一种用于测定酸性红壤中有效硫的方法及应用

本发明属于土壤检测，尤其是一种用于测定酸性红壤中有效硫的方法及应用。

背景技术：

1、有效硫是全国测土配方施肥项目必测指标之一，也是《耕地质量调查监测与评价办法》中长期监测的指标；同时第二次、第三次全国土壤普查也将其纳入监测指标体系中。大量研究表明土壤有效硫含量与植物产量显著相关，即可通过土壤有效硫含量间接调控植物产量。南方红壤区是我国重要的粮食产区、冬季瓜果蔬菜主要产地等，摸清红壤有效硫的含量水平有助于深入了解硫素状况及土壤供硫能力，有利于科学合理地指导含硫肥料的使用，以提高农产品产量和避免土壤酸化。

2、由于酸性红壤铁铝氧化物含量高，可吸附土壤中的阴离子，利用浸提剂提取有效态硫时，共存阴离子(如：no3-、cl-、f-等)也会进入浸提液中，使测定结果偏高，对红壤利用改良造成不利影响。利用定量分析滤纸过滤虽能达到固液分离的目的，但不能截留浸提液中的共存阴离子、溶解性盐等。纳滤膜因其能去除有机物、色度、溶解性盐等特殊性能而被广泛应用，同时对no3-、cl-、f-等阴离子的截留效果较好，可有效消除其对有效态硫的影响。

3、目前土壤中有效硫的测定方法主要有：比浊法、icp-oes(电感耦合等离子体光谱)法、离子色谱法、原子吸收光谱法、比色法、电导法等；其中比浊法因其操作简单、成本低等而被广泛应用。目前，利用传统比浊法测定，绘制的硫校准曲线相关性差，需要反复绘制，费时、费工，且低标准点和高标准点的拟合效果差，低点的重现性也不好，可靠性不高；另外用过氧化氢加热分解有机物，由于样本中土壤有机质含量不同，使得加热时间难以准确控制，以致测定结果平行性不好；同时生成的硫酸钡沉淀均匀程度受温度、比浊时间等因素的影响，测定同一样品时平行性差。虽然通过对加入的比浊试剂进行优化，校准曲线的稳定性有所提升，但是校准曲线线性系数还是很难达到0.999。比浊法测定土壤有效硫的标准曲线不成线性或线性较差(0.99<相关系数r<0.999)，测定结果不准确。因此有必要建立一种准确测定酸性红壤中有效硫的方法，为摸清红壤质量家底提供技术支持，为制订红壤改良利用措施提供数据支撑。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于测定酸性红壤中有效硫的方法及应用。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种用于测定酸性红壤中有效硫含量的方法，所述方法包括如下步骤：

4、(一)酸化红壤中有效硫标准曲线的测定：

5、(1)取100mg/l的硫标准工作溶液，加盐酸溶液和阿拉伯胶水溶液，用40g/l的氯化钡溶液定容至50ml，即为含硫0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mg/l的标准系列溶液；

6、其中，硫标准工作溶液、盐酸溶液、阿拉伯胶水溶液的体积比为0-2：2：4；

7、(2)用涡旋仪涡旋1min，3000r/min，5～10min内在分光光度计440nm处用3cm光径比色皿比浊，用标准系列溶液的零浓度调节仪器零点，与试样溶液同条件比浊测定，读取吸光度，绘制一元直线回归方程；

8、(二)酸化红壤中有效硫的测定：

9、(3)取过筛的风干酸化红壤样品，加入磷酸盐-乙酸浸提剂，在温度25℃、振荡频率180r/min的条件下，振荡1h，得到浸提液；其中，红壤样品与磷酸盐-乙酸浸提剂的比例g：ml为1：5；

10、(4)纳滤膜净化浸提液：分别依次用清水、磷酸盐-乙酸浸提剂活化纳滤膜，将步骤(3)得到的浸提液混合均匀后通过纳滤膜，待无液体流出后静置5-10min即为净化完成，得到滤液；

11、其中，清水：磷酸盐-乙酸浸提剂的体积比为2000±200：25；

12、(5)取步骤(4)中的滤液，加盐酸溶液和阿拉伯胶水溶液，用40g/l的氯化钡溶液定容至50ml，涡旋混匀，5～10min内在分光光度计440nm处用3cm光径比色皿比浊，读取吸光度，得到酸性红壤中有效硫含量；

13、其中，滤液、盐酸溶液、阿拉伯胶水溶液的体积比为5-10：2：4。

14、进一步地，所述步骤(3)中过筛为过2mm筛。

15、进一步地，所述盐酸溶液中盐酸和水的体积比为1：4。

16、进一步地，所述阿拉伯胶水溶液的浓度为2.50g/l，该阿拉伯胶水溶液为阿拉伯树胶粉和水的混合溶液。

17、进一步地，所述步骤(5)中用涡旋仪涡旋混匀，频率为3000r/min，涡旋时间为1min。

18、进一步地，所述磷酸盐-乙酸浸提剂的制备方法为：每2.04g磷酸二氢钙溶于1l乙酸溶液中，混匀；所述磷酸盐-乙酸浸提剂采用超声辅助溶解进行配置，其中超声温度为35-40℃，超声功率为950w，超声时间为45-60min。

19、进一步地，所述乙酸溶液的制备方法为：每115ml的乙酸，乙酸含量≥99.5％，于1l容量瓶中用水定容至刻度；

20、或者，所述乙酸溶液的浓度为2mol/l。

21、进一步地，所述氯化钡为无色扁平四角形结晶，纯度≥99.5％。

22、进一步地，所述盐酸、磷酸二氢钙、阿拉伯树胶粉、乙酸、均为分析纯；水均为去离子水；硫标准溶液为市售有证标准物质，ρ＝1000mg/l。

23、如上所述的方法在测定酸性红壤中有效硫方面中的应用。

24、本发明取得的优点和积极效果为：

25、1、本发明方法弥补了标准方法(ny/t 1121.14-2006)有效硫标准曲线不成线性或线性较差的不足，使得有效硫标准曲线的相关系数r>0.999，并通过纳滤膜净化浸提液能够消除共存阴离子、有机物等对酸化红壤有效硫的影响，提高了酸化红壤有效硫测定结果的准确性，改善了测定结果的平行性。本检测方法方便快捷、操作简单、准确度高、精密度高、重现性好，适于推广应用。

26、2、本发明方法的检出限较低(1.17mg/kg)；精密度较高(相对标准偏差<5％)；准确度范围较好(相对误差<2％)；重现性好(0.02％<相对偏差<1.63％)，均满足《合格评定化学分析方法确认和验证指南》(gb/t 27417-2017)对方法准确度和精密度的要求。本发明准确测定酸化红壤有效硫含量，对摸清红壤家底具有较高的参考价值，适于推广应用。

27、3、本发明方法利用纳滤膜的特性将可能影响测定结果的有机物、溶解性盐、共存阴离子等截留，克服了传统滤纸过滤的缺点，改善了测定结果的准确度。

28、4、本发明方法利用比浊法测定土壤有效硫时，标准曲线用现用现配的40g/l氯化钡溶液定容，涡旋仪涡旋准确计时1min(3000r/min)，使标准曲线的线性>0.999，进而提高方法的准确度。

技术特征：

1.一种用于测定酸性红壤中有效硫含量的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于测定酸性红壤中有效硫的方法，其特征在于：所述步骤(3)中过筛为过2mm筛。

3.根据权利要求1所述的用于测定酸性红壤中有效硫的方法，其特征在于：所述盐酸溶液中盐酸和水的体积比为1：4。

4.根据权利要求1所述的用于测定酸性红壤中有效硫的方法，其特征在于：所述阿拉伯胶水溶液的浓度为2.50g/l，该阿拉伯胶水溶液为阿拉伯树胶粉和水的混合溶液。

5.根据权利要求1所述的用于测定酸性红壤中有效硫的方法，其特征在于：所述步骤(5)中用涡旋仪涡旋混匀，频率为3000r/min，涡旋时间为1min。

6.根据权利要求1所述的用于测定酸性红壤中有效硫的方法，其特征在于：所述磷酸盐-乙酸浸提剂的制备方法为：每2.04g磷酸二氢钙溶于1l乙酸溶液中，混匀；所述磷酸盐-乙酸浸提剂采用超声辅助溶解进行配置，其中超声温度为35-40℃，超声功率为950w，超声时间为45-60min。

7.根据权利要求6所述的用于测定酸性红壤中有效硫的方法，其特征在于：所述乙酸溶液的制备方法为：每115ml的乙酸，乙酸含量≥99.5％，于1l容量瓶中用水定容至刻度；

8.根据权利要求1所述的用于测定酸性红壤中有效硫的方法，其特征在于：所述氯化钡为无色扁平四角形结晶，纯度≥99.5％。

9.根据权利要求1至8任一项所述的用于测定酸性红壤中有效硫的方法，其特征在于：所述盐酸、磷酸二氢钙、阿拉伯树胶粉、乙酸、均为分析纯；水均为去离子水；硫标准溶液为市售有证标准物质，ρ＝1000mg/l。

10.如权利要求1至9任一项所述的方法在测定酸性红壤中有效硫方面中的应用。

技术总结
本发明属于土壤检测技术领域，公开了一种用于测定酸性红壤中有效硫含量的方法，包括如下步骤：取硫标准工作溶液，加盐酸溶液和阿拉伯胶水溶液，氯化钡溶液定容；涡旋、比浊，读取吸光度，绘制一元直线回归方程；取过筛的风干酸化红壤样品，加入磷酸盐‑乙酸浸提剂，振荡；纳滤膜净化浸提液；加盐酸溶液和阿拉伯胶水溶液，氯化钡溶液定容、涡旋、比浊，读取吸光度。本发明方法弥补了现有标准方法有效硫标准曲线不成线性或线性较差的不足，使得有效硫标准曲线的相关系数r>0.999，并通过纳滤膜净化浸提液能够消除共存阴离子、有机物等对酸化红壤有效硫的影响，提高了酸化红壤有效硫测定结果的准确性，改善了测定结果的平行性。

技术研发人员：潘政,马会芳,赵丽霞,刘丽丽,占国艳,梁耀辉,欧阳小雪,潘晓威,张润祺,叶剑芝
受保护的技术使用者：中国热带农业科学院农产品加工研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15