质量控制图在土壤速效钾测定中的应用

王淑 李彦标 武悦

摘要    研究火焰光度计对土壤样品中速效钾检测的质量控制方法。在日常批次样品检测过程中，通过对编号NSA-2标准土壤的检测，用数理统计的方法求出相关的技术指标，绘制出标准质控土壤速效钾含量的质量控制图，从而对样品检测结果进行质量控制。结果表明，2019年1—6月共计20批次标准样品的检测结果均在上下控制限范围内，最小值为192 mg/kg，最大值为221 mg/kg，20批次检测结果平均值为207 mg/kg，相对标准偏差为3.95%，准确度和精密度较好。

关键词    标准土壤;质量控制图;土壤速效钾

中图分类号    S158        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）20-0174-02                                                                                     開放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    The quality control methods for determining available potassium in soil samples using flame photometer were studied. During routine batch samples testing，the NSA-2 standard soil were tested and relevant technical indexes were calculated by using mathematical statistics to prepare the quality control chart for determining available potassium in soil. Then the quality control charts were used in the quality control of sample test results. The results showed that total 20 batches of standard samples form January to June in 2019 were all within the upper and lower control limits. The minimum value was 192 mg/kg，the maximum value was 221 mg/kg，average result of 20 batches of standard samples was 207 mg/kg.The relative standard deviation was 3.95%. The accuracy and precision of the test results were good.

Key words    standard soil;quality control chart;available potassium

质量控制图是实验室内部质量控制常用的一种统计方法，用于监测常规检测过程和结果。通过实验室的质量控制，及时发现异常现象，采取相应的补救措施，确保检测结果准确可靠和检测过程持续受控[1-2]。质量控制图的绘制原理：首先设定检测系统处于受控状态，检测数据总体呈正态分布，数据落在±3σ的可能性只有0.27%，可以看成小概率事件。当某一测定值超出了随机误差的允许范围时，运用数理统计的方法可以认定结果异常[3]。

钾是植物生长发育必需的营养元素，它在植物体中的含量仅次于氮。农业生产实践证明，施用钾肥对提高作物产量和改进品质均有明显的作用[4]。因此，在日常土壤检测工作中，保证速效钾含量检测的准确性对测土配方施肥具有重要意义。使用标准物质及绘制质量控制图是比较高效的质量控制方法。该试验采用Excel绘制土壤速效钾质量控制图，在每批次样品检测过程中插入有证标准物质，依据检测结果实现有效监控，及时发现人员、设备、设施和环境条件等方面存在的问题，确保检测结果的准确可靠[5-6]。

1    材料与方法

1.1    试验材料

1.1.1    质控样品。河北潮土（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，编号NSA-2），定值日期2018年5月，有效期至2025年，定值方法为乙酸铵浸提火焰光度法，标准值为217 mg/kg。

1.1.2    送检样品。委托送检土壤，检测中心实验室制备，过2 mm筛，存放于塑料瓶，常温保存。

1.1.3    主要仪器设备。往复式振荡机（振荡频率满足150～180 r/min）;FP640火焰光度计;BS224S电子天平。

1.1.4    主要试剂。乙酸铵、乙酸、氨水为分析纯。

乙酸铵溶液，c（CH3COONH4）=1.0 mol/L：准确称取77.08 g乙酸铵溶于1 L水中，用稀乙酸（CH3COOH）或氨水（1+1）（NH3H2O）调节pH值为7.0，用水稀释至1 L。该溶液不宜久放。

钾标准溶液，c（K）=100 μg/mL：准确称取经110 ℃烘2 h的氯化钾0.190 7 g溶于乙酸铵溶液中，并用该溶液定容至1 L。

实验室用水为GB/T 6682-2008规定的三级水。

1.2    分析方法

称取风干土试样（过2 mm筛孔）5 g（精确至0.01 g）于200 mL塑料瓶中，加入50.0 mL乙酸銨溶液（土液比为1∶10），盖紧瓶塞，在20～25 ℃下，150～180 r/min振荡30 min，干过滤，取滤液直接在火焰光度计上测定。同时各做2份标准土样和空白试验。

标准曲线的绘制：分别移取0.00、3.00、6.00、9.00、12.00、15.00、25.00 mL钾标准溶液于7只50 mL容量瓶中，并用乙酸铵溶液定容，配制0、6、12、18、24、30、50 μg/mL钾标准系列溶液。绘制的速效钾标准曲线如图1所示。

2    结果与分析

最终收集了2019年1—6月20组数据，计算这20组数据速效钾的算术平均值（X）、标准差（S）和相对标准偏差（RSD），然后计算上、下控制限（X±3S），上、下警告限（X±2S）和上、下辅助限（X±S），绘制质量控制图，结果见表1、图2。

由表1可知，20批次标准土样速效钾含量总算数平均值CL为207 mg/kg，已知标准土样的认定值为217 mg/kg（S=23，N=13），准确度符合要求;检测数据中速效钾含量 >217 mg/kg的有2个，<217 mg/kg的有18个，检测的标准偏差为8.18，相对标准偏差为3.95%，上控制限UCL为231 mg/kg，下控制限LCL为182 mg/kg，上警告限UWL为223 mg/kg，下警告限LWL为191 mg/kg，上辅助限UAL为215 mg/kg，下辅助限LAL为199 mg/kg。

由图2可知，有2个点落在上辅助限和上警告限内，3个点落在下辅助限和下警告限内。2个点恰好落在上辅助限上，其余的点落在上辅助限与下辅助限范围内。各数据都是随机排列，没有连续的6个点在中心线一侧，也没有连续的6个点连续递增或递减，分布合理;同时也没有点落在上、下警告限外等异常现象。表明检测系统存在的随机误差较小，数据一致性较好，质量控制图可靠，检测数据可信。

3    结论

2019年1—6月共计20批次标准样品的检测结果均在上下控制限范围内，上、下警告限范围内，说明测定过程处于控制状态，检测结果有效可靠。该控制图可用于土壤中速效钾含量检测的日常监控。参照标准样品的检测结果，找出检测偏离或失误的原因，及时采取有效纠正措施确保数据的准确性。利用质量控制图可以对一段时间样品的检测情况作出长期监控，为实验室质量管理和控制提供科学依据，确保检测过程持续受控和检测结果的准确可靠。

4    参考文献

[1] 国家认证认可监督管理委员会.实验室资质认定工作指南[M].2版.北京：中国计量出版社，2010.

[2] 林仙军，李孝军，周志强，陈慧华.质量控制图在磺胺类药物残留检测中的应用[J].粮食与饲料工业，2013（10）：59-61.

[3] 周利坤.质量控制图在油库管理效益评价系统中的应用[J].河北大学学报（自然科学版），2012（3）：245-250.

[4] 倪言成，陈伶俐，唐松涛，等.淮安市耕地土壤速效钾及缓效钾含量检测研究[J].现代农业科技，2013（23）：227-229.

[5] 倪言成，陈伶俐，唐松涛，等.质量控制图在土壤有机质检测中的应用[J].现代农业科技，2013（20）：219-220.

[6] 周强，陈念念，刘小骐，等.质量控制图用于石墨炉原子吸收光谱法检测海水中铅元素[J].化学分析计量，2014，23（5）：30-32.