Химические методы
1. Экстракция водными и слабокислыми растворами
Подвижный фосфор в почвах определяется через его извлечение из
минеральной и органической матрицы с помощью экстрагентов. Наиболее
распространёнными являются растворы слабых кислот или кислотно-солевых
систем:
- Раствор Мелихова (0,5 M HCl + 0,025 M H_2SO_4)
используется для почв с нейтральной и слабощелочной реакцией. Он
извлекает преимущественно легко доступные фосфаты и фосфаты,
слабосвязаные с кальцием.
- Раствор Лавсона (0,5 M NaHCO_3, pH 8,5) применим
для оценки доступного фосфора в кислых и слабокислых почвах. Метод
позволяет экстрагировать фосфор, который может быть усвоен растениями
при нормальном уровне кислотности.
- Растворы Фритта или Дейна (0,1 N HCl или 0,5 M
CH_3COONH_4, pH 4,8) используются для оценки фосфора, связанного с
алюминием и железом, характерного для кислых почв.
Экстракция проводится при определённой температуре и времени выдержки
с последующим отделением почвенной фракции через фильтрацию или
центрифугирование. Концентрация фосфора в экстракте определяется
фотометрически или колориметрически.
2. Колориметрические методы Наиболее часто
применяется молибденово-ванадиевый метод, основанный на
образовании жёлтого фосфомолибдатного комплекса в кислой среде.
Процедура включает:
- Образование комплекса между PO_4^3− и реактивом
аммоний-молибдат-ванадат.
- Измерение оптической плотности раствора при длине волны 400–450
нм.
- Расчёт содержания фосфора по градуировочному графику, построенному
на стандартных растворах.
Другой вариант — метод Аммоний-молибдатного комплекса с
восстановлением, где фосфомолибдатный комплекс
восстанавливается, образуя синий комплекс, который измеряется
фотометрически (метод Брауна и Формана). Он более чувствителен и
позволяет выявлять малые концентрации подвижного фосфора.
Физико-химические методы
1. Электрохимические методы Подвижный фосфор может
определяться с помощью ионселективных электродов, чувствительных к
PO_4^3−. Принцип основан на измерении электрического потенциала, который
пропорционален концентрации ионов фосфата в экстракте почвы. Метод
отличается высокой скоростью анализа и возможностью автоматизации.
2. Спектрофотометрия и атомная абсорбция
- Флуоресцентная спектроскопия позволяет выявлять
низкие концентрации фосфора с высокой точностью.
- Атомно-абсорбционный метод используется редко для
фосфора, чаще применяется для элементов-спутников в фосфатных
комплексах.
Микробиологические методы
Используются микроорганизмы, способные мобилизовать фосфор из
малорастворимых соединений. Содержание подвижного фосфора оценивается
через:
- Развитие колоний микроорганизмов на средах с малорастворимыми
фосфатами.
- Измерение увеличения концентрации растворимого фосфора в жидких
культурах.
Метод позволяет учитывать биологическую доступность фосфора, что
особенно важно для агрономических исследований.
Автоматизированные
и комбинированные методы
Современные подходы включают совмещение химических и
спектральных методов:
- Использование экстрагентов с последующим измерением концентрации с
помощью фотометров или спектрофотометров с высокой
чувствительностью.
- Применение систем ICP-OES и ICP-MS для анализа
экстрактов, что позволяет одновременно оценивать фосфор и
микроэлементы.
- Компьютерная обработка данных обеспечивает построение карт
распределения подвижного фосфора на полевых участках, что важно для
точного земледелия.
Ключевые факторы точности
методов
- Выбор экстрагента зависит от реакции почвы, ее типа
и содержания карбонатов.
- Температура и время экстракции существенно влияют
на извлечение фосфора.
- Подготовка почвы (сушка, измельчение,
гомогенизация) влияет на воспроизводимость результатов.
- Метод измерения (колориметрический, спектральный,
микробиологический) определяет чувствительность и диапазон выявления
подвижного фосфора.
Методы определения подвижного фосфора позволяют не только
количественно оценить доступность элемента для растений, но и выбрать
оптимальные нормы внесения удобрений, учитывая тип почвы и ее химический
состав.