范丽 黄耀蓉 赵迪 蓝家田 曹舒蕾

四川省耕地质量与肥料工作总站，四川成都

钾是植物生长的必需元素，从植物营养的角度可以分为速效钾、缓效钾和矿物钾。速效钾是指土壤中易被作物吸收利用的钾，其含量是表征土壤钾素供应状况的重要指标之一。缓效钾是土壤速效钾的直接来源，对土壤速效钾的补给起着重要作用，在农业生产中尤为重要[1]。目前，针对速效钾和缓效钾较为常用测定方法分别为乙酸铵振荡浸提-火焰光度法和热硝酸浸提-火焰光度法[2]。该方法需要提供可通过1 mm 孔径筛的风干土壤样品，而土壤其他有效态养分（如有效磷、有效硫、有效硅等）的检测，通常要求供检测的土壤样品为通过2 mm 孔径筛的风干样品[3-8]。这些有效态养分均是评价土壤肥力状况重要的检测指标，但是因为方法要求的样品粒径不一致，除制备2 mm 粒径的样品外，还需特别制备1 mm 粒径样品，以供土壤速效钾、缓效钾的检测，不仅耗时费力，还增加制样成本。

本文通过选择不同分布区域、不同含量范围、不同土壤类型的9 种土壤，对其粒径分别为1 mm 和2 mm 样品的速效钾、缓效钾进行测定，并对结果进行分析，探讨不同粒径土壤样品对检测结果的影响，以优化样品制备要求，提高工作效率，降低检测成本。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验样品

供试土壤包括广东赤红壤（水稻土），湖南红壤，贵州黄壤，四川水稻土（灰冲积母质）、四川紫色土，河北褐土，陕西黄绵土，新疆灰漠土和吉林黑土等9种土壤，基本涵盖了我国不同区域的典型土壤类型，风干后进行处理。

1.1.2 试验仪器

智能振荡器（HZQ-QX），火焰光度计（FP410），恒温油浴锅（HH-S）。

1.1.3 试验试剂

乙酸铵溶液，c(CH3COONH4)=1.0 mol/L，硝酸溶液，c(HNO3)=1 mol/L，c(HNO3)=0.1 mol/L，钾标准溶液，c(K)=100μg/mL。

1.2 方法

1.2.1 试验方法

供试的9种风干土壤分别制备成1 mm 和2 mm 两种粒径的样品，测定其速效钾和缓效钾含量，每个粒径的样品重复测定6 次，统计6 次结果的平均值、相对标准偏差、平均值的相对偏差等数据。

1.2.2 试验步骤

速效钾的分析步骤：精确称取样品5.00 g 于200 mL塑料瓶中，加入50.0 mL 乙酸铵溶液，盖紧瓶塞，在20～25 ℃、150 ～180 r/min 条件下振荡30 min，立即干过滤，弃去最初滤液。滤液直接在火焰光度计上进行测定，同时做空白试验。

绘制标准曲线：分别吸取钾标准溶液0.00、3.00、6.00、9.00、12.00、15.00 mL 于50 mL 容量瓶中，用乙酸铵溶液定容，即为浓度0、6、12、18、24、30 μg/mL 的钾标准系列溶液。用火焰光度计进行测定，以钾浓度为0的溶液调节仪器零点，绘制标准曲线。

缓效钾的分析步骤：精确称取样品2.50 g 于100 mL消煮管中，加入25.0 mL 浓度为1 mol/L 的硝酸溶液，摇匀，在瓶口放置弯颈小漏斗，放入130～140 ℃的油浴中，煮沸10 min（从沸腾开始准确计时，保持油浴温度在120～130 ℃），取出消煮管，稍冷，趁热干过滤于100 mL 容量瓶中，用0.1 mol/L 硝酸溶液洗涤消煮管3～4 次，冷却后用0.1 mol/L 硝酸溶液定容，在火焰光度计上进行测定。同时做空白试验。

绘制标准曲线：分别吸取钾标准溶液0.00、3.00、6.00、9.00、12.00、15.00 mL 于50 mL 容量瓶中，加入15.5 mL浓度为1 mol/L 的硝酸溶液，用水定容，即为浓度0、6、12、18、24、30 μg/mL的钾标准系列溶液。用火焰光度汁测定，以钾浓度为0的溶液调节仪器零点，绘制标准曲线。

1.2.3 结果计算

式中：c1——查标准曲线或求回归方程而得待测液中钾的浓度数值，μg/mL；

c0——查标准曲线或求回归方程而得样品空白中钾的浓度数值，μg/mL；

V1——浸提剂体积，50.0 mL；

m1——样品的质量，5.00 g；

式中：c2——查标准曲线或求回归方程而得待测液中钾的浓度数值，μg/mL；

c0——查标准曲线或求回归方程而得样品空白中钾的浓度数值，μg/mL；

V2——浸提剂体积，25.0 mL；

m2——样品的质量，2.50 g；

w1——速效钾含量，mg/kg。

2 结果与分析

2.1 不同粒径土壤样品速效钾、缓效钾检测结果

从表1可以看出，供试的9种土壤速效钾含量范围在23～479 mg/kg 之间，相对标准偏差RSD（%）范围在0～4.43%之间，1 mm 和2 mm 粒径样品相对偏差范围在0.09%～3.81%之间。缓效钾含量范围在192～1 217 mg/kg之间，相对标准偏差RSD（%）范围在0.15%～3.59%之间，1 mm 和2 mm 粒径样品相对偏差范围在0.23%～2.55%之间。相对标准偏差RSD（%）和相对偏差均小于5%，能满足实验室检测精密度要求。

表1 9种土壤1 mm和2 mm粒径速效钾、缓效钾检测结果

2.2 不同粒径土壤样品速效钾、缓效钾检测结果统计分析

对9 种土壤两个粒径速效钾、缓效钾6 次测定结果的平均值进行T 检验，结果见表2，速效钾T=0.813，缓效钾T=0.142，均小于查表值T(0.05,8)=2.31，可见不同粒径土壤样品速效钾、缓效钾的测定结果无显著差异。

表2 9种土壤1 mm和2 mm粒径速效钾、缓效钾测定结果T检验

3 结论与讨论

供试的9 种土壤，速效钾含量范围在23～479 mg/kg之间，缓效钾含量范围在192～1 217 mg/kg之间，相对标准偏差RSD（%）和相对偏差均小于5%，能满足实验室的精密度要求，且通过T 检验，1 mm 和2 mm 粒径的土壤样品检测结果无显著差异。因此，可以用粒径为2 mm 的土壤样品代替粒径为1 mm 的土壤样品进行土壤速效钾、缓效钾的测定，与其它主要的土壤有效态成分测定粒径保持一致，从而提高制样工作效率，降低制样成本。

土壤有效态养分的提取过程，是在确定的条件下，使用合适的浸提剂将土粒表面吸附的养分离子交换出来的过程，这一过程不仅与养分元素的种类有关，更与土壤样品的粒径有关[9]。人们通常认为，土壤粒径越小，其比表面积就会越大，浸提交换出来的有效态养分也会越多，养分元素的检测结果也应该更高，但实际的情况比较复杂，钟清清等[10]的研究表明，粒径对旱田与水田土壤理化指标测定的影响不同，钱新标等[11]的研究结果是，不同粒径的样品对土壤分析结果存在一定的影响，2 mm 的样品检测结果变异系数明显大于1 mm 的样品，赵会娥等[12]的研究发现，1 mm 粒径土壤样品的检测结果精密度略高于2 mm粒径土壤样品。本研究仅对土壤速效钾和缓效钾的测定结果进行分析，结果表明1 mm 与2 mm 粒径的土壤样品检测结果无显著差异。

土壤有效态养分的含量指的是使用确定的浸提剂，在确定的检测条件下，提取的养分含量，是相对含量，而不是绝对含量。检测条件不仅关系到目前检测结果的应用，更关系到当前数据与历史数据能否进行对比，因此，样品粒径这个检测条件的选择和确定具有重要意义。1927年国际土壤学会规定[13]，用于测定土壤有效态养分的样品需要全部通过1 mm 孔径筛，如pH值、有效磷、有效氮等，而用于测定土壤物理指标的样品则需要全部通过2 mm 孔径筛，如土壤机械组成等，但从上世纪90 年代我国土壤颗粒分级采用国际制以来，用于测定土壤有效态养分的样品的前处理由原来的全部通过1 mm 筛改为全部通过2 mm筛[14]，而且2011 年印发的《测土配方施肥技术规范（修订版）》也要求用于测定土壤有效态养分的样品需要全部通过2 mm 孔径筛。因此，为了历史数据的有效利用和传承，在本文研究的基础上，建议使用2 mm 粒径的土壤样品进行土壤速效钾、缓效钾的测定。