植物從土壤中吸收的鉀,在植株組織中基本上是以離子態(tài)存在,它的含量變化與土壤鉀素供應(yīng)狀況極為敏感。植株組織中鉀的速測可采用壓汁或浸提劑提取測定。由于組織中鉀濃度一般都比土壤有效鉀高得多,測定方法一般不用靈敏度較高的四苯硼納比濁法,而用靈敏度較低的六硝基二苯胺試紙法或亞硝酸鈷納法。
1、方法原理
(1)六硝基二苯胺試紙法:在堿性條件下,六硝在二苯胺呈紅色,而在酸性條件下呈淡黃色。當(dāng)六硝基二苯胺與鉀作用,則生成桔紅色的六硝基二苯膠鉀鹽淀沉,在酸性條件下仍保持桔紅色,六硝基二苯胺的濃度愈大,對鉀的反應(yīng)靈敏度也愈高。依據(jù)顏色的情況可以判斷試樣含鉀量。
(2)亞硝酸鈷鈉比濁:亞硝酸鈷鈉在pH6.5~pH7.0的條件下與鉀離子作用,形成K2NaCo (NO2)6黃色沉淀,這種沉淀在異丙醇中可降低其溶解度而呈現(xiàn)混濁,其混濁度與鉀含量成正相關(guān),因此,可根據(jù)混濁程度來判斷試樣含鉀量。
2、儀器設(shè)備
容量瓶;小燒杯;試劑瓶;壓汁器;吸管;滴管;電熱吹風(fēng)機(jī);剪刀;濾紙;紗布;塑料袋。
3、試劑配制
(1)六硝基二苯膠溶液:一級溶液。稱0.6g六硝基二苯胺([C6H2(NO2)3]2NH /和0.6g碳酸鈉(Na2CO3)放入小燒杯中,加水?dāng)嚢瑁谒≈兄蠓腥芙?,冷卻后定容25 mL;二級溶液。吸取一級溶液8 mL,加水定容為25 mL,三級溶液,吸取二級溶液10 mL,加水定容為25 mL;
(2)六硝基二苯膠鉀試紙的制備:用細(xì)口皮頭滴管(可用小塑料滴瓶裝上注射針頭),分別吸取配測好的六硝基二苯胺三級溶液,依次滴在5cm~8cm長,寬1cm的定性濾紙條上,滴點(diǎn)直徑控制在0.5cm~0.8cm為宜。隨即用電熱吹風(fēng)機(jī)吹干或陰干。試紙上的3個色點(diǎn),依濃度高低分別呈“桔紅”、“桔橙”、“桔黃”。干燥條件下,可保存1a,配制好的鉀試紙最好用標(biāo)準(zhǔn)鉀溶液進(jìn)行標(biāo)定;
(3)鹽酸溶液:p=1.19g·cm-1濃鹽酸4 mL,加90 mL水稀釋;
(4)鉀標(biāo)準(zhǔn)液:稱105℃烘干的氯化鉀0.7627g,溶于100 mL水中,此為p(K)=4000mg·L-1鉀標(biāo)準(zhǔn)液。據(jù)此稀釋配制系列鉀標(biāo)準(zhǔn)液(校正鉀試紙和配制比濁的系列鉀標(biāo)準(zhǔn)濁度);
(5)亞硝酸鈷鈉母液:稱5g亞硝酸鈷鈉[Na3CO)NO2)6〕和30g亞硝酸鈉[NaNO2),溶于80 mL蒸餾水中,然后加入5 mL冰乙酸,用蒸餾水定容到100 mL,開口放置1d~2d,讓有毒含氮氧化物氣體逸出后應(yīng)用。
(6)亞硝酸鈉溶液:稱15g亞硝酸鈉(NaNO2)溶于100mL蒸餾水;
(7)亞硝酸鈷鈉稀釋液:測定前,取亞硝酸鈷鈉母液(試劑5)5 mL與亞硝酸鈉溶液(試劑6)100 mL混合搖勻。
(8)異丙醇[(CH3)2CHOH];
(9)冰乙酸(CH3000H)。
4、操作步驟
采取代表性植株10株~20株,用濕布擦干凈,取其葉柄或葉鞘或莖節(jié),剪碎、棍勻、榨汁或浸提待測。
(1)鉀試紙點(diǎn)滴法:吸取汁液,分別滴在制配好的六硝基二苯胺試紙條的3個色點(diǎn)上,汁液滴量控制到濕潤色點(diǎn)即可,經(jīng)1min~2min后.向加過汁液的3個色點(diǎn),各加1滴鹽酸溶液(試劑3).然后觀察色點(diǎn)褪色情況來判斷汁液含鉀最。
2.亞硝酸枯鈉比濁法于管口直徑15mm的10mL刻度試管中,加入2.5 mL亞硝酸鈷鈉稀釋液(試劑7),滴入1滴汁液,搖勻后,加入1 mL異丙醇,再搖勻,經(jīng)15 min后轉(zhuǎn)入內(nèi)徑1.0 cm~1.2cm比濁管與同時同樣操作的系列鉀標(biāo)準(zhǔn)濁度比濁,可用濁度標(biāo)準(zhǔn)線或五號印刷字體上比濁定量。
5、結(jié)果計(jì)算
(1)鉀試紙點(diǎn)滴法測定結(jié)果計(jì)算
測試時,觀察到的色點(diǎn)變化可判斷試樣含鉀量。當(dāng)鉀試紙上3個色點(diǎn)都變成黃色時,表示測試的汁液不含鉀或鉀濃度很低。3個色點(diǎn)都呈桔黃色時,表示含鉀<500mg·L-1。僅第一級色點(diǎn)為桔紅色時,含鉀在750mg·L-1~1000mg·L-1一級和二級色點(diǎn)都呈枯紅色時,含鉀量為2000mg·L-1~3000mg·L-1。如果三個色點(diǎn)都呈桔紅色或第三級色點(diǎn)呈淺桔紅色,表示含鉀量>3000 mg·L-1。
(2)亞硝酸鈷鈉鉀比濁法結(jié)果計(jì)算
比濁標(biāo)準(zhǔn): ①利用五號印刷字體透視比濁定量:顯濁液轉(zhuǎn)入直徑1.0cm~1.2cm的比濁管,在15 min~30 min內(nèi)進(jìn)行比濁。比濁管背后襯一張印有五號字體的文章,透過濁液看后面字跡。如果字進(jìn)清晰放大,濁液鉀濃度為5 mg·L-1~10mg·L-1。字跡顯示模糊,但尚能看出字跡,濁液鉀濃度為10mg·L-1~15mg·L-1。如果看不清字跡,表明濁液鉀濃度高于20mg·L-1。②利用分光光度計(jì)或光電比色計(jì)比濁:鉀比濁系列標(biāo)準(zhǔn)曲線用4000mg·L-1鉀標(biāo)準(zhǔn)液,稀釋成0mg·L-1,250mg·L-1,500mg·L-1,700mg·L-1,1000mg·L-1,鉀系列標(biāo)準(zhǔn)。各取1滴分別加入2.5 mL亞硝酸鉆鈉稀釋液,搖勻,再加入1 mL異丙醉顯濁。即成為0mg·L-1,5mg·L-1,10mg·L-1,5mg·L-1,20mg·L-1鉀標(biāo)準(zhǔn)系列濁度,顯濁后15min~30 min內(nèi),在光電比色計(jì)上用650nm建光片進(jìn)行比濁,用半對數(shù)紙作出亞硝酸鉆鈉鉀比濁標(biāo)準(zhǔn)曲線,作為同樣操作顯濁的試樣,查出相應(yīng)濁度的鉀含量。
植株汁液(K)含量mg·L-1=p×V1/V2;
式中:p——比濁測得的Kmg·L-1數(shù);
V1——顯濁液總體積毫升數(shù);
V2——比濁用汁液毫升數(shù)(以每滴為0.05 mL計(jì))。
6、結(jié)果解釋
(1)三級鉀試紙測定汁液鉀的評估。第一級色點(diǎn)褪色不完全,二、三級色點(diǎn)變?yōu)闄幟噬硎局汉浟亢艿?,植株缺鉀。第一級色點(diǎn)不褪色,第二級色點(diǎn)褪色不完全,第三級色點(diǎn)變?yōu)闄幟庶S色,表示汁液含鉀量中等。如果3個色點(diǎn)都呈桔紅色,表示汁液含鉀量高,植株不缺鉀。從有關(guān)資料得知,水稻、小麥、大麥主要作物植株組織汁液鉀素狀況,用鉀試紙測定,含量達(dá)3000mg·L-1鉀以上時,表示植株鉀素營養(yǎng)豐富,低于1000mg·L-1時,則表示植株缺鉀。
(2)亞硝酸鈷納鉀比濁測定結(jié)果評估
棉花葉柄的含鉀量,花鈴期主莖下3葉柄~4葉柄的臨界濃度為0.6%。
參考資料:土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法