一量的植物钙镁全测定

一、植物分析意义

植物生长发育所必需的钙镁大量营养元素中，需要量仅次于氮、全量磷、测定钾的植物是钙、镁、钙镁硫3种元素。全量植物需要相当数量的测定钙、镁、植物硫元素才能维持其正常的钙镁生长发育。随着作物产量水平的全量不断提高，作物正常代谢所需的测定这3种元素的数量也在增加。加上近年来不含钙、植物镁、钙镁硫的全量浓缩复合肥的大量使用，使得我国土壤中钙、镁和硫的缺乏有逐渐增加的趋势。在含钙较少的酸性土壤及砂质土壤上种植需钙较多的花生、蔬菜及果树时，常常出现植物缺钙现象。在湿润地区高度淋溶的酸性土、砂质土以及在镁供应不足的土壤而又大量施用氮和钾肥时，植物容易产生缺镁。在我国南方的一些丘陵山区，特别是冷浸性低产田上的作物容易出现缺硫。因此，植物的钙、镁、硫营养及营养诊断越来越受到人们的重视。而进行植物钙、镁、硫营养诊断则常常濡要分析植物的钙、镁、硫含量。

植物干物质中含钙(Ca)量为0.5%～3%。一般豆科植物、疏菜含钙量较多，而禾谷类植物等需钙较少。从植物器官看，一般茎叶含钙较多，果实、籽粒及根中含量较少。植物体内含镁(Mg)盆约为干物质的0.05%～0.7%，低于0.2时则可能出现缺镁。通常，豆科植物的含镁量为禾本科植物的2倍～3倍。种子含镁较多，茎叶次之，而根系较少。植物含硫(S)量为干重的0.1%～0.5%，平均为0.25%。十字花科、百合科、豆科等植物需硫较多，而禾本科植物需硫较少。

二、方法选择的依据

测定植物钙、镁全量的方法可分为干灰化法和湿灰化法。干灰化法是把植物样品在550oC下干灰化，然后用稀HCI溶解，最后定量溶液中的钙、镁含量。湿灰化法一般是用HNO3-HClO4, HF-HNO3-H2O2 , H2SO4-H2O2或HNO3-H3SO4-HClO4消煮植物样品，最后定量消煮液中的钙、镁含量。还可以采用盐酸溶液［c(HC1)=1mol·L-1〕浸提，原子吸收分光光度法直接测定浸出液中的钙和镁。由于溶液中H2S04浓度较高时，对原子吸收分光光度法和EDTA络合滴定法测定钙都会带来影响。HF的引人又会对普通玻璃仪器造成影响，故多采用干灰化法或不含H2SO4的湿灰化法。这里只介绍比较成熟和干扰少的干灰化法和HNO3-HClO4消煮法。溶液中钙、镁的定量目前最常用的方法是快速准确的原子吸收分光光度法。而且样品一次消煮或干灰化，还可以侧定P, K,Na,Fe,Mn,Cu,Zn等元素。不具备原子吸收分光光度计的实验室也可用EDTA络合滴定法。EDTA络合滴定法分EDTA直接滴定法和EDTA返滴定法。前者适用于一般植物茎叶样品的测定，后者适用于一些含磷较高而含钙、镁较少的样品(如一般种子样品)的侧定。具备等离子发射光谱仪的实验室还可以用等离子发射光谱法(ICP)同时测定溶液中的钙和镁以及其它多种元素。

测定植物硫全量的方法也可分为干灰化法和湿灰化法两大类。干灰化法包括盐熔融法(如碳酸氢钠氧化银法;过氧化钠法;硝酸镁法等)与氧瓶燃烧法，操作比较繁琐。湿灰化法通常采用HNO3-HClO4或HNO3-H2O2-HC1消煮法等。手续较简单，不需特殊的仪器设备，溶掖中硫的定量通常用BaSO4比浊法，也可用等离子发射光谱( ICP)法或离子色谱(IC)法。还可用C,N,S自动分析仪(如LECO CNS-200自动分析仪)测定植物全硫。

三、待测液的制备

1、干灰法-稀盐酸溶解法

（1）方法原理

将植物样品灼烧，使有机质氧化成CO2和H2O等挥失，剩下的为Ca. Mg等不可燃的灰分元素的氧化物。然后用稀HCl溶解灰分中的钙和镁等灰分元素。灼烧的温度以525±25℃为宜，不可过高或灼烧太急速。温度太高会引起Na,K的氧化物挥发损失，而且Na、 K的磷酸盐和硅酸盐也易熔融而把炭位包藏起来不易燃尽。灼烧太急速也会使微粒飞失。

（2）主要仪器

瓷坩埚(30mL);普通电炉。高温箱式电炉。

（3）试剂

稀盐酸[c(HCI)=1.2 mol·L-1]:100mL浓HCI (p=1.19g·mL-1)用水稀释至1L。

（4）操作步骤

称取烘干植物样品(过1mm筛)2.000g～3.000g于30 mi,瓷柑锅中，加1mL-2 mL95%乙醇溶液，使样品湿润。然后进行预灰化处理:坩埚放在电炉上，坩埚盖子斜放，调节电炉温度，缓缓加热，要避免样品明火燃烧而致微粒喷出。只有在不冒烟后才能增加温度，直到样品呈灰白色为止。

样品经预灰化后放入高温箱式电炉中，加热到525℃左右，保持约1 h,烧至灰分近于白色为止。然后降温至200oC以下，取出坩埚冷却至室温后用少量水湿润灰分，分次滴加少量稀盐酸溶液，慎防灰分飞溅损失。待作用缓和后，添加稀盐酸溶液至约20 L，加热至沸，使残渣溶解。趁热过滤，并用热水洗坩埚及残余物数次，滤液盛于100mL容量瓶中，冷却后用水定容。此为含盐酸的待测液。

2、HNO3-HC1O4消煮法

（1）方法原理

用HNO3-HCIO4消煮植物样品，氧化有机物，使Ca,Mg,P及其它微量元素转化为离子态，然后测定消煮液中Ca,Mg及其它元素含量。消煮时HNO3具有强的氧化力，高氯酸加热时生成无水高氯酸，可进一步与有机质作用，使有机物很快被氧化分解成简单的可溶性化合物，二氧化硅则脱水沉淀。

（2）主要仪器

消煮器，消煮管。

（3）试剂

①浓HNO3: (p=1.42g·mL-1)；

②HClO4: ω(HClO4)=60%；

③稀盐酸[HCl(1:1)]:浓HCl（p=1.19g·ML-1)与蒸馏水按1∶1体积比混合。

（4）操作步骤

称取烘干磨细的植物样品1.0000g～1.1000g于150mL三角瓶中，加入10mL浓HNO3，充分浸泡。然后加入3mL 60%HClO4，瓶口盖以小漏斗，在电热板上加热，待停止起泡沫后继续加热至HNO3几乎被蒸尽。如果发生碳化，冷却后再加入10mL HNO3继续加热蒸发，直至冒白烟为止。冷却后加入10 Ml1:1HC1,定量地转入50mL容量瓶内。同时做空白。

3、待测液中钙、镁的定量

（1）原子吸收分光光度法

（2）方法原理

离子选择电极是根据膜电位的原理而进行测量的(Carlson和Keeney,1971)。由于某些物质具有这样的一种属性:当它制成薄膜以后被膜分隔开的两个溶液1与2之间有电位差的存在，这种电位差通常就称为膜电位(EM)。膜电位的大小与溶液1与2中的离子活度有关，即：

参考资料：土壤农业化学分析方法

(责任编辑：知识)