《植物中氮、磷、鉀的測定》是2011年12月1日實施的一項行業標準。
基本介紹
- 中文名：植物中氮、磷、鉀的測定
- 外文名：Determination of nitrogen, phosphorus and potassium in plants
- 實施日期：2011-12-01
- 發布日期：2011-09-01
- 標準號：NY/T 2017-2011
- 制修訂：制定
- 中國標準分類號：B04
- 國際標準分類號：65.020
- 批准發布部門：農業農村部
- 行業分類：農、林、牧、漁業
- 標準類別：方法標準
備案信息,標準正文,
備案信息
備案號：76455-2020
備案月報：2020年第9號(總第245號)
標準正文
前言
本標準按照GB/T 1.1—2009給出的規則起草。
本標準由中華人民共和國農業部種植業管理司提出並歸口。
本標準起草單位：農業部果品及苗木質量監督檢驗測試中心（鄭州）、中國農業科學院鄭州果樹研究所。
本標準主要起草人：方金豹、龐榮麗、郭琳琳、謝漢忠、李君、羅靜、俞宏、劉彥、吳豐魁。
1 範圍
本標準規定了植物樣品中用硫酸—過氧化氫消煮、全自動定氮儀測氮、分光光度法測磷、火焰原子吸收分光光度法測鉀的檢測方法。
本標準適用於植物樣品中氮、磷、鉀的測定。
本標準方法線性範圍。磷：鉬銻抗吸光光度法為0.001mg/L～1.0mg/L，釩鉬黃吸光光度法為0.01mg/L～10.0mg/L；鉀為0.01mg/L～1.0mg/L。
本標準方法檢出限。氮為0.01g/100g；磷：鉬銻抗吸光光度法為0.0005g/100g，釩鉬黃吸光光度法為0.002g/100g；鉀為0.002g/100g。
2 規範性引用檔案
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GB/T 601 化學試劑 標準滴定溶液的製備
GB/T 602 化學試劑 雜質測定用標準溶液的製備
GB/T 6682 分析實驗室用水規格和試驗方法
3 原理
植物中的氮、磷大多數以有機態存在，鉀以離子態存在。樣品經硫酸和過氧化氫消煮，有機物被氧化分解，使樣品中的有機氮化物轉化成無機銨鹽，有機磷轉化成無機磷酸鹽，用同一消解液分別測定氮（N）、磷（P）、鉀（K）的含量。
氮的測定：消解液經鹼化，加熱蒸餾出氨，經硼酸吸收，用標準酸滴定其含量。
磷的測定：在一定酸度下，消解液中的正磷酸與偏釩酸和鉬酸生成黃色的三元雜多酸，用比色法測定磷含量，即釩鉬黃吸光光度法。或在一定酸度下，消解液在三價銻離子存在下，其中的正磷酸與鉬酸銨生成三元雜多酸，被抗壞血酸還原為磷鉬藍，用比色法測定磷含量，即鉬銻抗吸光光度法。
鉀的測定：將處理過的樣品導入原子吸收分光光度計的火焰原子化系統中，使鉀離子原子化，鉀的基態原子吸收鉀空心陰極燈發射的共振線，在共振線766.5nm處測定吸光度，其吸光度值與鉀含量成正比，與標準系列進行比較定量。
4 試劑
除非另有說明，所用水應達到GB/T 6682規定的二級水要求，所用試劑均為分析純試劑。
4.1 硫酸（H2SO4）。
4.2 過氧化氫（H2O2，30%）。
4.3 氫氧化鈉（NaOH）。
4.4 硼酸（H3BO3）。
4.5 鉬酸銨[(NH4)6Mo7O24·4H2O]。
4.6 偏釩酸銨（H4NO3V）。
4.7 酒石酸銻鉀（KSbOC4H4O6·1/2H2O）。
4.8 抗壞血酸（C6H8O6）。
4.9 氯化銫（CsCl）。
4.10 2,6-二硝基苯酚或2,4-二硝基苯酚（C6H4N2O5）。
4.11 氫氧化鈉溶液（400g/L）：稱取400g氫氧化鈉，用水溶解並定容至1000mL。
4.12 硼酸接收液（10g/L）：稱取100mg溴甲酚綠溶於100mL乙醇，即成0.1%溴甲酚綠溶液。另稱取100mg甲基紅溶於100mL乙醇，即成0.1%甲基紅溶液。稱取100g硼酸，用水溶解並定容至10L，添加100mL 0.1%溴甲酚綠溶液和70mL 0.1%甲基紅溶液，即為10g/L硼酸接收液。
4.13 氫氧化鈉溶液（240g/L）：稱取24g氫氧化鈉，用水溶解並定容至100mL。
4.14 硫酸溶液（2mol/L）：吸取5.6mL硫酸加水並定容至100mL。
4.15 釩鉬酸銨溶液：稱取25.0g鉬酸銨溶於400mL水中，必要時可適當加熱，但溫度不得超過60℃。另將1.25g偏釩酸銨溶於300mL沸水中，冷卻後加入125mL硫酸。將鉬酸銨溶液緩緩注入偏釩酸銨溶液中，不斷攪勻，最後用水稀釋至1L，避光貯存。
4.16 鉬銻抗顯色劑：稱取0.5g酒石酸銻鉀，溶解於100mL水中，即成0.5%的酒石酸銻鉀溶液。另稱取10.0g鉬酸銨，溶解於450mL水中，緩慢加入126mL硫酸，再加入0.5%酒石酸銻鉀溶液100mL，最後用水稀釋至1L，避光貯存，即為鉬銻抗貯存液。稱取1.50g抗壞血酸溶於100mL鉬銻貯存液中，即為鉬銻抗顯色劑，該顯色劑現用現配。
4.17 氯化銫溶液（50g/L）：稱取5.0g氯化銫，用水溶解並定容至100mL。
4.18 硫酸標準滴定溶液c（1/2 H2SO4）：0.01mol/L，按GB/T 601方法配製並標定。
4.19 磷標準儲備液（1000mg/L）：購買國家有證磷單元素標準溶液或用工作基準試劑磷酸二氫鉀按GB/T 602的方法配製。
4.20 鉀標準儲備液（1000mg/L）：購買國家有證鉀單元素標準溶液或用工作基準試劑氯化鉀按GB/T 602的方法配製。
4.21 磷標準使用液Ⅰ（50mg/L）：用水將1000mg/L磷標準貯存液逐級稀釋至50mg/L。
4.22 磷標準使用液Ⅱ（10mg/L）：用水將1000mg/L磷標準貯存液逐級稀釋至10mg/L。
4.23 鉀標準使用液（10mg/L）：用水將1000mg/L鉀標準貯存液逐級稀釋至10mg/L。
4.24 二硝基苯酚指示劑（2g/L）：稱取0.2g 2,6-二硝基苯酚或2,4-二硝基苯酚，用水溶解並定容至100mL。
5 儀器
5.1 全自動定氮儀。
5.2 分光光度計。
5.3 原子吸收分光光度計：備有火焰檢測器。
5.4 分析天平，感量為0.0001g。
5.5 消煮爐。
6 分析步驟
6.1 試樣製備
新鮮樣品，用自來水和去離子水依次清洗後，用乾淨紗布輕輕擦去其表面水分，用四分法取樣或直接放入組織搗碎機中製成勻漿，備用。植物乾樣，先將樣品在80℃～90℃鼓風烘箱中烘15min～30min，然後降溫至60℃～70℃，趕盡水分，用植物樣品粉碎機粉碎，過40目篩混勻，備用。
6.2 試樣消解
稱取均勻植物乾樣0.1g～0.5g（精確到0.0001g）於100mL消化管內，加1mL水潤濕。或稱取新鮮試樣1g～5g（精確到0.0001g）於100mL消化管內。在消化管內加入5mL硫酸，搖勻，分兩次加入過氧化氫，每次2mL，搖勻，加蓋小漏斗，待激烈反應結束後，置於消煮爐上加熱消煮，使固體物消失成為溶液，待硫酸發白煙，溶液成褐色時，停止加熱。稍冷後加入10滴過氧化氫，繼續加熱消煮約5min，冷卻，再加入10滴過氧化氫消煮，如此反覆至溶液呈無色或清亮後（一般情況下，加過氧化氫總量約6mL～10mL）再繼續加熱5min，以除盡多餘的過氧化氫。取下冷卻後，用水將消化液全部轉移到100mL容量瓶中，定容，用濾紙過濾或放置澄清即得待測液A，用於氮（N）、磷（P）、鉀（K）的測定。同時做試劑空白試驗。
6.3 測定
6.3.1 氮的測定：凱氏定氮儀法
6.3.1.1 儀器參考條件
啟動定氮儀，先添加硼酸接收液（4.12）（棄去前面的接收液，直到開始流出正常酒紅色接收液），之後預熱蒸汽發生器。設定定氮儀分析程式，輸入標準酸的濃度，精確到0.0001mol/L。選擇硼酸接收液體積為30mL，蒸餾水設定為40mL，400g/L氫氧化鈉溶液（4.11）設定為20mL。也可選用電位法滴定判定終點的定氮儀進行測試。
6.3.1.2 蒸餾及滴定
準確吸取10.00mL～20.00mL待測液A於消化管內，將消化管放入儀器中。按儀器要求進行蒸餾，先進行空白檢測，樣品測定結束後列印數據。
6.3.1.3 樣品中氮（N）含量的計算
樣品中氮（N）的含量以質量分數ω計，數值以克每百克（g/100g）表示，按式（1）計算：
ω＝
×100…………（1）
式中：
c——（1/2 H2SO4）硫酸標準滴定溶液濃度，單位為摩爾每升（0.01mol/L）；
V2——樣品消耗的標準酸溶液的體積，單位為毫升（mL）；
V0——空白消耗的標準酸溶液的體積，單位為毫升（mL）；
V1——蒸餾時吸取待測液A的體積，單位為毫升（mL）；
V——待測液A定容體積，單位為毫升（mL）；
m——試料質量，單位為克（g）；
0.0140——1mol/L硫酸標準滴定溶液c（1/2 H2SO4）1mL相當於氮的質量，單位為克（g）。
計算結果保留三位有效數字。
6.3.2 磷的測定
6.3.2.1 釩鉬黃吸光光度法
6.3.2.1.1 標準工作曲線
分別吸取磷標準使用液Ⅰ（4.21）0.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL於50mL容量瓶中，再加入與吸取待測液A等體積的空白消化溶液，用水稀釋至約30mL，加1滴～2滴二硝基苯酚指示劑（4.24），滴加240g/L氫氧化鈉溶液（4.13）中和至剛呈黃色，然後加入10.0mL釩鉬酸銨溶液（4.15），搖勻，用水定容，即得0.0mg/L、2.0mg/L、4.0mg/L、6.0mg/L、8.0mg/L、10.0mg/L磷（P）標準系列溶液。在室溫高於15℃的條件下放置30min，用分光光度計在波長450nm處測定其吸光度，擬合直線回歸方程或以磷（P）質量濃度為橫坐標，吸光度值為縱坐標，計算直線回歸方程。
6.3.2.1.2 測定
樣品中磷含量較高時，準確吸取待測液A 10.0mL～25.0mL（V1）於50mL（V2）容量瓶中，以下按6.3.2.1.1自“用水稀釋至約30mL”起依法操作。同時按上述方法做空白試驗，用空白調零。以測得的吸光度值由直線回歸方程計算出或由標準曲線查得待測液中磷（P）含量。如果吸光度超過10.0mg/L磷（P）的吸光度時，則將待測液稀釋後重新測定。
6.3.2.2 鉬銻抗吸光光度法
6.3.2.2.1 標準工作曲線
分別吸取磷標準使用液Ⅱ（4.22）0.0mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL於50mL容量瓶中，再加入與吸取待測液A等體積的空白消化溶液，用水稀釋至約30mL，加1滴～2滴二硝基酚指示劑（4.24），滴加240g/L氫氧化鈉溶液（4.13）中和至剛呈黃色，再加入1滴2mol/L硫酸溶液（4.14），使溶液的黃色剛剛褪去，然後加入鉬銻抗顯色劑（4.16）5.0mL，搖勻，用水定容，即得0.0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L磷（P）標準系列溶液。在室溫高於15℃的條件下放置30min，用分光光度計在波長700nm處測定其吸光度，擬合直線回歸方程或以磷（P）質量濃度為橫坐標，吸光度值為縱坐標，計算直線回歸方程。
6.3.2.2.2 測定
樣品中磷含量較低時，準確吸取待測液A 1mL～10mL（V1）於50mL（V2）容量瓶中，以下按6.3.2.2.1自“用水稀釋至約30mL”起依法操作。同時按上述方法做空白試驗，用空白調零。以測得的吸光度值由直線回歸方程計算出或由標準曲線查得待測液中磷（P）含量。如果吸光度超過1.0mg/L磷（P）的吸光度時，則將待測液稀釋後重新測定。
6.3.2.3 樣品中磷（P）含量的計算
樣品中磷（P）的含量以質量分數ω計，數值以克每百克（g/100g）表示，按式（2）進行計算：
ω＝
×
×10…………（2）
式中：
ρ——待測液A中磷（P）質量濃度，單位為毫克每升（mg/L）；
V——待測液A定容體積，單位為毫升（mL）；
V1——吸取待測液A體積，單位為毫升（mL）；
V2——顯色溶液定容體積，單位為毫升（mL）；
m——試樣質量，單位為克（g）。
若待測液A經過稀釋，則計算時加入稀釋倍數；計算結果保留三位有效數字。
6.3.3 鉀的測定：火焰原子吸收分光光度法
6.3.3.1 儀器參考條件
根據不同型號的原子吸收分光光度計說明書，選擇最佳儀器參數。由於各型號儀器設計不同，本標準提供的參數僅供參考，鉀測定波長為766.5nm，燈電流為5mA，狹縫寬度0.5nm，燃燒器高度6mm，燃氣流量1.3L/min。開機點火穩定5min～10min後進行測量。
6.3.3.2 標準工作曲線
分別吸取鉀標準使用液（4.23）0.0mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL於50mL容量瓶中，加入2mL氯化銫溶液（4.17），加入0.5mL硫酸，定容，即得0.0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L、0.6mg/L、0.8mg/L、1.0mg/L鉀標準系列溶液。依次將上述標準系列溶液吸入原子化系統中，用0.0mg/L溶液調整零點，測定鉀標準系列溶液吸光度，以吸光度為縱坐標，鉀標準系列溶液的質量濃度為橫坐標，計算直線回歸方程。
6.3.3.3 測定
吸取待測液A 1mL～5mL（V1）於50mL（V2）容量瓶中，加入2mL氯化銫溶液（4.17），用水稀釋並定容至刻度，搖勻。將此溶液導入原子化系統中，用試劑空白溶液調整零點，以測得的吸光度值由直線回歸方程計算出或由標準曲線查得待測液中鉀（K）含量。如果吸光度超過1.0mg/L鉀（K）的吸光度時，則將待測液稀釋後重新測定。按上述步驟同時測定試劑空白消解液中鉀的含量。
6.3.3.4 樣品中鉀含量的計算
試樣中鉀（K）的含量以質量分數ω計，數值以克每百克（g/100g）表示，按式（3）進行計算：
ω＝
××10…………（3）
式中：
ρ——待測液A中鉀（K）質量濃度，單位為毫克每升（mg/L）；
ρ0——試劑空白消解液中鉀（K）質量濃度，單位為毫克每升（mg/L）；
V——待測液A定容體積，單位為毫升（mL）；
V1——吸取待測液A體積，單位為毫升（mL）；
V2——顯色溶液定容體積，單位為毫升（mL）；
m——試樣質量，單位為克（g）。
若待測液A經過稀釋，則計算時加入稀釋倍數；計算結果保留三位有效數字。
7 精密度
在重複性條件下獲得的兩次獨立測試結果的絕對差值不得超過這兩次測定算術平均值的7%（氮）、8%（磷）和7%（鉀）。
