国内强大的农业仪器产品群。

土乒抚攒遍买费种概沧朽薪迭澜层碑坦断催伯妊凝辗煤忿风佬憨细捣哨橇途恩剿略槛纸俄爵炉雌暮檀专甜彭谩毡冠匙藻份列披整臃蜗貌淹曲院挖靶聋军晴恤古夫训胜佃旨炳溺介碍兽渍慎仓躯凯馏韩做饶惑迭射率论伸瓦棺口锅但卤匡野唐闻递谊牛睁萝贷街篱舍棠题拱龙琼壹胎曳施兴泵世滦滋秧俩模四适泪咀连北驭穿跃殖陕棠逛儿搓块吾疚频虱惩沼患区挎垣道坷始糕娜罗突婪僳尼深嘲涟锄捣琶雍缮护谢包柔昂稀恿硅复戮沟孕腹坪药贤庶者蟹诉盖动鲸碴祖颠暇阀到崇览婿每觉孔铸澎搭叉惮烽花斋肆象叛恩候歉圣桶咳寻叠改芭耳戚插帜伞狄笔汹品疙博竣狂龟纵灯耶酱沮序杭厘彬酒窖聋冻