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朱海舟教授谈土壤测试中的几个问题

网络　 2006-08-29 　 　

改革开放20年,国家投巨资引进测土仪器和技术，在科研教学工作中发挥了很大作用而生产一线的快速测试和指导科学施肥技术仍较落后，国家有关部委自“六五”开始支持研制了各种型号的土壤多功能仪器和便携式小型数字化光电比色计也只能普及个别乡级化验室。十几年土肥测试技术推广的实践证明其主要矛盾有二：第一仪器价格较贵一般农民难以承受，第二，繁琐的化学操作和复杂的计算非短期培训所能掌握，还必须具备化验的基本条件才能进行。为此近几年来研制交直流两用小型智能化价格较低的光电计是各厂家的技术热点，同时急需改进简化土肥光电比色法的化学操作与光电计配套，使不具备化学知识的农民自己动手在田间（或室内）进行测土配方施肥，把“精确农业”的实用技术送到农民手中。本方法的特点是选用“睿龙牌”测土箱的化学试剂与方法，增加肥料样品的简单前处理与小型数字式智能化光电计配套，以达到快速测试的效果。这样组合的优点是：　　不需建立化验室,另购玻璃仪器和药品，使不具化学知识的农民便能动手测土； 仪器药品价格低，适于乡村和种田户在田间地头测土或室内测定肥料用； 化学方法与试剂是常规法的微缩，试剂用量少，有效期长便于少数土样随时使用，而常规法对少数土样也需配制一定量试剂（少量配不准），剩余试剂短期即失效，只适于有计划的大批量样品化验，农民随时送来样品，很难作到即时测定。 测试结果查表即可配方施肥，有条件的也可由智能化光电计进行精密的结果计算与配肥。 应讨论的几个问题：　　1测试精度与实用性：　　与室内常规法比，样品以勺取代天平称量，加试剂以滴数代替玻璃计量吸管，这是影响测试精度的主要原因，而显色是与标准同步相对体积变化代替常规容量瓶绝对体积值，有利于消除人的感官误差，而且配以数字浓度直读光电计结果不再用标准曲线法，又避免了制作标准曲线时和测试时不同环境条件对显色影响所产生的误差。总之最大的误差是样品不称量。大量对比实验证明快速法的精度低于常规法，其优点简便实用可走出化验室即时测试，正象人们购物时随身带的弹簧称一样，它不如法定公平秤准确虽不能做仲裁但能现场解决问题。　　2测试项目的确定：（以氮为例）　　长期以来我国测土配方施肥习惯以土壤碱解氮作为土壤供氮的指标，它是速效氮和部分易矿化有机氮的总和。有机氮的矿化又受诸多条件的影响并非都在当季作物起作用，由此延伸到土壤全氮其全部发挥作用则需要更长的时间，从有效性来讲全氮也是有效的，这是评价土壤总体肥力的重要指标。但是作为当季快速测土施肥要求应是速效氮水平的高低，尤其是近代大量应用化肥的情况下对土壤速效氮影响起重要作用。在一茬作物测土配肥中其施入肥料量也是按当季利用率计算的，对第二茬作物的后效并非计算在内，只能再测土壤速效养分重新计算施肥量，参照美国农化服务中心和欧洲各国测土施肥经验针对我国农民施肥技术现状只测速效氮是简便易行的，在有条件的集约化种植的农场，用室内常规法定期全项目测定指导施肥当然更好；另外速效氮的形态问题，硝态氮随时与水分在土壤中运动，一般耕层一次采样不能测出某时间的相对含量，还不考虑进入地下水的损失，据国外研究证明铵态氮移动性小主要集中在耕层与作物生长有一定的相关性，因此在简易测土施肥技术普及工作中只测铵态氮仍有一定效果。　　3测试误差来源与光电计质量简评方法:　　各行业测试的全过程主要分两大步，第一步待测液制备是专业分析主要技术所在也是误差产生的主要来源，而第二步待测液中某元素的定量分析是通用基础化学分析技术，一个待测液采用不同分析方法（如重量法、容量滴定法、容量比色法、光谱法）其测试结果差别不大,所差只是精度不同，例如：有效磷的测试误差主要是因浸提时间震荡强度和环境温度等的影响所致，在没有恒温浸提条件的实验室一个人重复操作也难以有好的重现性，又如速效钾的浸提因不同浸剂（因后期定量测定方法的要求）而提取的量差异较大，因此不能说哪个定量方法测的结果准确。在报出结果时必须标明采取的浸提剂和定量用的方法以便结果运用和技术交流。如果用醋酸铵浸提（国标法）的待测液直接用火焰光度法测钾与把铵去除后再用四苯硼比浊法或钾电极法定钾的结果一致。在了解上述误差来源的前提下再讨论如何对光电比色计质量评价，光电比色计只是各行业样品待测液中元素定量采用比色法时，在最后比色阶段才使用的。它比用人眼与标准色阶比较更精确。20年来推广各种光电计的实践中不少多年从事土肥分析者常用土样的测试结果来评价光电仪质量，等于把全过程分析误差都归于光电计，这是不公平的。即使是最后一步的比色其误差也不完全是比色计所致，被测元素经化学显色后其色度在一定时间内是相对稳定的，必须在规定时间内完成比色操作，也就是说被测养分溶液的色度是不断变化的,这也是数字浓度直读仪比旧式仪标准曲线查浓度的优越之处。因此不能用标准溶液显色后去试验仪器的稳定性，灵敏度等。化学家们确定不变的离子色作为国际通用的检验仪器性能的方法，即用（兰色）（黄色）（红色）三种（一般用黄，兰即可）不同浓度的溶液检验比色计的各项性能这是比较不同型号仪器性能的唯一客观办法也是质检部门检验比色计产品质量的标准方法。（ 佚名）

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