专利名称：土壤和作物养分的化学速测方法
技术领域：
本发明属于农业技术领域中对土壤和作物养分的进行测定的方法。
背景技术：
农业在我们国家占有重要的地位，为了增产增收，每年需施大量化肥。据统计全国平均折每亩施用纯养分量(NPK)11.21公斤/亩，有的省份，如吉林省达16.77公斤。施入化肥投入的人民币每亩大体为25～40元左右。个别农户为追求高产，化肥纯养分每亩施用20多公斤，投入增加到80元左右人民币。这样做违背了科学施肥规律，造成报酬递减，增产不增收，增加生产成本。如何施用肥料才算科学，应根据不同土壤，不同作物，不同的肥料种类，耕作栽培特点，来合理的选择和搭配各种肥料。达到用量适宜氮磷钾比例恰当，基肥追肥结合，满足不同作物不同生育期时营养的需要，达到高产优质高效培养肥力，不污染环境。
为达到科学施肥、首先应进行土壤测定，了解土壤的供肥能力，缺少什么元素，缺多少，氮磷钾比例如何搭配；第二步要知道种植的作物种类，需肥特点，目标产量等制定施肥配方。为农户购买什么肥料，怎么施用提出合理方案。
土壤的肥力状况，不仅取决于各种养分的含量，而且还取决于它们存在的形态。有的形态必须转化后，才能被作物吸收利用，称为迟效性养分，有的可直接被作物吸收利用，称为速效性养分，如硝态氮、铵态氮、水溶性和代换性的磷、钾等。在农业生产中，常以速效养分的含量作为衡量土壤肥力现状和决定施肥措施的依据，因此，定期测定它们的含量有重要意义。
作物组织中营养元素的浓度比它们在土壤中的浓度为高，同一元素在不同产量地块的作物中有显著差异。因此，进行组织汁液的化学速测，可以找出不同产量地块的作物对肥料的需要，指导作物不同生育期的追肥。作物组织中营养元素的化学速测方法简单，容易掌握，并且测定结果与作物生长情况相关性比较大，因而是作物营养诊断的有效手段之一。
要测土化验，常规实验室不仅成本高，而且需时长。下面简介一下常规测定土壤有效养分的方法的操作步骤
1、土壤速效钾的测定1N Na2SO4浸提——四苯硼年钠法操作步骤称取通过1毫米筛孔的风干土5克放入三角瓶中(如样品为酸性土含铁.铝特别多，应加入粉状CaCO30.1克左右)加入1N Na2SO4浸提液25毫升，加塞振荡20分钟过滤(此为待测液)。
吸取滤液8毫升于试管中，加入1毫升甲醛-EDTA碱液摇匀静置5分钟。用带针头的注射器吸取3％四苯硼钠1毫升，快速有力地注入盛待测液的试管中，大力摇匀，使成极细粒子，放置10分钟。选用蓝紫色滤光片(波长420nm)及1厘米比色槽，在半小时内比浊完毕。同时做空白试验。
钾标准曲线绘制分别吸取钾标准液(0，5，10，15，20，25，30PPm)8毫升于试管中，与待测液同样处理，最后进行比浊。以吸收值(A)或透光度(T)为纵坐标，Kppm数为横坐标，在方格纸或半对数纸上绘成标准曲线。根据待测液的吸收值或透光度即可从标准曲线上查得相应钾的含量。结果计算土壤速效钾PPm＝待测液KPPm×V/W式中V-加入浸提剂毫升数，W-样品烘干重(克)。
2、碱解氮的测定碱解扩散法操作步骤称取通过60号筛风干样品2.0克，均匀铺在扩散皿外室，水平地轻轻旋转扩散皿，使样品铺平。
在扩散皿的内室中加入2％的硼酸指示剂溶液2毫升，然后在皿的外室边缘涂上碱性甘油，盖上毛玻璃。并旋转数次，以使毛玻璃与皿边完全粘合，再慢慢转开毛玻璃的一边，使扩散皿露出一条狭缝，迅速加入1.0N氢氧化钠溶液5毫升于皿的外室中，立即用毛玻璃盖严。
水平地轻轻旋转扩散皿，使溶液与土壤充分混匀，用橡皮筋固定，随后小心地放入40℃的恒温箱中24小时后取出，以0.01N H2SO4标准溶液滴定扩散皿内室硼酸溶液吸收的氨量，终点是由蓝绿色转变至红紫色，记下所用去的标准酸量(V)。结果计算碱解氮(PPm)＝(V-V0)×N×14.0/W×103式中W-烘干土样重
3、中性和石灰性土壤速效磷的测定0.5M NaHCO3法操作步骤称取通过20号筛的风干样品5.00克于200毫升三角瓶中，加入NaHCO3溶液100毫升，再加一角勺无磷活性炭，塞紧瓶塞，在振荡机上振荡30分钟，立即用无磷滤纸过滤，滤液承接于100毫升三角瓶中。
吸取滤液10毫升(含磷量高时吸取2.5-5毫升，同时应补加0.5M碳酸氢钠溶液至10毫升)于50毫升量瓶中，加7.5N硫酸钼锑抗混合显色剂5毫升利用其中多余的硫酸来中和碳酸氢钠，充分摇匀，排出二氧化碳后加水定容至刻度，再充分摇匀(最后的硫酸浓度为0.65N)。
半小时后在光电比色计上用红色滤光片比色，或用72型(或721型)分光光度计比色(波长700nm)，比色时须同时做空白测定。
磷标准曲线绘制分别吸取5PPm磷标准溶液0、1、2、3、4、5毫升于50毫升量瓶中，每一量瓶即为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5PPm磷，再逐个加入0.5M碳酸氢钠10毫升和7.5N硫酸—钼锑抗混合显色剂5毫升，然后同待测液一样进行比色。在半对数纸上绘制成曲线。结果计算土壤速效磷(PPm)＝比色液PPm×取用量倍数×100/5式中取用量倍数——50/10或50/5由上面的方法可以看出要测土化验，常规实验室不仅成本高，而且需时长，给广大农村的使用带来不便。
发明内容
本发明提供一种土壤和作物养分的化学速测方法，以解决测土化验和作物养分检测时，存在的常规实验室成本高、需时长的问题。本发明采取的技术方案是包括下列步骤一、土样的采集和处理(一)采样方法1.是对角线采样法适于面积小，1公顷以下，地势平，肥力均的采样地块，对角采5-10个点，把采集的样品混在一起为一个混合样。2.是棋盘式采样法适于面积中等，1-2公顷，地势整齐，有些肥力差异的采样地块，采10-15个点，混在一起为一个混合样。3.是蛇形采样法适于面积大，一般2-3公顷，地势不平坦，肥力不均匀的采样地块，15-20个点混在一起为一个混合样。
采样时，在采样点上先刮去1-2公分厚的表层土，用铁铲垂直取深度20厘米，宽10厘米，厚2厘米的土片，高产地块取样深度可达40厘米，然后把各采样点采到的土样在地头摊放在塑料布上，捏碎大块，捡掉石砾，动植物残体等混杂物，充分拌匀，便成为混合土样，可用四分法多次淘汰，直到剩0.25-0.5千克为止，装入袋中，用铅笔写明编号，采样地块名称，采样日期，如果起垄栽培在垄台上采集，采样深度应从垄台高度一半算起。
二、土壤碱解氮的速测(1)称取相当于干土0.5克的新鲜土样，铺于称量瓶内，另剪与瓶盖内圆大小一样的滤纸片，置于瓶盖内面，纸上滴加2摩尔/升的稀硫酸5～6滴，滴加量以能使滤纸紧贴在瓶盖上为度，采用的滴管为20滴±1滴＝1毫升，在瓶底中央用滴管或注射器迅速注入浓度20％氢氧化钠2毫升，立即盖紧瓶盖，勿使漏气；水平转动称量瓶，使碱液与土样充分接触，然后将称量瓶小心平放于水温为40℃的水面上，15分钟后取出，立即打开瓶盖，用5毫升蒸馏水冲洗瓶盖于另一个干燥的小烧杯中，搅拌，使滤纸上的硫酸铵充分溶解于蒸馏水中，得到土壤待测液；(2)用滴管吸取该小烧杯内的溶液两份各8滴，分别放在白瓷点滴板的孔穴中；(3)制作标准色阶，分别准确吸取2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，该2ppm、16ppm氮、磷、钾混合标准液的配制方法用分析天平精确称取干燥的分析纯磷酸二氢钾0.4390克、硝酸钾0.7220克、氯化铵0.3820克、硫酸钾1.3247克，放在烧杯中加水溶解后，无损地转移到1000毫升容量瓶中，并用蒸馏水少许多次洗烧杯，也转入该容量瓶中，最后用蒸馏水定容至刻度，充分摇匀；此原液含磷、硝态氮、铵态氮各100ppm，含钾1000ppm；加入5滴甲苯以防腐；用吸量管分别取上述原液2毫升、16毫升，分别置于两个100毫升容量瓶中，用蒸馏水都定容至刻度，充分摇匀；此二液分别为含有硝态氮、铵态氮、磷各2ppm、含钾20ppm和含有硝态氮、铵态氮、磷各16ppm、含钾160ppm；按下表进行稀释，配成系列标准液。
(4)在土壤待测液和各级标准的液的孔穴中，各加20％酒石酸钾钠1号1滴，各加奈式试剂2滴该奈式试剂配制方法为溶解5克碘化钾于15毫升蒸馏水中，徐徐加入饱和氯化汞溶液，直到红色沉淀不再消失为止；再加40毫升50％氢氧化钠，稀释至100毫升。静置后，吸取上部澄清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，搅匀，5分钟后与标准色阶比较，求出待测液的浓度。
结果计算土壤碱解氮含量(毫克/千克)＝比色读数(毫克/千克)×10；再把计算值代入方程式y＝ax+b中计算出常规检测值，方程式中a、b值是采取如下方法得出的用常规方法测定某种土类30个样品的碱解氮含量，然后用该方法测定该30个样品的碱解氮含量，求得两组平均值，进而求出方程式中a、b值；土壤碱解氮含量(千克/公顷)＝测得毫克/千克×2.25；三、土壤速效磷的速测(1)称取相当于干土2克的新鲜土样，放在干燥的塑料瓶中，加无磷活性炭0.05克，加0.5摩尔/升碳酸氢钠10ml，使土液比为1∶5，充分摇动200次，用干滤纸过滤到干燥容器中，滤液待测，或倒入小烧杯中，将折好的滤纸、尖端向下放入杯内土壤中，约5分钟后渗透于滤纸锥形体内的清液供测定用；(2)用滴管吸取两份该土壤浸出液各8滴，分别放在白瓷点滴板的两个孔穴内，搅拌；(3)制备标准色阶，分别准确吸取该2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，按下表稀释，配制系列标准溶液。
(4)在土壤浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3.6摩尔/升盐酸—钼酸铵2滴，该盐酸—钼酸铵制配制方法是1.5％钼酸铵称取15克钼酸铵溶于300毫升60℃蒸馏水中，冷却后边搅边加入浓盐酸300毫升，待溶液冷却至室温，用蒸馏水稀释至1000毫升，贮于棕色瓶中；充分搅拌，待气泡消失后，再用光亮锡棒搅拌，至生成的兰色不再加深为止，5～20分钟内将显色后的浸出液与标准色阶比色，记录比色读数；结果的计算土壤速效磷P含量(毫克/千克)＝比色读数(毫克/千克)×5再把计算值代入方程式yP＝axP+b中计算出常规检测值；P2O5＝P×2.29求每公顷速效磷含量(千克/公顷)＝土壤速效磷(P)含量(mg/kg)×2.25四、土壤速效钾的速测(1)称取相当于干土2克的新鲜土样，放在干燥的塑料瓶中，加入16％硫酸钠10ml，使土液比为1∶5，用力摇动200次，用干滤纸过滤到干燥容器中，或倒入小杯中，将折好的中速滤纸使尖端向下放入杯内土壤中，约5分钟后，以渗透于滤纸锥形体内的清液供测定用；(2)用滴管吸取两份土壤浸出液各8滴，分别放在黑点滴板的两个孔穴中。
(3)配制比浊标准，分别准确吸取该2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，按下表稀释，以配制系列标准溶液。
(4)在土壤浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3％EDTA-甲醛1滴，搅匀；该3％EDTA-甲醛的配制方法称取3克EDTA-钠，溶于50毫升蒸馏水，加37％甲醛50毫升，再加0.5摩尔/升碳酸氢钠6毫升和2，6-二硝基酚0.1克，充分混合溶解；各加3％四苯硼钠1滴，搅匀，该3％四苯硼钠的配制方法称取0.3克四苯硼钠，溶于10毫升蒸馏水中，加1滴0.2摩尔/升氢氧化钠溶液，使pH值为8～9，放置过夜后过滤；3～4分钟后将待测液与比浊标准比较，记录比浊读数；结果计算土壤速效钾含量(毫克/千克)＝比浊读数(毫克/千克)×5再把计算值代入方程式yK＝axK+b中计算出常规检测值；K2O＝K×1.2土壤速效钾含量(千克/公顷)＝土壤速效钾含量(毫克/千克)×2.25
本发明一种实施方式中还包括五、土壤含水量的速测先称空铝盒重，后在铝盒中称新鲜土样5克，加酒精3～4毫升，充分搅匀，点燃，待燃烧将尽时，拨动土样以助其燃烧完全，如土样未烧干，再加2～3毫升酒精，重新点燃，直到土样呈松散粒状为止；冷却后称重。
结果的计算 本发明一种实施方式中还包括六、土壤酸碱度的速测取黄豆粒大小的少许土样，捏碎后放在白瓷点滴板孔穴内，加3～5滴蒸馏水，再加3～5滴通用混合指示剂，该通用混合指示剂配制方法为称取麝香草酚兰0.025克，甲基红0.065克，溴麝香草酚兰0.40克，酚酞0.25克，溶于400毫升50％酒精加蒸溜水至约800毫升，滴加0.1摩尔/升氢氧化钠，使溶液由深红色变成黄绿色，最后加水到1000毫升；使土样湿透，并有少许余液，搅拌，使土样与指示剂充分作用，静置一会后，倾斜点滴板，使溶液有少许流出，与pH标准色阶比色，记录土壤pH值；本发明一种实施方式中还包括七、作物养分的速测(一)、作物组织样品的采集处理(1)样株的选择要多点取样，样株有充分的代表性；各样株数目一般在十株以上；(2)采样的时间选择晴天上午8-10时；(3)采样的部位选择疏导组织较发达，叶绿素含量较少的组织器官作为采样部位。
(4)样品的处理 样品采集后，必须先将枯焦死亡的部分和沾染在植株上的土粒灰尘等去除干净；然后把所有需要的部位剪下来，剪碎到1～2毫米长短，充分混匀，待测；(二)、作物组织中氮素的速测(1)将剪碎的作物组织样品混匀后，取一部份压汁；压出的汁液用蒸馏水稀释40倍；或将剪碎的作物组织样品混匀后，称取0.5克，放在干燥的塑料瓶中，加蒸馏水20毫升，用力摇动200次，过滤，静置，待测；(2)吸取以上稀释后的压汁或浸出液两份各8滴，放在白瓷点滴板的两个孔穴内，以下同土壤碱解氮的速测中的操作步骤(3)制作标准色阶；(3)在浸出液和各级标准液的孔穴中，各加35％醋酸2滴，各加硝酸试粉0.05克搅匀，该硝酸试粉的配制方法是称取化学纯硫酸钡100克，105℃烘干4小时，磨细过60孔筛，分作四份，分别与10克磨细硫酸锰、2克锌粉，磨细、过80～100孔筛、4克磨细对氨基苯磺酸及2克磨细甲一萘胺混合，最后加入75克磨细的柠檬酸，一起混匀磨细；5分钟后与标准色阶比较，求出待测液的浓度；结果的计算作物组织中硝态氮的含量(ppm)＝比色读数(ppm)×稀释倍数(三)、作物组织中无机磷的速测(1)吸取以上该作物组织稀释后的压汁或浸出液两份各8滴，放在白瓷点滴板的两个孔穴内；以下同土壤中速效磷的操作步骤(3)制作标准色阶；(2)在作物浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3.6摩尔/升盐酸—钼酸铵2滴，充分搅拌，待气泡消失后，再用光亮锡棒搅拌，至生成的兰色不再加深为止，5～20分钟内将显色后的浸出液与标准色阶比色，记录比色读数；结果计算无机磷含量(ppm)＝比色读数(ppm)×稀释倍数；(四)、作物组织中钾的速测吸取该两份作物组织浸出液或稀释后的压汁各8滴，放在黑瓷点滴板的两个孔穴内，以下同步骤四土壤中速效钾的操作步骤之(3)(4)。
结果的计算作物组织(或组织液)中钾的含量(ppm)＝比浊读数(ppm)×稀释倍数。
本发明速测的目的在于土壤氮、磷、钾速测是一种相对于常规分析、速度更快捷，成本更低廉，测试设备更简单，测试方法更简化，而测试精度能满足测土施肥要求的土壤氮、磷、钾测试技术设备。
现阶段我国三农问题正在逐渐得到解决，但就如何降低成本、提高作物单产、增加经济效益，这始终是农业生产中需迫切合理解决的矛盾，现就速测技术设备的应用基本能达到氮、磷、钾的合理使用，达到增产、增效的目的之一。为此速测技术与仪器的推广和应用是农业生产过程中测土计量施肥必备的辅助手段。
本发明应用领域十分广泛，主要有(1)县、乡农技推广站测土施肥服务。(2)化肥厂、种子销售部门。(3)农村植物医院。(4)土肥部门，土壤肥力调查。(5)农化服务部门，(6)农村基层如村、农场、科技示范点自我测土服务。
本发明解决了许多常规分析方法需要仪器设备昂贵，分析过程操作十分繁琐的问题。把常规分析方法加以简化，如减少浸提液的体积，缩短浸提时间，简化测定步骤，改用比色方法，使之操作快速、简便、测定准确，易被群众掌握。
按照农业部全国肥料总站制定的土壤分析技术规范的精度要求，碱解氮允许相对误差为10％、有效磷为5％、速效钾为5％。本发明测定氮、磷、钾的精度为，碱解氮4.27％、有效磷为5％、速效钾为2.35％。完全符合要求。
本发明优点在于土壤和作物养分速测具有强烈的生产针对性，是科学施肥的一种手段，因此它有下列特点和要求操作简便、快速、容易为群众所掌握；有一定的准确性；经济节约，用具便于携带。
具体实施例方式
下面以近几年在吉林省具体实施为例，来进一步阐述本发明。
一、土样的采集和处理(一)采样方法1.是对角线采样法适于面积小，1公顷以下，地势平，肥力均的采样地块，对角采5-10个点，把采集的样品混在一起为一个混合样。2.是棋盘式采样法适于面积中等，1-2公顷，地势整齐，有些肥力差异的采样地块，采10-15个点，混在一起为一个混合样。3.是蛇形采样法适于面积大，一般2-3公顷，地势不平坦，肥力不均匀的采样地块，15-20个点混在一起为一个混合样。
采样时，在采样点上先刮去1-2公分厚的表层土，用铁铲垂直取深度20厘米，宽10厘米，厚2厘米的土片，高产地块取样深度可达40厘米，然后把各采样点采到的土样在地头摊放在塑料布上，捏碎大块，捡掉石砾，动植物残体等混杂物，充分拌匀，便成为混合土样，可用四分法多次淘汰，直到剩0.25-0.5千克为止，装入袋中，用铅笔写明编号，采样地块名称，采样日期，如果起垄栽培在垄台上采集，采样深度应从垄台高度一半算起。
二、土壤碱解氮的速测
(1)称取相当于干土0.5克的新鲜土样，铺于称量瓶内，另剪与瓶盖内圆大小一样的滤纸片，置于瓶盖内面，纸上滴加2摩尔/升的稀硫酸5～6滴，滴加量以能使滤纸紧贴在瓶盖上为度，采用的滴管为20滴±1滴＝1毫升，在瓶底中央用滴管或注射器迅速注入浓度20％氢氧化钠2毫升，立即盖紧瓶盖，勿使漏气；水平转动称量瓶，使碱液与土样充分接触，然后将称量瓶小心平放于水温为40℃的水面上，15分钟后取出，立即打开瓶盖，用5毫升蒸馏水冲洗瓶盖于另一个干燥的小烧杯中，搅拌，使滤纸上的硫酸铵充分溶解于蒸馏水中，得到土壤待测液；(2)用滴管吸取该小烧杯内的溶液两份各8滴，分别放在白瓷点滴板的孔穴中；(3)制作标准色阶，分别准确吸取2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，该2ppm、16ppm氮、磷、钾混合标准液的配制方法用分析天平精确称取干燥的分析纯磷酸二氢钾0.4390克、硝酸钾0.7220克、氯化铵0.3820克、硫酸钾1.3247克，放在烧杯中加水溶解后，无损地转移到1000毫升容量瓶中，并用蒸馏水少许多次洗烧杯，也转入该容量瓶中，最后用蒸馏水定容至刻度，充分摇匀；此原液含磷、硝态氮、铵态氮各100ppm，含钾1000ppm；加入5滴甲苯以防腐；用吸量管分别取上述原液2毫升、16毫升，分别置于两个100毫升容量瓶中，用蒸馏水都定容至刻度，充分摇匀；此二液分别为含有硝态氮、铵态氮、磷各2ppm、含钾20ppm和含有硝态氮、铵态氮、磷各16ppm、含钾160ppm；按下表进行稀释，配成系列标准液。
(4)在土壤待测液和各级标准的液的孔穴中，各加20％酒石酸钾钠1号1滴，各加奈式试剂2滴该奈式试剂配制方法为溶解5克碘化钾于15毫升蒸馏水中，徐徐加入饱和氯化汞溶液，直到红色沉淀不再消失为止；再加40毫升50％氢氧化钠，稀释至100毫升。静置后，吸取上部澄清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，搅匀，5分钟后与标准色阶比较，求出待测液的浓度。
结果计算土壤碱解氮含量(毫克/千克)＝比色读数(毫克/千克)×10；
土壤碱解氮含量(千克/公顷)＝测得毫克/千克×2.25；再把计算值代入方程式yN＝axN+b中计算出常规检测值，方程式中a、b值是采取如下方法得出的用常规方法测定某种土类30个样品的碱解氮含量，然后用该方法测定该30个样品的碱解氮含量，求得两组平均值，进而求出方程式中a、b值。
根据吉林省具体情况代入此公式东部YN＝126.72+1.32xr＝0.6186*西部YN＝59.05+0.922xr＝0.9795**中部YN＝-5.16+2.55x r＝0.9848**三、土壤速效磷的速测土壤速效磷包括土壤中的水溶性和弱酸溶性的磷酸盐。土壤中的速效磷被浸提出来后，通常用磷钼兰比色法测定。
(1)称取相当于干土2克的新鲜土样，放在干燥的塑料瓶中，加无磷活性炭0.05克，加0.5摩尔/升碳酸氢钠10ml，使土液比为1∶5，充分摇动200次，用干滤纸过滤到干燥容器中，滤液待测，或倒入小烧杯中，将折好的滤纸、尖端向下放入杯内土壤中，约5分钟后渗透于滤纸锥形体内的清液供测定用；(2)用滴管吸取两份该土壤浸出液各8滴，分别放在白瓷点滴板的两个孔穴内，搅拌；(3)制备标准色阶，分别准确吸取该2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，按下表稀释，配制系列标准溶液。
(4)在土壤浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3.6摩尔/升盐酸—钼酸铵2滴，该盐酸—钼酸铵制配制方法是1.5％钼酸铵称取15克钼酸铵溶于300毫升60℃蒸馏水中，冷却后边搅边加入浓盐酸300毫升，待溶液冷却至室温，用蒸馏水稀释至1000毫升，贮于棕色瓶中；充分搅拌，待气泡消失后，再用光亮锡棒搅拌，至生成的兰色不再加深为止，5～20分钟内将显色后的浸出液与标准色阶比色，记录比色读数；结果的计算土壤速效磷P含量(毫克/千克)＝比色读数(毫克/千克)×5再把计算值代入方程式yP＝axP+b中计算出常规检测值；根据吉林省的具体情况代入此公式东部YP＝4.128+1.82xr＝0.8391*中部YP＝4.827+1.69xr＝0.8608**西部YP＝-0.1826+1.41x r＝0.9754**P2O5＝P×2.29求每公顷速效磷含量(千克/公顷)＝土壤速效磷(P)含量(mg/kg)×2.25四、土壤速效钾的速测土壤速效钾包括土壤中的水溶性钾和代换性钾。采用四苯硼钠比浊法。
(1)称取相当于干土2克的新鲜土样，放在干燥的塑料瓶中，加入16％硫酸钠10ml，使土液比为1∶5，用力摇动200次，用干滤纸过滤到干燥容器中，或倒入小杯中，将折好的中速滤纸使尖端向下放入杯内土壤中，约5分钟后，以渗透于滤纸锥形体内的清液供测定用；(2)用滴管吸取两份土壤浸出液各8滴，分别放在黑点滴板的两个孔穴中。
(3)配制比浊标准，分别准确吸取该2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，按下表稀释，以配制系列标准溶液。
(4)在土壤浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3％EDTA-甲醛1滴，搅匀；该3％EDTA-甲醛的配制方法称取3克EDTA-钠，溶于50毫升蒸馏水，加37％甲醛50毫升，再加0.5摩尔/升碳酸氢钠6毫升和2，6-二硝基酚0.1克，充分混合溶解；各加3％四苯硼钠1滴，搅匀，该3％四苯硼钠的配制方法称取0.3克四苯硼钠，溶于10毫升蒸馏水中，加1滴0.2摩尔/升氢氧化钠溶液，使pH值为8～9，放置过夜后过滤；3～4分钟后将待测液与比浊标准比较，记录比浊读数；
结果计算土壤速效钾含量(毫克/千克)＝比浊读数(毫克/千克)×5再把计算值代入方程式yK＝axK+b中计算出常规检测值；根据吉林省具体情况代入此公式东部YK＝-8.989+1.394xr＝0.8039*中部YK＝35.857+0.87x r＝0.9084**西部YK＝61.735+0.93x r＝0.6713**K2O＝K×1.2土壤速效钾含量(千克/公顷)＝土壤速效钾含量(毫克/千克)×2.25本发明一种实施方式中还包括五、土壤含水量的速测土壤中水分含量经常是变化的，而且，常常变化很大。为了便于比较土壤中养分的含量，常以干土中养分含量表示测定结果。为此，必须测定土壤中水分含量，以便计算相当于一定数量干土的湿土重量，同时，测定土壤中水分含量，对于了解土壤中水分含量是否适应作物生长。
先称空铝盒重，后在铝盒中称新鲜土样5克，加酒精3～4毫升，充分搅匀，点燃，待燃烧将尽时，拨动土样以助其燃烧完全，如土样未烧干，再加2～3毫升酒精，重新点燃，直到土样呈松散粒状为止；冷却后称重。
结果的计算 过去土壤含水量，一般以干土为计算基础。
这里是以湿土为基础表示的。速测养分时，根据土壤含水量，计算相当一定数量干土的湿土重，计算方法举例如下设测得某地块土壤含水量为20％，速测养分时要求称取2克干土，这时应称取的湿土重为 本发明一种实施方式中还包括六、土壤酸碱度的速测取黄豆粒大小的少许土样，捏碎后放在白瓷点滴板孔穴内，加3～5滴蒸馏水，再加3～5滴通用混合指示剂，该通用混合指示剂配制方法为称取麝香草酚兰0.025克，甲基红0.065克，溴麝香草酚兰0.40克，酚酞0.25克，溶于400毫升50％酒精加蒸溜水至约800毫升，滴加0.1摩尔/升氢氧化钠，使溶液由深红色变成黄绿色，最后加水到1000毫升；使土样湿透，并有少许余液，搅拌，使土样与指示剂充分作用，静置一会后，倾斜点滴板，使溶液有少许流出，与pH标准色阶比色，记录土壤pH值；本发明一种实施方式中还包括七、作物养分的速测(一)、作物组织样品的采集处理(1)样株的选择，样株应由充分的代表性。要多点取样，选择样株时，应根据测定要求，与有经验的老农结合，从植株的长相，长势等方面来考虑。田边路旁的植株，过大过小以及受病虫害或机械损伤的植株都不应采集。如果为了某一特定目的而采样，就应注意样株的典型性。并应同时选取有对比意义的典型植株，使速测结果能在互比的情况下说明问题，各样株数目一般在十株以上。
(2)采样的时间由于作物处在不断的新陈代谢之中，作物体内的营养元素，在不同生育期，乃至昼夜之间，都有不同的变化，因此要尽可能固定一天之内的采样时间。一般以晴天上午8-10时为宜、那时作物的生理活动已趋活跃，地下部的根系吸收速率和地上部正趋于上升的光和作用强度接近动态平衡。这时作物组织中无机养料的贮量，最能反映出根系养料的吸收和作物同化需要的相对关系。阴天和雨后不宜采样。
(3)采样的部位 采样部位的选择，首要的原则是这个部位对营养元素的丰缺较敏感，其次是不干扰比色。根据这些原则，一般选择疏导组织较发达，叶绿素含量较少的组织器官作为采样部位。具体采样部位的决定比较复杂，各地的经验也不相同，下面对举几种主要作物的采样部位供参考使用。
小麦苗期用主茎基部混合组织；拔节后取心叶下第1～2叶的叶鞘和茎。
水稻苗期用叶和茎，包括叶鞘；中期用心叶下第1.、2片叶的叶鞘，即最晚近成熟的叶顶部未完全展开的叶不能算成熟叶；穗分化期后取心下叶第二叶鞘10～20个。
玉米苗期用茎基部一厘米(包括该段叶鞘)；7～9叶期取顶端第二展开叶的叶脉与叶鞘连接处一厘米长；采穗期去第一果穗下相对叶片中脉基部与叶鞘连接处一厘米长。
高粱幼苗期(定苗期)去主茎基部分分蘖节出0.5厘米长度；7～9叶期取顶部第二片叶子的中脉基部0.5厘米长度。
(4)样品的处理 样品采集后，必须先将枯焦死亡的部分和沾染在植株上的土粒灰尘等去除干净，必要时用水冲洗或用湿布擦净。然后把所有需要的部位剪下来，剪碎到1～2毫米长短，充分混匀，待测。
(二)、作物组织中氮素的速测旱田植株中硝态氮的速测，氮从土壤中以硝态氮和铵态进入物体内，在正常生长的旱田作物种铵态氮迅速参与蛋白质的合成，很少积累，硝态氮则有相当一部份是逐步转化的，因而常有一定量的积累，其含量在一定范围内能反映旱作植株体内的氮素营养水平和土壤供氮状况。
作物组织中的硝态氮可以压汁或用水浸提后用硝酸试粉法速测。
(1)将剪碎的作物组织样品混匀后，取一部份压汁。可用将样品装在干净的塑料套管内，长约10厘米，宽约2.5厘米，对折后放在钳工用的台钳中挤压。压出的汁液用蒸馏水稀释40倍；或将剪碎的作物组织样品混匀后，称取0.5克，放在干燥的塑料瓶中，加蒸馏水20毫升，用力摇动200次，过滤，静置，待测。
(2)吸取以上稀释后的压汁或浸出液两份各8滴，放在白瓷点滴板的两个孔穴内，以下同土壤碱解氮的速测中的操作步骤(3)制作标准色阶；(3)在浸出液和各级标准液的孔穴中，各加35％醋酸2滴，各加硝酸试粉0.05克搅匀，该硝酸试粉的配制方法是称取化学纯硫酸钡100克，105℃烘干4小时，磨细过60孔筛，分作四份，分别与10克磨细硫酸锰、2克锌粉，磨细、过80～100孔筛、4克磨细对氨基苯磺酸及2克磨细甲一萘胺混合，最后加入75克磨细的柠檬酸，一起混匀磨细；5分钟后与标准色阶比较，求出待测液的浓度；结果的计算作物组织中硝态氮的含量(ppm)＝比色读数(ppm)×稀释倍数。
(三)、作物组织中无机磷的速测土壤中速效磷被作物根系吸收，进入作物体内后大部分迅速转化为有机磷，其余部分部分以无机磷的形态存在植物体内转移，主要存在于辅导组织中，这部分磷的含量可以大体反应作物磷营养水平和土壤的供磷状况。
作物组织中的无机磷，用压汁法或浸提法，用磷钼兰比色法速测。
(1)吸取以上该作物组织稀释后的压汁或浸出液两份各8滴，放在白瓷点滴板的两个孔穴内；以下同土壤中速效磷的操作步骤(3)制作标准色阶；(2)在作物浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3.6摩尔/升盐酸—钼酸铵2滴，充分搅拌，待气泡消失后，再用光亮锡棒搅拌，至生成的兰色不再加深为止，5～20分钟内将显色后的浸出液与标准色阶比色，记录比色读数；结果计算无机磷含量(ppm)＝比色读数(ppm)×稀释倍数；(四)、作物组织中钾的速测吸取该两份作物组织浸出液或稀释后的压汁各8滴，放在黑瓷点滴板的两个孔穴内，以下同步骤四土壤中速效钾的操作步骤之(3)(4)。
结果的计算作物组织(或组织液)中钾的含量(ppm)＝比浊读数(ppm)×稀释倍数。
以下为所得指标的具体应用。
表1土壤碱解氮水平与氮肥肥效
表2土壤速效磷水平与磷肥肥效
表3土壤速效钾水平与钾肥肥效
作物养分速测结果的应用作物体内所含养分指标常因作物种类、生育期、增产水平、测定部位、所采用的测定方法等不同。下面介绍关于作物养分速测分级指标，供参考。
本发明土壤速测应用效果，在吉林省进行试验推广过程中，仅在12个县(市)推广应用1234户，测土面积312万亩，增加玉米产量1971吨，增收人民币99万元，节省化肥费用43万元。共计增收节支142万元，亩增收节支44.56元。
权利要求
1.一种土壤和作物养分的化学速测方法，包括下列步骤一、土样的采集和处理(一)采样方法对角线采样法适于面积小，1公顷以下，地势平，肥力均的采样地块，对角采5-10个点，把采集的样品混在一起为一个混合样；或是棋盘式采样法适于面积中等，1-2公顷，地势整齐，有些肥力差异的采样地块，采10-15个点，混在一起为一个混合样；或是蛇形采样法适于面积大，一般2-3公顷，地势不平坦，肥力不均匀的采样地块，15-20个点混在一起为一个混合样；采样时，在采样点上先刮去1-2公分厚的表层土，用铁铲垂直取深度20厘米，宽10厘米，厚2厘米的土片，高产地块取样深度可达40厘米，然后把各采样点采到的土样在地头摊放在塑料布上，捏碎大块，捡掉混杂物，充分拌匀，便成为混合土样，可用四分法多次淘汰，直到剩0.25-0.5千克为止，装入袋中，用铅笔写明编号，采样地块名称，采样日期；二、土壤碱解氮的速测(1)称取相当于干土0.5克的新鲜土样，铺于称量瓶内，另剪与瓶盖内圆大小一样的滤纸片，置于瓶盖内面，纸上滴加2摩尔/升的稀硫酸5～6滴，滴加量以能使滤纸紧贴在瓶盖上为度，采用的滴管为20滴±1滴＝1毫升，在瓶底中央用滴管或注射器迅速注入浓度20％氢氧化钠2毫升，立即盖紧瓶盖，勿使漏气；水平转动称量瓶，使碱液与土样充分接触，然后将称量瓶小心平放于水温为40℃的水面上，15分钟后取出，立即打开瓶盖，用5毫升蒸馏水冲洗瓶盖于另一个干燥的小烧杯中，搅拌，使滤纸上的硫酸铵充分溶解于蒸馏水中，得到土壤待测液；(2)用滴管吸取该小烧杯内的溶液两份各8滴，分别放在白瓷点滴板的孔穴中；(3)制作标准色阶，分别准确吸取2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，此二液分别为含有硝态氮、铵态氮、磷各2ppm、含钾20ppm和含有硝态氮、铵态氮、磷各16ppm、含钾160ppm；按下表进行稀释，配成系列标准液；
(4)在土壤待测液和各级标准的液的孔穴中，各加20％酒石酸钾钠1号1滴，各加奈式试剂2滴，搅匀，5分钟后与标准色阶比较，求出待测液的浓度；结果计算土壤碱解氮含量(毫克/千克)＝比色读数(毫克/千克)×10；再把计算值代入方程式YN＝aXN+b中计算出常规检测值，方程式中a、b值是采取如下方法得出的用常规方法测定某种土类30个样品的碱解氮含量，然后用该方法测定该30个样品的碱解氮含量，求得两组平均值，进而求出方程式中a、b值；土壤碱解氮含量(千克/公顷)＝测得毫克/千克×2.25；三、土壤速效磷的速测(1)称取相当于干土2克的新鲜土样，放在干燥的塑料瓶中，加无磷活性炭0.05克，加0.5摩尔/升碳酸氢钠10ml，使土液比为1∶5，充分摇动200次，用干滤纸过滤到干燥容器中，滤液待测，或倒入小烧杯中，将折好的滤纸、尖端向下放入杯内土壤中，约5分钟后渗透于滤纸锥形体内的清液供测定用；(2)用滴管吸取两份该土壤浸出液各8滴，分别放在白瓷点滴板的两个孔穴内，搅拌；(3)制备标准色阶，分别准确吸取该2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，按下表稀释，配制系列标准溶液；
(4)在土壤浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3.6摩尔/升盐酸—钼酸铵2滴，充分搅拌，待气泡消失后，再用光亮锡棒搅拌，至生成的兰色不再加深为止，5～20分钟内将显色后的浸出液与标准色阶比色，记录比色读数；结果的计算；土壤速效磷P含量(毫克/千克)＝比色读数(毫克/千克)×5；再把计算值代入方程式yP＝axP+b中计算出常规检测值；P2O5＝P×2.29；求每公顷速效磷含量(千克/公顷)＝土壤速效磷(P)含量(mg/kg)×2.25；四、土壤速效钾的速测(1)称取相当于干土2克的新鲜土样，放在干燥的塑料瓶中，加入16％硫酸钠10ml，使土液比为1∶5，用力摇动200次，用干滤纸过滤到干燥容器中，或倒入小杯中，将折好的中速滤纸使尖端向下放入杯内土壤中，约5分钟后，以渗透于滤纸锥形体内的清液供测定用；(2)用滴管吸取两份土壤浸出液各8滴，分别放在黑点滴板的两个孔穴中。(3)配制比浊标准，分别准确吸取该2ppm氮、磷、钾混合标准液、16ppm氮、磷、钾混合标准液，按下表稀释，以配制系列标准溶液；
(4)在土壤浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3％EDTA-甲醛1滴，搅匀；各加3％四苯硼钠1滴，搅匀，该3％四苯硼钠的配制方法称取0.3克四苯硼钠，溶于10毫升蒸馏水中，加1滴0.2摩尔/升氢氧化钠溶液，使pH值为8～9，放置过夜后过滤；3～4分钟后将待测液与比浊标准比较，记录比浊读数；结果计算土壤速效钾含量(毫克/千克)＝比浊读数(毫克/千克)×5；再把计算值代入方程式yK＝axK+b中计算出常规检测值；K2O＝K×1.2；土壤速效钾含量(千克/公顷)＝土壤速效钾含量(毫克/千克)×2.25。
2.根据权利要求1所述的土壤和作物养分的化学速测方法还包括作物养分的速测(一)、作物组织样品的采集处理(1)样株的选择要多点取样，样株有充分的代表性；各样株数目一般在十株以上；(2)采样的时间选择晴天上午8-10时；(3)采样的部位选择疏导组织较发达，叶绿素含量较少的组织器官作为采样部位；(4)样品的处理样品采集后，必须先将枯焦死亡的部分和沾染在植株上的土粒灰尘等去除干净；然后把所有需要的部位剪下来，剪碎到1～2毫米长短，充分混匀，待测；(二)、作物组织中氮素的速测(1)将剪碎的作物组织样品混匀后，取一部份压汁；压出的汁液用蒸馏水稀释40倍；或将剪碎的作物组织样品混匀后，称取0.5克，放在干燥的塑料瓶中，加蒸馏水20毫升，用力摇动200次，过滤，静置，待测；(2)吸取以上稀释后的压汁或浸出液两份各8滴，放在白瓷点滴板的两个孔穴内，以下同土壤碱解氮的速测中的操作步骤(3)制作标准色阶；(3)在浸出液和各级标准液的孔穴中，各加35％醋酸2滴，各加硝酸试粉0.05克搅匀，5分钟后与标准色阶比较，求出待测液的浓度；结果的计算作物组织中硝态氮的含量(ppm)＝比色读数(ppm)×稀释倍数；(三)、作物组织中无机磷的速测(1)吸取以上该作物组织稀释后的压汁或浸出液两份各8滴，放在白瓷点滴板的两个孔穴内；以下同土壤中速效磷的操作步骤(3)制作标准色阶；(2)在作物浸出液和各级标准液的孔穴中，各加3.6摩尔/升盐酸—钼酸铵2滴，充分搅拌，待气泡消失后，再用光亮锡棒搅拌，至生成的兰色不再加深为止，5～20分钟内将显色后的浸出液与标准色阶比色，记录比色读数；结果计算无机磷含量(ppm)＝比色读数(ppm)×稀释倍数；(四)、作物组织中钾的速测吸取该两份作物组织浸出液或稀释后的压汁各8滴，放在黑瓷点滴板的两个孔穴内，以下同步骤四土壤中速效钾的操作步骤之(3)(4)；结果的计算作物组织(或组织液)中钾的含量(ppm)＝比浊读数(ppm)×稀释倍数。
3.根据权利要求1或2所述的土壤和作物养分的化学速测方法还包括土壤含水量的速测先称空铝盒重，后在铝盒中称新鲜土样5克，加酒精3～4毫升，充分搅匀，点燃，待燃烧将尽时，拨动土样以助其燃烧完全，如土样未烧干，再加2～3毫升酒精，重新点燃，直到土样呈松散粒状为止；冷却后称重。结果的计算
4.根据权利要求1或2所述的土壤和作物养分的化学速测方法还包括土壤酸碱度的速测取黄豆粒大小的少许土样，捏碎后放在白瓷点滴板孔穴内，加3～5滴蒸馏水，再加3～5滴通用混合指示剂，该通用混合指示剂配制方法为称取麝香草酚兰0.025克，甲基红0.065克，溴麝香草酚兰0.40克，酚酞0.25克，溶于400毫升50％酒精加蒸溜水至约800毫升，滴加0.1摩尔/升氢氧化钠，使溶液由深红色变成黄绿色，最后加水到1000毫升；使土样湿透，并有少许余液，搅拌，使土样与指示剂充分作用，静置一会后，倾斜点滴板，使溶液有少许流出，与pH标准色阶比色，记录土壤pH值。
5.根据权利要求1所述的土壤和作物养分的化学速测方法，其特征在于奈式试剂配制方法为溶解5克碘化钾于15毫升蒸馏水中，徐徐加入饱和氯化汞溶液，直到红色沉淀不再消失为止；再加40毫升50％氢氧化钠，稀释至100毫升，静置后，吸取上部澄清液，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧。
6.根据权利要求1或2所述的土壤和作物养分的化学速测方法，其特征在于该盐酸—钼酸铵制配制方法是1.5％钼酸铵称取15克钼酸铵溶于300毫升60℃蒸馏水中，冷却后边搅边加入浓盐酸300毫升，待溶液冷却至室温，用蒸馏水稀释至1000毫升，贮于棕色瓶中。
7.根据权利要求1或2所述的土壤和作物养分的化学速测方法，其特征在于3％EDTA-甲醛的配制方法称取3克EDTA-钠，溶于50毫升蒸馏水，加37％甲醛50毫升，再加0.5摩尔/升碳酸氢钠6毫升和2，6-二硝基酚0.1克，充分混合溶解。
8.根据权利要求2所述的土壤和作物养分的化学速测方法，其特征在于硝酸试粉的配制方法是称取化学纯硫酸钡100克，105℃烘干4小时，磨细过60孔筛，分作四份，分别与10克磨细硫酸锰、2克锌粉，磨细、过80～100孔筛、4克磨细对氨基苯磺酸及2克磨细甲一萘胺混合，最后加入75克磨细的柠檬酸，一起混匀磨细。
9.根据权利要求1或2所述的土壤和作物养分的化学速测方法，其特征在于2ppm氮、磷、钾混合标准液的配制方法用分析天平精确称取干燥的分析纯磷酸二氢钾0.4390克、硝酸钾0.7220克、氯化铵0.3820克、硫酸钾1.3247克，放在烧杯中加水溶解后，无损地转移到1000毫升容量瓶中，并用蒸馏水少许多次洗烧杯，也转入该容量瓶中，最后用蒸馏水定容至刻度，充分摇匀；此原液含磷、硝态氮、铵态氮各100ppm，含钾1000ppm；加入5滴甲苯以防腐；用吸量管取上述原液2毫升，置于100毫升容量瓶中，用蒸馏水都定容至刻度，充分摇匀。
10.根据权利要求1或2所述的土壤和作物养分的化学速测方法，其特征在于16ppm氮、磷、钾混合标准液的配制方法用分析天平精确称取干燥的分析纯磷酸二氢钾0.4390克、硝酸钾0.7220克、氯化铵0.3820克、硫酸钾1.3247克，放在烧杯中加水溶解后，无损地转移到1000毫升容量瓶中，并用蒸馏水少许多次洗烧杯，也转入该容量瓶中，最后用蒸馏水定容至刻度，充分摇匀；此原液含磷、硝态氮、铵态氮各100ppm，含钾1000ppm；加入5滴甲苯以防腐；用吸量管取上述原液16毫升，置于100毫升容量瓶中，用蒸馏水都定容至刻度，充分摇匀。
全文摘要
本发明涉及一种土壤和作物养分的化学速测方法，属于农业技术领域。包括土样的采集和处理，土壤碱解氮、速效磷、速效钾的速测，及作物养分的速测，通过得到土壤或作物的待测液，将其滴入点滴板的两个孔穴内，与制作的标准色阶进行对比，通过回归方程计算出速测值。本发明优点在于土壤和作物养分速测具有强烈的生产针对性，是科学施肥的一种手段，因此它有下列特点和要求操作简便、快速、容易为群众所掌握；有一定的准确性；经济节约，用具便于携带。
文档编号G01N21/25GK1904598SQ20061001708
公开日2007年1月31日 申请日期2006年8月9日 优先权日2006年8月9日
发明者李楠 申请人:李楠