摘 要： 对农业土壤中的有效硅含量进行测量, 不仅能有效了解当前农业土壤中硅素肥力的实际情况, 还对指导农业土壤改良、施肥有着重要的意义。结合个人实践工作经验与相关参考文献, 就农业土壤中有效硅的测试结果影响因素展开分析, 以供参考。
关键词： 农业土壤; 有效硅含量; 影响因素;
Abstract： Measuring the effective silicon content in agricultural soil can not only effectively understand the actual situation of silicon fertility in agricultural soil, but also have important significance for guiding agricultural soil improvement and fertilization. Combining personal work experience and related references, the factors affecting the test results of effective silicon in agricultural soil are analyzed for reference.
Keyword： Agricultural soil; Effective silicon content; Influencing factors;
对于农作物的生长发育而言, 硅有着至关重要的促进作用, 尤其是在农作物的抗逆性与抗病虫害能力方面, 有着十分显着的效果。同时, 硅还能最大限度降低土壤中磷的固定, 对土壤中的磷起到活化作用, 有效改善高磷肥的利用效果。因此, 做好农业土壤中有效硅含量的测定, 对清楚了解当前农业土壤中硅素肥力的状态有着十分重要的意义。笔者对影响农业土壤中有效硅测试结果的因素展开探讨, 以期为正确评价农业土壤中的硅能力做出有益指导。
1、 浸提剂对农业土壤中有效硅测试结果的影响
浸提剂的酸度不同, 对含硅化合作的溶解能力也不相同, 对土壤矿物硅氧键的破坏能力也不同, 因此在土壤有效硅能力的提取上会出现较大的差别。通常情况下, 乙酸-乙酸钠 (p H4.0) 0.025 mol/L或是1%的柠檬酸、稀硫酸都是常见的浸提剂, 主要应用于酸性、中性以及微碱性土壤的有效硅测定上。如, 乙酸缓冲液主要应用于砖红壤和红壤铁质土中, 并且在中性、石灰性土壤的有效硅浸提能力上有着一定的差异性。不同性质的土壤应具备不同的临界指标, 柠檬酸主要应用于酸性、中性以及微碱性土壤中, 且浸提能力一致, 浸出量也更加贴近植物的吸硅量, 因此得到了十分广泛的应用。稀硫酸主要应用于红壤区甘蔗田、水稻田的测定上。
在浸提过程中, 能否将工业土壤中的有效硅提取出来对有效硅测定的准确性有着直接的影响。因此, 在有效硅的测定过程中, 必须要做好土与浸提剂比例的控制、浸提温度与时间的控制。在土样的称量过程中, 必须要保证称重操作的准确无误, 可以先将百分之一的电子天平秤预热30 min以后进行校准, 之后再称取10 g的风干土样放在250 m L的塑料瓶中, 再量取100 m L浸提剂, 将盖拧紧上下摇动, 将瓶盖缓慢拧开后排除气泡, 反复数次, 使土样和浸提剂均匀融合在一起。要严格控制好浸提温度与浸提时间, 最好是将浸提温度控制在40℃左右, 浸提时间控制在5 h, 且每隔1 h就摇动1次。为了确保将温度控制在最佳范围内, 应为浸提环境配备空调或控温设备。此外, 在振荡后要立刻进行过滤。
2、 显色效果对农业土壤中有效硅测定结果的影响
在一定酸度条件下, 浸提出的硅酸和钼试剂会相互反应形成硅钼酸, 使用草酸去除磷干扰后, 硅钼酸会被抗坏血酸还原成为硅钼蓝, 且在一定的浓度范围内蓝色深浅和硅含量之间成正比例, 可以施行比色测定。
生成的硅钼黄稳定时间受到温度的直接影响, 因此加入钼酸铵溶液、草酸钠溶液的时间间隔要根据温度的实际情况进行判断, 通常来说, 温度在20℃左右时, 时间间距应为10 min;温度在15℃左右时, 时间间距应该为15~20 min;温度在30℃左右, 时间间距则不应超过5 min。
显色过程必须要在具备空调设备的环境中完成, 因为若气温过低且空调加温效果不理想, 那么必须要将显色液放入水浴之中进行加温, 或是放到恒温箱中, 才能顺利完成整个显色过程。
硅钼黄和硅钼蓝的生成和稳定时间都会受到酸度的影响, 因此必须要做好酸度的控制。当硫酸溶液的酸度控制在0.06~0.35 mol/L时, 硅钼黄的颜色相对较为稳定;当硫酸溶液的酸度在0.5 mol/L以上时, 硅钼黄的结果相对偏低。还原成为硅钼蓝以后, 酸度控制在0.6~9.0 mol/L时, 颜色相对较为稳定。所以生成硅钼黄的酸度在0.1~0.2 mol/L, 生成硅钼蓝的酸度在0.6~1.0 mol/L条件下进行显色。
3、 分光光度法对农业土壤中有效硅测定结果的影响
运用分光光度法对农业土壤中的有效硅进行测定, 其基本原理在于将含硅酸的酸性溶液加入钼酸铵以及适量的还原剂, 使其显色生成蓝色的硅钼蓝, 使用700 rim波长处对吸光度进行测定, 将所得的吸光度带入到标准的曲线之内就可以得到溶液中的硅浓度。在利用分光光度法对农业土壤中的有效硅含量进行测定过程中, 极易受到一些因素的影响从而产生误差。通常情况下, 有效硅含量不同, 其显色液的颜色差异也相对较大, 有效硅的含量越高, 显色液的颜色也就越深;有效硅的含量越小, 显色液的颜色也就越浅。但如若颜色过深, 就会影响试验结果, 此时可以通过减少吸液量与浸提剂的方法对显色液进行稀释, 之后再进行测定, 从而避免因溶液的浓度过高而对吸光度的测定造成误差。
在使用分光光度法进行测定前, 必须要保证紫外分光光度计能够正常使用。必须要配备相适应的稳压器、接地线使电压稳定, 确保无振动干扰。还要将光路对正, 可以先在比色槽内不放比色皿, 从而检查吸光度是否一致, 不一致要及时进行调整。
在吸光度测定前, 还要配比比色皿, 从而最大限度降低试验过程中可能出现的误差。在使用过程中, 要将光滑面与光路对准。操作人员在操作过程中必须要手持毛面, 将外面的液体擦拭干净以后方可放入到比色槽内。
在吸光度的测定过程中, 先用稀盐酸浸泡液浸泡, 再用纯水进行冲洗, 放入纯水之中备用。若长时间不使用比色皿, 则应将其放置在干燥的盒子中。
4、 其他因素对农业土壤中有效硅测定结果的影响
除了上述影响有效硅测试结果的因素以外, 还要注意以下几个问题。
第一, 测定每瓶样品时, 都必须要做好空白试验、平衡试验, 并且要准备标准参比样品, 从而确保有效硅测定结果的准确性。若发现测定结果不准确, 必须要及时找寻原因并进行重新测定。
第二, 硅标准溶液必须要保存在塑料瓶中, 以碱性溶液的形式保存, 若以中性溶液的形式储存, 那么硅浓度会随着时间的延长而逐渐降低。
第三, 在有效硅试验过程中, 移液管、塑料瓶、容量瓶、三角瓶等都必须要用自来水反复冲洗, 之后还要利用纯水进行冲洗, 烘干备用。
5、 结语
农业土壤有效硅含量的测定过程相对较为烦琐, 且测定结果的影响因素也相对较多。为了有效提高农业土壤中有效硅测定的准确性, 必须要切实了解影响有效硅测试结果的诸多因素, 做好每一个环节的控制, 最大限度降低误差率, 从而获得更加准确的有效硅含量测定结果, 更好地为土壤配方施肥提供有效的指导。
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