🌿 土壤中的速效磷——乳酸钙提取（Egner-Riehm 法）与磷钼蓝比色法
三句话速览
用盐酸酸化的乳酸钙溶液（pH 3.6）提取土壤中的磷化合物，以氯化亚锡为还原剂显磷钼蓝色，在660 nm测量吸光度；结果以mg P₂O₅/100 g土壤表示，据以划分丰缺等级（极低 < 5。该检测依据 PN-R-04023:1996；提取剂：乳酸钙0.04 N + HCl 0.02 N，pH 3.6。整个程序共 6 个步骤；主要用于：评定耕地和草地土壤的磷丰缺程度以确定磷肥用量（施肥咨询、地区农业化学站）、施肥计划以及按丰缺等级用相应系数校正用量、磷过量施用的监控（界限为40 mg P₂O₅/100 g；碳酸盐土壤为80 mg）和防止水体富营养化。
要点速览
- 标准: PN-R-04023:1996
- 类别: 环境
- 操作步骤数: 6
- 提取剂: 乳酸钙0.04 N + HCl 0.02 N，pH 3.6
- 土壤／溶液比: 5 g干土／250 cm³；搅拌90 min（约40 r/min）
- 显色: 磷钼蓝（钼酸盐 + fotoreks，还原剂SnCl₂）；显色后30 min–6 h内在660 nm测量
概述
标准状态：PN-R-04023:1996已由PKN（波兰标准化委员会）撤销且无替代标准；该方法在施肥咨询中仍在使用。
土壤中植物可利用形态的磷含量很少——仅约为全量的4 %，最常见为0.2–8 mg/100 g；可利用形态是H₂PO₄⁻阴离子。合理施肥的基础是评定土壤的农化状况，其最重要的指标是酸碱反应以及速效磷、速效钾和速效镁的丰缺程度；此类检验应每3–5年进行一次（国家农业化学站、IUNG-PIB［国家农业与土壤科学研究所］，第251号推广说明书）。结果以绝对值或5级丰缺等级（极低、低、中、高、极高）表示：极低和低表示需要集约施肥，中等——需要补偿作物带走量的施肥，高和极高——需要限制用量（磷的校正系数为1.5 / 1.25 / 0.5 / 0.25）。当含量超过40 mg P₂O₅/100 g（碳酸盐土壤为80 mg/100 g）时不建议施磷肥。测定速效磷形态普遍采用Egner-Riehm 法，该方法由PN-R-04023:1996标准化（已被PKN撤销，无替代标准）。按界限值划分的丰缺等级：V——极低 < 5.0；IV——低5.1–10.0；III——中10.1–15.0；II——高15.1–20.0；I——极高 > 20.0 mg P₂O₅/100 g土壤。
方法原理
用盐酸酸化的乳酸钙 (CH₃·CHOH·COO)₂Ca 从土壤中提取磷化合物：该溶液对乳酸钙为0.04 N、对HCl为0.02 N，pH 3.6，对氢离子和钙离子——决定土壤中磷化合物溶解度的两个因素——都有良好的缓冲作用。钙的存在只使腐殖质化合物少量溶解，因而滤液着色很浅或无色，适于比色测定；该试剂的根本特点在于使进入溶液的磷量与植物所能吸收的量相当。滤液中的磷用比色法测定，即测量磷钼蓝的显色强度——该络合物由正磷酸根离子在酸性环境中与钼酸盐在fotoreks（显色稳定剂）和作为还原剂的氯化亚锡（SnCl₂）存在下生成；fotoreks使颜色稳定，没有稳定剂时颜色在过强的酸性环境中会迅速消退。吸光度在显色后最早30 min、最迟6 h内于660 nm测量。含量按 mg P₂O₅/100 g = a·100/s 计算，其中a——25 cm³滤液中的mg P₂O₅，s——相当于25 cm³滤液的土壤质量（称样5 g、提取剂250 cm³时为0.5 g）。
应用领域
- 评定耕地和草地土壤的磷丰缺程度以确定磷肥用量（施肥咨询、地区农业化学站）
- 施肥计划以及按丰缺等级用相应系数校正用量
- 磷过量施用的监控（界限为40 mg P₂O₅/100 g；碳酸盐土壤为80 mg）和防止水体富营养化
- 土壤学研究和教学（计算耕层每1 ha的速效磷储量）
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 提取剂 | 乳酸钙0.04 N + HCl 0.02 N，pH 3.6 |
| 土壤／溶液比 | 5 g干土／250 cm³；搅拌90 min（约40 r/min） |
| 显色 | 磷钼蓝（钼酸盐 + fotoreks，还原剂SnCl₂）；显色后30 min–6 h内在660 nm测量 |
| 结果 | mg P₂O₅/100 g土壤 = a·100/s（25 cm³滤液对应s = 0.5 g） |
| 丰缺等级 | < 5.0极低；5.1–10.0低；10.1–15.0中；15.1–20.0高；> 20.0极高 |
| 磷肥用量校正 | 极低 ×1.5；低 ×1.25；高 ×0.5；极高 ×0.25；> 40 mg/100 g——不施肥 |
| 检验频次 | 每3–5年一次 |
标准
- 标准编号
- PN-R-04023:1996
- 标准名称（波兰语）
- Analiza chemiczno-rolnicza gleby — Oznaczanie zawartości przyswajalnego fosforu w glebach mineralnych
- 标准名称（英语）
- Chemical and agricultural analysis of soil — Determination of available phosphorus content in mineral soils
分步操作程序
-
提取
称取5 g干土置于约500 cm³的瓶中，加入250 cm³乳酸钙溶液并在旋转搅拌器上搅拌90 min（约40 r/min）。
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过滤
用无磷无钾滤纸过滤，弃去最初的20–30 cm³滤液。
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显色
取25 cm³滤液于Egner试管中，加入2 cm³钼酸盐与fotoreks的混合液并摇匀，再加入1 cm³氯化亚锡溶液并再次摇匀；把试管置于暗处。
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标准曲线
以同样的方式制备标准溶液，在660 nm测量其吸光度并绘制标准曲线。
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测量
在显色后最早30 min、最迟6 h内于660 nm测量样品的吸光度；读取a——25 cm³滤液中的mg P₂O₅。
-
计算与评定
按 mg P₂O₅/100 g = a·100/s（s = 0.5 g）计算，按界限值划定丰缺等级并采用相应的肥料用量校正系数；必要时换算20 cm耕层中的磷储量（约3 000 000 kg土壤/ha）。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 旋转搅拌器（约40 r/min） | 约500 cm³的瓶 | — |
| 无磷无钾滤纸 | 弃去最初的20–30 cm³滤液 | — |
| Egner试管、移液管 | 每次测定取25 cm³滤液 | — |
| 分光光度计（660 nm） | 用磷酸盐标准溶液绘制标准曲线 | — |
| 实验室天平 | 称样5 g干土 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 用HCl酸化的乳酸钙提取溶液（0.04 N乳酸钙，0.02 N HCl，pH 3.6） | — | 速效磷的提取 |
| 钼酸盐与fotoreks的混合液 | — | 生成磷钼络合物并稳定颜色（每25 cm³滤液加2 cm³） |
| 氯化亚锡SnCl₂溶液 | — | 还原剂——显蓝色（1 cm³） |
| 磷酸盐标准溶液 | — | 660 nm处的标准曲线 |
职业健康与安全
- 提取溶液和试剂呈酸性——保护眼睛和双手；氯化亚锡和钼酸盐按安全数据表处理
- 含锡和钼的废液收集到化学废物容器中
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-R-04023:1996 — 《Chemical and agricultural analysis of soil — Determination of available phosphorus content in mineral soils》。
该方法的原理是什么？
用盐酸酸化的乳酸钙 (CH₃·CHOH·COO)₂Ca 从土壤中提取磷化合物：该溶液对乳酸钙为0.04 N、对HCl为0.
测量范围和准确度是多少？
提取剂：乳酸钙0.04 N + HCl 0.02 N，pH 3.6；土壤／溶液比：5 g干土／250 cm³；搅拌90 min（约40 r/min）；显色：磷钼蓝（钼酸盐 + fotoreks，还原剂SnCl₂）；显色后30 min–6 h内在660 nm测量；结果：mg P₂O₅/100 g土壤 = a·100/s（25 cm³滤液对应s = 0.5 g）。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 6 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
旋转搅拌器（约40 r/min）、无磷无钾滤纸、Egner试管、移液管、分光光度计（660 nm）、实验室天平。
该检测用于哪些场景？
评定耕地和草地土壤的磷丰缺程度以确定磷肥用量（施肥咨询、地区农业化学站）；施肥计划以及按丰缺等级用相应系数校正用量；磷过量施用的监控（界限为40 mg P₂O₅/100 g；碳酸盐土壤为80 mg）和防止水体富营养化；土壤学研究和教学（计算耕层每1 ha的速效磷储量）。
需要采取哪些安全防护措施？
提取溶液和试剂呈酸性——保护眼睛和双手；氯化亚锡和钼酸盐按安全数据表处理；含锡和钼的废液收集到化学废物容器中。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-R-04023。