一种提高钙质土壤中有机磷提取率以及液相31P-NMR检测效果的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高钙质土壤中有机磷提取率以及液相

【技术实现步骤摘要】
一种提高钙质土壤中有机磷提取率以及液相31P
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NMR检测效果的方法


[0001]本专利技术涉及一种提高钙质土壤中有机磷提取率以及液相
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NMR检测效果的方法，属于面向环境分析


技术介绍

[0002]有机磷是植物的重要磷源，尤其随着全球磷矿资源的不断减少而日益受到重视。土壤有机磷的形态信息对于理解有机磷素有效性和发掘有机磷库供农业生产所需的前提。但目前对其化学结构及其生物有效性仍然知之甚少，其主要原因是由于分析方法上的局限性。
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NMR技术为土壤中有机磷的表征和鉴定提供了有力的手段，然而测试前必须从土壤中提取有机磷，才能对其进行量化和鉴定，以便于后续形态和生物有效性的研究。土壤有机磷化学表征的理想萃取剂应最大程度地提高回收率，同时尽量减少化学结构的改变。
[0003]当前应用最广泛的提取方法是EDTA
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NaOH一步提取法，碱性溶剂中EDTA通过螯合金属阳离子提高了土壤有机磷的提取率。但对于钙质土壤，其含有大量可溶性钙离子，在用碱溶液进行提取时易生成钙盐沉淀，进而导致有机磷固定而降低有机磷提取率。因此，有必要改进钙质土的有机磷提取率方法，这对准确的评估钙质土中磷储量、形态及其生物有效性具有重要的实际意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种提高钙质土壤中有机磷提取率以及液相
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NMR检测效果的方法，本专利技术方法对钙质土进行酸化预处理，通过使可溶性碳酸钙离子化，再用超纯水清洗由此可将土壤中大量钙离子去除；然后采用EDTA
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NaOH溶液进行提取，提取液冻干后用碱溶液进行复溶，从而提高钙质土有机磷提取率，并在溶液
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NMR中获得更佳的光谱分辨率。
[0005]本专利技术首先提供一种钙质土壤中有机磷的提取方法，包括如下步骤：S1、将酸加入至钙质土壤中进行反应，用水洗涤后得到沉淀物；S2、向经冻干后的所述沉淀物中加入Na2EDTA
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NaOH提取剂进行提取，依次经振荡、离心和过滤得到有机磷提取液，即实现所述钙质土壤中有机磷的提取；可采用0.5~1ml有机磷提取液，经稀释后用于有机磷含量的测定；所述Na2EDTA
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NaOH提取剂指的是Na2EDTA与NaOH的混合水溶液。
[0006]上述的提取方法中，步骤S1中，所述酸为盐酸、硝酸和硫酸中任一种，优选盐酸；所述酸的浓度为1.44M、2.88M、4.32M或5.78M，优选2.88M。
[0007]所述钙质土壤与所述酸的质量配比为1：5~10，优选为1：8；上述的提取方法中，步骤S1中，加入所述酸后，摇晃5~10min，静置至无气泡产生；然后离心10~15min后得到所述沉淀物；采用水洗涤所述沉淀物至中性。
[0008]上述的提取方法中，步骤S2中，所述Na2EDTA
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NaOH提取剂中，所述Na2EDTA的摩尔浓度可为0.01~0.1M，优选为0.05M，所述NaOH的摩尔浓度为0.1~0.5M，优选为0.25M。
[0009]上述的提取方法中，步骤S2中，所述提取的条件如下：所述沉淀物与所述Na2EDTA
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NaOH提取剂的质量配比为1：10~20，优选为1：10（根据样品有机物含量调整）；所述振荡的条件为：温度为20~25℃，时间为6~16h，优选在20℃的条件下下震荡6h；所述离心的条件为：转速为4500~5000r/min，时间为10~20min，优选在4800 r/min的条件下离心20min。
[0010]在上述提取方法的基础上，本专利技术进一步提供了钙质土壤中有机磷的液相
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NMR检测方法，包括如下步骤：所述有机磷提取液经冻干后复溶，即可进行液相
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NMR检测。
[0011]上述的检测方法中，进行冻干之前，采用0.45um滤膜过滤所述有机磷提取液；上述的检测方法中，复溶于D2O、H2O、Na2EDTA
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NaOH提取剂与NaOH的混合液中，如0.65 ml D2O、0.65 ml H2O、0.65ml 0.05 M Na2EDTA
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0.25 M NaOH、0.4 ml 10 M NaOH水溶液，旋涡震荡10min，然后加入至5mm核磁管中，上机测试。
[0012]进行液相
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NMR检测时，测试参数如下：D1=5s，TD=16400，TE=293 K，P1=70 usec，NS=3000~6000，其余参数参照机器自动设定。
[0013]本专利技术验证了本专利技术方法中酸预处理步骤对土壤中磷化学结构的影响，可按照下述步骤进行：选取典型土壤有机磷标样，分别按照本专利技术提取方法和仅采用Na2EDTA
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NaOH提取剂的方法进行提取，并用NMR检测这两种方式中土壤磷化学结构的变化，实验结果表明，有机磷标样在上述三种处理环境中，仅硝酸处理会影响有机磷化学结构，而盐酸、硫酸两种酸处理对有机磷化学结构无影响，可满足后续核磁分析测试。
[0014]具体地，土壤磷标样可为植酸（IHP）、葡萄糖6磷酸（G
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P）、脱氧核糖核苷酸（DNA）。
[0015]具体地，可按照下述步骤实现本专利技术方法的模拟：取0.03g所述土壤有机磷标样（由于溶解性原因DNA为0.01g），溶于1ml酸中，充分混合；再加入1ml相应浓度的NaOH，中和溶液到中性；另加1ml的0.75M NaOH
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0.15M EDTA提取剂（此处制备3倍浓度的NaOH
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EDTA，以还原实际提取环境pH）；可按照下述步骤实现仅采用Na2EDTA
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NaOH提取剂的方法的模拟：取0.03g或0.01g所述土壤磷标样，溶于3ml 0.25M NaOH
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0.15M EDTA溶液中，充分混合。
[0016]按照下述步骤实现干燥物复溶环境的模拟：取上述两种模拟提取液各0.65ml，分别溶于0.65ml H2O，0.65ml D2O，0.4ml 10M NaOH混合液中。
[0017]经验证，2.88M HCl的预处理效果最好，本专利技术方法能够提高钙质土壤中有机磷提取率以及液相
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NMR检测效果：酸预处理能够显著提高NaOH
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EDTA有机磷提取率；同时NMR结果也显示酸预处理与NaOH
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EDTA一步提取法相比有机磷种类增加。因此本专利技术方法可提高NMR谱图中有机磷特征峰的识别程度；具体可采用ICP测定总磷含量，采用钼蓝比色法测定无机磷含量，差减法得有机磷含量。
[0018]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙质土壤中有机磷的提取方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、将酸加入至钙质土壤中进行反应，用水洗涤后得到沉淀物；S2、向经冻干后的所述沉淀物中加入Na2EDTA
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NaOH提取剂进行提取，依次经振荡、离心和过滤得到有机磷提取液，即实现所述钙质土壤中有机磷的提取；所述Na2EDTA
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NaOH提取剂指的是Na2EDTA与NaOH的混合水溶液。2.根据权利要求1所述的钙质土壤中有机磷的提取方法，其特征在于：步骤S1中，所述酸为盐酸、硝酸和硫酸中任一种；所述酸的浓度为1.44M、2.88M、4.32M或5.78M；所述碱性钙质土壤与所述酸与的质量配比为1：5~10。3.根据权利要求1或2所述的钙质土壤中有机磷的提取方法，其特征在于：步骤S1中，加入所述酸后，摇晃5~10min，静置至无气泡产生；然后离心10~15min后得到所述沉淀物；采用水洗涤所述沉淀物至中性。4.根据权利要求3所述的钙质土壤中有机磷的提取方法，其特征在于：步骤S2中，所述Na2EDTA
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NaOH提取剂中，所述Na2EDTA的摩尔浓度为0.01~0.1M，所述NaOH的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建军，赵宇航，刘瑾，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：