植物分析部分
植物体内养分元素的含量分析
（ N,P,K,Zn等）
农产品的品质分析
（ 蛋白质、淀粉、糖分等）
植物 矿质营养 元素的测定
本章重点：
1、了解植物体内各营养元素的含量范围。
2、掌握植物体内全氮、磷、钾的测定方法。
3、熟悉植物钙、镁、硫的测定方法。
4、掌握植物微量元素的测定方法。
5、熟悉植物矿质元素测定的操作方法。
一、概述
常量元素 含量范围
N 1-5%
P 0.1-0.6%
K 1-5%
Ca 0.5-5%
Mg 0.2-2%
S 0.1-0.5%
微量元素,Fe,Mn,Cu,Zn,B,Mo，
含量范围为 X-XXX mg/kg。
植物不同部位全氮、磷、钾含量的比较
植物样品类别 全 N％ 全 P% 全 K%
健壮茎叶 3 0.2 2
(1～ 5)* (0.1~0.5) (1~3)
老熟茎叶 0.5 0.1 1
(0.4~0.8) (0.03~0.4) (0.5~2)
种子 2 0.3 1
(1~4) (0.2~0.6) (1~2)
*( )内为多数样本的含量范围。
植物体内矿质营养元素测定
待测液的制备 － 前处理（预处理）过程
待测液中元素的定量
二、植物矿质元素测定方法评述
1,H2SO4— 加速剂消煮法
0.5-1g样品,H2SO412ml，加速剂 5g，此
法只能测定植物全 N，不能测定植物全 P、
全 K。
2,H2SO4— H2O2消煮法
适用于植物全 N、全 P、全 K联合测定。
3,H2SO4— HNO3消煮法
可测定 P,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn
4,HNO3— H2SO4— HClO4消煮法
可测定 P,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn
5,HNO3— HClO4消煮法
可测定 P,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn,
B,S
6、干灰化法,500-550?C
适用于植物 P,K,Ca,Mg,Fe,Mn、
Cu,Zn,B 测定
三、植物全氮、全磷、全钾的联合测定
－－－ H2SO4-H2O2法
植物组织中，有机质的结构比土壤有机质者
较为简单，比较容易被氧化分解，有机氮比较容
易转化为铵态氮，各种形态的磷和钾也容易全部
释放，采用 H2O2作为 H2SO4消煮的氧化剂，对于
植物全 N,P,K的测定可以获得满意的结果。
（一）方法原理
植物中 N,P大多数以有机态存在,K以离子态存
在。样品在浓 H2SO4，经脱水、碳化、氧化等一
系列作用，同时 H2O2作为氧化剂，在热的浓 H2SO4
中，分解出新生态氧,H2O2 H2O + [O]，其
具有强烈的氧化作用，能分解 H2SO4所没有破坏
的有机物和 C，变成 CO2,H2O，使有机 N、有机
P转化为 NH4SO4,H3PO4，因此可在同一消煮液
中分别测定 N,P,K。
过去认为 H2O2作为加速消煮的氧化剂，不宜过早
加入，用量不能多，应少量的分次添加，加入后
的消煮温度不要太高，以防止有机氮被氧化成游
离的 N2或氮的氧化物而损失。
1987年，张淑民教授经过细致的研究提出 H2SO4
— H2O2快速消煮的方法，可以加速消煮过程，省
时省电，测定结果准确可靠。
H2SO4— H2O2快速消煮法
具体步骤：
0.5~1g植物样品 + 4ml浓 H2SO4 + 分两次加入 4ml H2O2
（每次 2ml） 再加入 2ml H2O2
再加入 2ml H2O2 消煮至无色
根据样品的特性，一般 H2O2用量在 8~10ml 左右。
注意,空白试验，以校正试剂误差。
360 ?C
消煮 10min
消煮 10min 消煮 20min
（二）待测液中 NH4-N的测定
NH4-N的测定方法很多，主要可用下三种方法测定。
1、蒸馏法（半微量,1mgN） 把消煮液定容 100ml，
取 5~10ml蒸馏，和土壤全 N测定一样。
2、扩散法（ 0.05-0.2mgN） 稀释 50倍，定容 100ml，
取 2ml，和土壤碱解 N做法一样。
3、靛酚蓝比色法（ 0.05~0.5mg/L NH4-N） 稀释 5万
倍，如果手工 n次稀释，误差大，不宜采用。
不同样品氮素测定的比较
测定项目 前处理方法 定量方法
土壤全氮 H2SO4消煮,蒸馏法
加速剂（ K2SO4-CuSO4?5H2O-Se)，
360～ 410?C,80～ 90min
土壤碱解氮 1mol/L NaOH,滴定法
1:5,40 ?C,24h
土壤无机氮 1mol/L NaCl,NH4+-N,靛酚蓝比色法
1:5,30min NO3--N,紫外分光光度法
（ Zn还原法或校正因数法）
复混肥总氮 同土壤全氮 蒸馏法
加速剂（ K2SO4-CuSO4?5H2O)
植物全氮 H2SO4-H2O2消煮,蒸馏法
360 ?C
（三）待测液中磷的定量
根据样品含 P量的不同可选择不同的方法。
1、钒钼黄比色法（ 1-20mg/L P）
（适于含 P量比较高的植物样品）
（ 1）方法原理：
在一定酸度条件下，待测液中的正磷酸盐与偏钒
酸铵和钼酸铵反应，生成 黄色 的三元杂多酸，溶液
黄色的深浅与磷的含量成正比，可用比色法测定。
三元杂多酸的大致组成是 P2O5·V2O5·22MoO3·nH2O，
其中 P:V:Mo=1:1:11。
（ 2）反应条件
a.不同磷含量的波长选择
P(mg/L) 1-6 2-15 4-17 7-20
入 (nm) 400 440 470 490
b.试剂的终浓度：
酸度：一般要求范围较宽,0.04~1.6mol/L，
最好 0.5-1.0mol/L。
偏钒酸铵,0.005mol/L
钼酸铵,0.01mol/L
c,温度,影响小，室温即可。
d,显色时间,15min后黄色稳定，稳定 24小时。
e,干扰离子：
Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+<1000mg/L无干扰。
如果 >1000mg/L，可通过控制吸液量来消除干扰。
（ 3）方法的优点
a.操作简便、快速，常温下 15min显色，且黄色稳
定，长达 24h。
b.显色酸度范围宽，易于控制，对酸介质不严，可
在 H2SO4,HCl,HNO3下比色。
c.干扰离子少。
d.方法适用性广，可适用于植物、肥料中磷的测定。
e.准确度高，相对误差在 1-3%。
2、钼锑抗比色法（ 0.01-0.6mg/L P）
（适于含 P量低的植物样品，如老的茎、叶等）
原理、步骤与土壤部分相同。
试比较,钒钼黄比色法和钼锑抗比色法的异同点
（从原理、比色波长、反应条件、适用范围、优
缺点等方面进行比较）。
不同样品磷素测定的比较
测定项目 前处理方法 定量方法
土壤全磷 H2SO4 -HClO4消煮,钼锑抗比色法
360?C,40min
或 Na2CO3熔融
土壤有效磷
Olsen法 0.5mol/L NaHCO3,钼锑抗比色法
pH8.5,1:20,25?1 ?C，
30min,180次 /min
Bray法 NH4F-HCl,钼锑抗比色法
1:10； 30min
Mehlich 3法 HOAc-NH4NO3-NH4F 钼锑抗比色法或 ICP法
-HNO3-EDTA
1:10； 5min
复混肥中有效磷 柠檬酸铵或 EDTA 磷钼酸喹啉重量法
钒钼黄比色法
植物全磷 H2SO4-H2O2消煮,高, 钒钼黄比色法
360 ?C 低, 钼锑抗比色法
（四）待测液中钾的测定 （火焰光度法）
待测液稀释 10倍，直接在火焰光度计上测定，
同时测定工作曲线，可以从曲线上查出待测液的
浓度。
不同样品钾素测定的比较
测定项目 前处理方法 定量方法
土壤全钾 HF-HClO4消煮,火焰光度法
或 NaOH熔融
土壤有效钾
速效钾 1mol/L NH4OAc,火焰光度法
1:5,30min
缓效钾 1mol/L HNO3,火焰光度法
1,10,10min
复混肥总钾 水，煮沸 30min 四苯硼钾重量法
植物全钾 H2SO4-H2O2消煮,火焰光度法
360 ?C
四、植物钙、镁、硫、微量元素的测定
Ca,Mg,干灰化法
HNO3-HClO4法
EDTA滴定法
原子吸收分光光度法
S,HNO3-HClO4法
BaSO4比浊法
ICP法
Fe,Mn,Cu,Zn,B：
干灰化法
HNO3-HClO4法
原子吸收分光光度法
ICP法
1、干灰化
（ 1）炭化
（ 2） 500-550?C灰化。
一般灰化 4-6小时，灰分呈 白色或浅灰色 。
若灰化不彻底（黑色碳粒教多），取出冷却后加
水（或 1,1HNO3） 2-3滴，蒸干后，再继续灰化
2小时。
用 HCl溶解后转入 25-50ml容量瓶中，定容后过滤，
滤液待测。
2,HNO3— HClO4消煮法
（ HNO3:HClO4 = 8:2）
操作步骤：
称取烘干植物样 1g于开氏瓶（消煮管中），加浓
HNO3:HClO4混合酸 (8:2)15ml，放置数小时或过夜，
然后放在电炉上慢慢升温加热，使黄棕色烟（ NO2），
慢慢挥发再适当提高温度继续消化。大约至大量冒
白烟为止。 这时，消化液呈 白色透明状,约有 2ml时，
取下（切勿蒸干）冷却后定容、过滤。
3、原子吸收分光光度法（ AAS）
空心阴极灯 原子化器 光电倍增管
发出待测元素 样品在此原 接收信号
特征波长光 子化，成基态
每次只能测定一个元素，不同元素换不同的空心阴
极灯。
读数
4、电感藕合等离子体发射光谱法（ ICP-AES）
6000～ 10000K下，把样品激发, 激发态 ?基态，发
出特征波长的光。
一次测定可多种
元素同时定量。
Optima 3300DV 等离子体发射光谱仪
本章小结：
前处理方法
定量方法
植物体内养分元素的含量分析
（ N,P,K,Zn等）
农产品的品质分析
（ 蛋白质、淀粉、糖分等）
植物 矿质营养 元素的测定
本章重点：
1、了解植物体内各营养元素的含量范围。
2、掌握植物体内全氮、磷、钾的测定方法。
3、熟悉植物钙、镁、硫的测定方法。
4、掌握植物微量元素的测定方法。
5、熟悉植物矿质元素测定的操作方法。
一、概述
常量元素 含量范围
N 1-5%
P 0.1-0.6%
K 1-5%
Ca 0.5-5%
Mg 0.2-2%
S 0.1-0.5%
微量元素,Fe,Mn,Cu,Zn,B,Mo，
含量范围为 X-XXX mg/kg。
植物不同部位全氮、磷、钾含量的比较
植物样品类别 全 N％ 全 P% 全 K%
健壮茎叶 3 0.2 2
(1～ 5)* (0.1~0.5) (1~3)
老熟茎叶 0.5 0.1 1
(0.4~0.8) (0.03~0.4) (0.5~2)
种子 2 0.3 1
(1~4) (0.2~0.6) (1~2)
*( )内为多数样本的含量范围。
植物体内矿质营养元素测定
待测液的制备 － 前处理（预处理）过程
待测液中元素的定量
二、植物矿质元素测定方法评述
1,H2SO4— 加速剂消煮法
0.5-1g样品,H2SO412ml，加速剂 5g，此
法只能测定植物全 N，不能测定植物全 P、
全 K。
2,H2SO4— H2O2消煮法
适用于植物全 N、全 P、全 K联合测定。
3,H2SO4— HNO3消煮法
可测定 P,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn
4,HNO3— H2SO4— HClO4消煮法
可测定 P,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn
5,HNO3— HClO4消煮法
可测定 P,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Cu,Zn,
B,S
6、干灰化法,500-550?C
适用于植物 P,K,Ca,Mg,Fe,Mn、
Cu,Zn,B 测定
三、植物全氮、全磷、全钾的联合测定
－－－ H2SO4-H2O2法
植物组织中，有机质的结构比土壤有机质者
较为简单，比较容易被氧化分解，有机氮比较容
易转化为铵态氮，各种形态的磷和钾也容易全部
释放，采用 H2O2作为 H2SO4消煮的氧化剂，对于
植物全 N,P,K的测定可以获得满意的结果。
（一）方法原理
植物中 N,P大多数以有机态存在,K以离子态存
在。样品在浓 H2SO4，经脱水、碳化、氧化等一
系列作用，同时 H2O2作为氧化剂，在热的浓 H2SO4
中，分解出新生态氧,H2O2 H2O + [O]，其
具有强烈的氧化作用，能分解 H2SO4所没有破坏
的有机物和 C，变成 CO2,H2O，使有机 N、有机
P转化为 NH4SO4,H3PO4，因此可在同一消煮液
中分别测定 N,P,K。
过去认为 H2O2作为加速消煮的氧化剂，不宜过早
加入，用量不能多，应少量的分次添加，加入后
的消煮温度不要太高，以防止有机氮被氧化成游
离的 N2或氮的氧化物而损失。
1987年，张淑民教授经过细致的研究提出 H2SO4
— H2O2快速消煮的方法，可以加速消煮过程，省
时省电，测定结果准确可靠。
H2SO4— H2O2快速消煮法
具体步骤：
0.5~1g植物样品 + 4ml浓 H2SO4 + 分两次加入 4ml H2O2
（每次 2ml） 再加入 2ml H2O2
再加入 2ml H2O2 消煮至无色
根据样品的特性，一般 H2O2用量在 8~10ml 左右。
注意,空白试验，以校正试剂误差。
360 ?C
消煮 10min
消煮 10min 消煮 20min
（二）待测液中 NH4-N的测定
NH4-N的测定方法很多，主要可用下三种方法测定。
1、蒸馏法（半微量,1mgN） 把消煮液定容 100ml，
取 5~10ml蒸馏，和土壤全 N测定一样。
2、扩散法（ 0.05-0.2mgN） 稀释 50倍，定容 100ml，
取 2ml，和土壤碱解 N做法一样。
3、靛酚蓝比色法（ 0.05~0.5mg/L NH4-N） 稀释 5万
倍，如果手工 n次稀释，误差大，不宜采用。
不同样品氮素测定的比较
测定项目 前处理方法 定量方法
土壤全氮 H2SO4消煮,蒸馏法
加速剂（ K2SO4-CuSO4?5H2O-Se)，
360～ 410?C,80～ 90min
土壤碱解氮 1mol/L NaOH,滴定法
1:5,40 ?C,24h
土壤无机氮 1mol/L NaCl,NH4+-N,靛酚蓝比色法
1:5,30min NO3--N,紫外分光光度法
（ Zn还原法或校正因数法）
复混肥总氮 同土壤全氮 蒸馏法
加速剂（ K2SO4-CuSO4?5H2O)
植物全氮 H2SO4-H2O2消煮,蒸馏法
360 ?C
（三）待测液中磷的定量
根据样品含 P量的不同可选择不同的方法。
1、钒钼黄比色法（ 1-20mg/L P）
（适于含 P量比较高的植物样品）
（ 1）方法原理：
在一定酸度条件下，待测液中的正磷酸盐与偏钒
酸铵和钼酸铵反应，生成 黄色 的三元杂多酸，溶液
黄色的深浅与磷的含量成正比，可用比色法测定。
三元杂多酸的大致组成是 P2O5·V2O5·22MoO3·nH2O，
其中 P:V:Mo=1:1:11。
（ 2）反应条件
a.不同磷含量的波长选择
P(mg/L) 1-6 2-15 4-17 7-20
入 (nm) 400 440 470 490
b.试剂的终浓度：
酸度：一般要求范围较宽,0.04~1.6mol/L，
最好 0.5-1.0mol/L。
偏钒酸铵,0.005mol/L
钼酸铵,0.01mol/L
c,温度,影响小，室温即可。
d,显色时间,15min后黄色稳定，稳定 24小时。
e,干扰离子：
Fe3+,Al3+,Ca2+,Mg2+<1000mg/L无干扰。
如果 >1000mg/L，可通过控制吸液量来消除干扰。
（ 3）方法的优点
a.操作简便、快速，常温下 15min显色，且黄色稳
定，长达 24h。
b.显色酸度范围宽，易于控制，对酸介质不严，可
在 H2SO4,HCl,HNO3下比色。
c.干扰离子少。
d.方法适用性广，可适用于植物、肥料中磷的测定。
e.准确度高，相对误差在 1-3%。
2、钼锑抗比色法（ 0.01-0.6mg/L P）
（适于含 P量低的植物样品，如老的茎、叶等）
原理、步骤与土壤部分相同。
试比较,钒钼黄比色法和钼锑抗比色法的异同点
（从原理、比色波长、反应条件、适用范围、优
缺点等方面进行比较）。
不同样品磷素测定的比较
测定项目 前处理方法 定量方法
土壤全磷 H2SO4 -HClO4消煮,钼锑抗比色法
360?C,40min
或 Na2CO3熔融
土壤有效磷
Olsen法 0.5mol/L NaHCO3,钼锑抗比色法
pH8.5,1:20,25?1 ?C，
30min,180次 /min
Bray法 NH4F-HCl,钼锑抗比色法
1:10； 30min
Mehlich 3法 HOAc-NH4NO3-NH4F 钼锑抗比色法或 ICP法
-HNO3-EDTA
1:10； 5min
复混肥中有效磷 柠檬酸铵或 EDTA 磷钼酸喹啉重量法
钒钼黄比色法
植物全磷 H2SO4-H2O2消煮,高, 钒钼黄比色法
360 ?C 低, 钼锑抗比色法
（四）待测液中钾的测定 （火焰光度法）
待测液稀释 10倍，直接在火焰光度计上测定，
同时测定工作曲线，可以从曲线上查出待测液的
浓度。
不同样品钾素测定的比较
测定项目 前处理方法 定量方法
土壤全钾 HF-HClO4消煮,火焰光度法
或 NaOH熔融
土壤有效钾
速效钾 1mol/L NH4OAc,火焰光度法
1:5,30min
缓效钾 1mol/L HNO3,火焰光度法
1,10,10min
复混肥总钾 水，煮沸 30min 四苯硼钾重量法
植物全钾 H2SO4-H2O2消煮,火焰光度法
360 ?C
四、植物钙、镁、硫、微量元素的测定
Ca,Mg,干灰化法
HNO3-HClO4法
EDTA滴定法
原子吸收分光光度法
S,HNO3-HClO4法
BaSO4比浊法
ICP法
Fe,Mn,Cu,Zn,B：
干灰化法
HNO3-HClO4法
原子吸收分光光度法
ICP法
1、干灰化
（ 1）炭化
（ 2） 500-550?C灰化。
一般灰化 4-6小时，灰分呈 白色或浅灰色 。
若灰化不彻底（黑色碳粒教多），取出冷却后加
水（或 1,1HNO3） 2-3滴，蒸干后，再继续灰化
2小时。
用 HCl溶解后转入 25-50ml容量瓶中，定容后过滤，
滤液待测。
2,HNO3— HClO4消煮法
（ HNO3:HClO4 = 8:2）
操作步骤：
称取烘干植物样 1g于开氏瓶（消煮管中），加浓
HNO3:HClO4混合酸 (8:2)15ml，放置数小时或过夜，
然后放在电炉上慢慢升温加热，使黄棕色烟（ NO2），
慢慢挥发再适当提高温度继续消化。大约至大量冒
白烟为止。 这时，消化液呈 白色透明状,约有 2ml时，
取下（切勿蒸干）冷却后定容、过滤。
3、原子吸收分光光度法（ AAS）
空心阴极灯 原子化器 光电倍增管
发出待测元素 样品在此原 接收信号
特征波长光 子化，成基态
每次只能测定一个元素，不同元素换不同的空心阴
极灯。
读数
4、电感藕合等离子体发射光谱法（ ICP-AES）
6000～ 10000K下，把样品激发, 激发态 ?基态，发
出特征波长的光。
一次测定可多种
元素同时定量。
Optima 3300DV 等离子体发射光谱仪
本章小结：
前处理方法
定量方法
