离子交换树脂在农业上的应用已有近50年的历史,早期的研究主要集中在用阴离子交换树脂提取土 壤中的磷;然后用阳离子交换树脂研究了土壤中钾的有效性及缓效钾的释放,后来开始用离子交换 树脂测定土壤中营养元素。离子交换树脂在测定土壤养分的研究方面经历了树脂颗粒、、树脂袋和 树脂膜三个阶段。1964年Saunder首次用离子交换树脂膜研究土壤中的有效磷,树脂膜 法省时、省工[1]。80年代末以来,离子交换树脂膜在土壤养分测定和环保方面的研究越来越多。树脂膜的应用分土壤悬液振荡和埋置两种方法。Schoeunau和 Huang首次报道了交换树脂膜测定土壤中的有效磷、钾和硝态氮[2];钱佩源用振荡法通过大量土样研究了磷、钾等[3]。树脂法研究土壤微量元素的工作较少,Tejowulan.S. 1994年采用树脂膜系统地研究了土壤中的有效 Cu、 Mn、 Zn和 Fe,研究表明树脂膜测定值与DTPA测定值和植物实际吸收量之间具有极显著的相关性[4]。 碳酸氢钠法测定土壤中的有效磷, 1.0mol/ L中性醋酸按法测定土壤中的有效钾,DTPA法测土壤中的微量元素,是国内外最常用的经典方法,用它们与离子交换树脂膜法相比较具有广泛的意义。 在国内用离子交换树脂膜法研究土壤有效养分的工作做的很少。本研究采用取自中国南北方的20个 土样,用国产和进口树脂膜采用埋置法测定土壤中的有效养分磷、钾和微量元素,探索在实验室条件下,采用国产树脂膜快速、准确测定土壤有效养分的方法。1材料和方法1.1土壤供试的20个土壤样品采自中国各地的耕层0~20厘米),土壤理化性质变化大(表1).土壤电 导采用电导仪法测定(l:l悬液),pH采用pH值测定仪测定(l:l悬液),土壤有机质用重铬酸钾滴定法测定.1.2交换树脂映的测定过程采用英国 BDH公司生产的树脂膜和上海化工厂生产树脂膜。大张的树脂膜先栽成 60mm×20mm的长方形小片,用95%的乙醇浸洗1小时,测钾用阳离子交换树脂膜,测磷用阴离子交换树脂膜,测定前都用 0.5mol/L的 NaHCO3溶液饱和,饱和时间 2~3天,中间更换 NaHCO3溶液 3~4次,饱和后的膜放在蒸馏水中备用.测微量元素时,用阴离子交换树脂膜,测定前用0.olmol/L的Ufl;)A溶液饱和. 提取过程:称取过20目的风干上60克,放在50沁100mm聚乙烯小盒中,蒸馏水烟和,突一 片膜平放在土上,然后再加人约20克土盖在膜上,用水饱和土样,埋置20分钟后取出,用水冲净树脂膜后放人盛有20Inlo.smol/LHCI溶液中,25t振荡1/J\时,测磷、钾和微量元素的提取过程一样,树脂膜洗净后重新饱 和使用。锡兰比色法测定提取交换液中的磷,原子吸收法测定钾和微量元素。采用常规法测定土壤中的有效磷、钾和微量元素。1.3温宝盆栽实验选择19个土样进行盆栽实验,研究植物吸收量与土壤含量的关系。每盆加人600克风干土,加2 4毫升营养液,研究磷时,加无磷营养液,研究钾时,加无钾营养液,研究微量元素时,以Mh为 代表,加无Mi营养液。每盆种植10棵杂交高粱。高粱苗生长至50厘米左右时收获,烘干称重 ,研磨消化后,钒钥黄比色法测定消化液中磷的含量,原子吸收法测定钾、the含量。2结果和讨论2.l国产膜、进口膜法与常规法的比较国产树脂膜测定的土壤中磷值(0.209pg/Cm‘)(表2)大于进口膜的测定值(0.150Pg/cmZ),国产膜的测定值是进口膜的 1.39倍,国产树脂膜测定土壤中的钾值是进口树脂膜测定值的2.04倍,国产膜对土壤中磷和 钾的吸附性强于进口膜。国产膜和进口膜的测定值与常规碳酸氢钠法测定的土壤有效磷间具有极显著的相关性,相关系数的平方分别是0.856“”和0.870““(n— 14,去除 6个未测出磷的土样);国产膜和进口膜测定的土壤钾与常规中性醋酸按法测定的土壤有效钾间也具有极显著的相关性,相关系数的平方分别是0.701”“和 0.725”“(n= 20)。 Ull)A饱和的进口阴离子交换树脂膜对土壤中Mn的吸附值(0.869pg/Cd)大于国产 进口膜的吸附值(0.65lpg/cm‘),国产膜的测定值是进口膜的74.9%,国产膜对 土壤中Mh的吸附性强于进口膜。在测定CU和Fe时情况相反,国产膜的测定值大于进口膜,进口膜的测定值分别是国产膜的97.8%和58.7%O国产膜和进口膜的测定值与常规LflPA法测定的土壤微量元素间具有极显著的相关性,相关系数 的平方值都大于0.65“”(n=20,表3)。在测定Mn和CU时,进口树脂膜测定值与D T7PA测定值间的相关性稍优于国产树脂膜测定值与DTPA测定值间的相关性,而测定Fe时情况相反,国产树脂膜稍好。2.2树脂股法和常规化学法对土壤养分有效性的测定能力碳酸氢钠法和树脂膜法测定的土壤磷与植物实际吸磷量间具有极显著的相关性(表4),中性醋酸铰 法和树脂膜法测定的土壤钾与植物实际吸钾量间也具有极显著的相关性(表4)。树脂膜法测定的 钾与植物实际吸钾量间的相关性好于中性醋酸铰法测定值与植物实际吸钾量间的相关性。进口树脂膜法测定值与植物吸磷、钾量间的相关性稍好于国产树脂膜。DTPA法和树脂膜法测定的土壤Mi与植物吸Mn量间具有极显著的相关性(表4)。树脂膜法测 定值与植物实际吸Mh量间的相关性好于DT?A法测定值与植物吸Mn量间的相关性,国产树脂膜法测定值与植物吸Mh量间的相关性稍好于进口树脂膜。3结论离子交换树脂膜法可以用来测定土壤中的有效磷、钾和微量元素,国产树脂膜可以替代进口树脂膜。 树脂膜法是一种能够快速、准确测定土壤有效磷的方法,适应于各种理化性质的土壤,并且成本低 ,能够用于大田原位测定土壤有效养分的测定。离子交换树脂膜埋置法测定土壤中的有效养分@刘兆辉$山东省农业科学院土壤肥料研究所!济南250100
@聂燕$山东省农业科学院中心实验室!济南250100
@李缙杨$山东省农业科学院中心实验室!济南250100
@江丽华$山东省农业科学院土壤肥料研究所!济南250100
@宋国菡$山东省农业科学院土壤肥料研究所!济南250100离子交换树脂膜;;
常规测定方法;;
埋置法;;
土壤有效养分1. Saunders W M.Extraction of soil phosphate by anion-exchange membrane. N.Z J. Agr. Res., 1964, 7: 427-431
2. Schoenau J J, Huang W Z. Assessing P. N. S and K availability in soil using anion and cation exchangemembranes. In: Porceedings of the 1991 Western Phosphate and Workshop. Qloredo State University,FortCollins Colorado. 1991. 131-136
3. Qian P, Schoenau J J, Huang W Z. Use of ion exchange membranes in routine soil testing. Commum. Soilsci. Plain Anal., 1992. 23:1791-18044
4. Tejowulan Y R Schoenau J J, Bettany J R Use of ion exchange resins in soil and plant testing formicronutrient availability. Proceedings of the Soils and Crops. University of Saskatchewan, Canada, 1994.255-267山东省自然科学基金!(批准号1995-7)性醋酸铰法和树脂膜法测 定的土壤钾与植物实际吸钾量间也具有极显著的相关性(表4)。树脂膜法测定的钾与植物实际吸 钾量间的相关性好于中性醋酸铰法测定值与植物实际吸钾量间的相关性。进口树脂膜法测定值与植物吸磷、钾量间的相关性稍好于国产树脂膜。DTPA法和树脂膜法测定的土壤Mi与植物吸Mn量间具有极显著的相关性(表4)。树脂膜法测 定值与植物实际吸Mh量间的相关性好于DT?A法测定值与植物吸Mn量间的相关性,国产树脂膜法测定值与植物吸Mh量间的相关性稍好于进口树脂膜。3结论离子交换树脂膜法可以用来测定土壤中的有效磷、钾和微量元素,国产树脂膜可以替代进口树脂膜。 树脂膜法是一种能够快速、准确测定土壤有效磷的方法,适应于各种理化性质的土壤,并且成本低 ,能够用于大田原位测定土壤有效养分的测定。离子交换树脂膜埋置法测定土壤中的有效养分@刘兆辉$山东省农业科学院土壤肥料研究所!济南250100
@聂燕$山东省农业科学院中心实验室!济南250100
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@江丽华$山东省农业科学院土壤肥料研究所!济南250100
@宋国菡$山东省农业科学院土壤肥料研究所!济南250100离子交换树脂膜;;常规测定方法;;埋置法;;土壤有效养分1. Saunders W M.Extraction of soil phosphate by anion-exchange membrane. N.Z J. Agr. Res., 1964, 7: 427-431
2. Schoenau J J, Huang W Z. Assessing
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