小麦籽粒中氮、磷、钾测定质量控制研究

尚峰

摘 要：为了给肥料效应试验提供可靠支撑，针对小麦籽粒中氮、磷、钾测定缺少标准样品的现状，采用标准溶液替代实际样品，并应用加标回收方法，确定小麦籽粒氮、磷、钾测定的准确性。结果表明，样品制备过程合理，测试仪器调整稳定，采用行業标准方法都获得了准确结果。2种准确度验证的方法都证实，氮测定平行性较好，误差相对较高;磷、钾测定时误差较小，但相对误差稍高。测定此3种元素时，注意控制氮转移损失，减少绝对误差;磷、钾需要调整分光光度计和火焰光度计，使仪器充分平衡稳定，以提高精密度。

关键词：标准溶液;质量控制;小麦籽粒;氮;磷;钾

中图分类号 S512.1文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）01-0058-02

氮、磷、钾是构成小麦品质的重要营养元素，它们含量的高低直接影响着小麦的品质。准确测定小麦籽粒中氮、磷、钾的含量，不仅可以为农产品质量评价提供支持，也为小麦测土配方施肥提供了重要的技术方法。目前的测定是按照农业行业标准（NY/T 2017-2011）来执行，用硫酸-过氧化氢氧化体系分解样品，然后依次用加碱蒸馏滴定法、比色法、火焰原子光度法分别测定氮、磷、钾，进而计算籽粒中的含量[1，2]。

氮、磷、钾分析测定时，需要进行准确度控制，行业中大多采用质控样品来控制准确度，分析领域中也常用加标回收的方法来确定准确度。小麦质量的质控样品市场上很少见，很难购置。为此，本研究采用标准样品来进行质量控制，同时开展了加标回收试验，以此来控制准确度，以期为土壤肥料研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料 小麦籽粒采自灵璧县测土配方施肥试验田，样品经风干后，研磨过0.5mm筛，然后在105℃下烘4h，备用。

1.2 器皿与试剂

1.2.1 器皿 可见-紫外分光光度计;开氏定氮仪;火焰分光光度计;可调电炉;开氏烧瓶;容量瓶等。

1.2.2 试剂 浓硫酸;双氧水;钼酸铵;酒石酸锑钾;甲基橙;溴甲酚绿;氮、磷、钾标准溶液（1mg·mL-1）。所用试剂除标准样品为优级纯外，其余均为分析级别。

1.3 实验步骤

1.3.1 样品溶液制备 称取研磨过筛后的小麦籽粒0.2000g置于开氏瓶内，先用1mL的超纯水润湿样品，然后加入5mL浓硫酸，开氏瓶口放上弯颈小漏斗，轻摇后在可调温度的电炉上加热，至浓硫酸微沸状态，15min后取下开氏瓶，冷却后加入2mL双氧水，继续加热30min，直至溶液为澄清透明状。取下冷却后全部转移到100mL容量瓶内，用少量超纯水少量多次洗涤开氏瓶及弯颈漏斗，洗液合并到100mL容量瓶内，并用超纯水定容至刻度。每批样品同步做3个空白试验。同时用标准溶液取代样品做验证试验，分别取1mg·mL-1氮、磷、钾标准溶液4.00、1.00、0.40mL加入到开氏烧瓶内，加入5mL浓硫酸，放在电炉上加热，其他步骤与样品溶液制备步骤相同。

1.3.2 测定方法 （1）氮的测定采用蒸馏滴定法。从100mL处理后的样品容量瓶内吸取10mL溶液，加入到开氏定氮仪的蒸馏管中，迅速装入定氮仪内，加入10mL40%的NaOH溶液，加热蒸馏，流出液用30mL的硼酸指示剂溶液吸收，蒸馏5min后，吸收液用0.1的HCl标准溶液滴定，计算样品中氮的含量。（2）磷的测定采用钒钼黄比色法。从100mL处理后的样品容量瓶内吸取10mL溶液，加到100mL的容量瓶内，用超纯水定容到刻度。从此稀释溶液中移取10mL液体，加入50mL容量瓶内，加入3滴二硝基酚指示剂，用稀Na2CO3溶液和稀硫酸溶液调整酸碱度，颜色由黄色刚变成无色为止，然后加入5mL钒钼黄溶液，用超纯水定容到刻度，摇匀后放置30min测定。（3）钾的测定采用火焰光度法。用处理后的溶液直接在火焰光度计上测定，由测定结果计算钾的含量。

2 结果与分析

2.1 准确度控制 小麦籽粒中氮、磷、钾含量的多少是衡量其品质高低的重要指标，测定结果的准确度会影响到小麦品质的评价。测试过程并不复杂，是采用植物样品中氮、磷、钾测定的农业部标准，以浓硫酸-双氧水作为氧化剂，在加热的条件下将分解样品，定容后测定。小麦籽粒以淀粉、蛋白质为主，难分解成分较少，易于氧化，用浓硫酸-双氧水氧化体系能彻底分解样品，不留残渣。但在转移的时候可能会受到污染或者存在转移损失，分取与测定时也会引入误差。为了控制结果的准确度，一般用质控样品来控制，但小麦籽粒的质控样品很难购置。在具体试验中，可以用一定量的标准溶液取代质控样品控制准确度，同时也进行加标回收试验，采用2种准确度的验证方法来确定样品测试的可靠性，得到的结果可靠性高。

2.2 常规施肥和配方施肥小麦籽粒中氮、磷、钾的变化 开展田间小区试验，即空白、当地常规氮磷钾施肥以及通过土壤测试结果设计的配方肥试验，采用1.3.1和1.3.2节的方法步骤，每一步按照标准方法进行，测定籽粒中氮磷钾的含量，其结果见表1。由表1可知，配方肥与常规施肥相比较，不仅能提高产量，还能增加了氮的积累，也就是增加小麦中蛋白质的含量。从数据上来看，测试的重复性很好，偏差均较低。

2.3 准确度验证

2.3.1 标准样品试验 为了探明转移和测试过程中出现的误差范围，用标准溶液代替样品开展试验，分别取4.00、1.00、0.40mL的氮、磷、钾标准溶液（浓度均为1mg·mL-1）加入开氏烧瓶内同步进行消煮，并对结果进行测定，其结果见表2。由表2可知，氮测定时产生的绝对误差较大，但相对误差较小，表明存在着转移损失，但是用蒸馏滴定法平行性较好，精密度高。磷、钾测定的绝对误差小，但平行性较差，说明比色法和火焰光度法测定时需要控制仪器的稳定性，提高精密度。

2.3.2 加标回收试验 用氮磷钾的标准溶液进行加标回收试验，以常规处理的小麦样品为研究对象，称取0.2000g样品，分别加入4.00、1.00、0.40mL氮、磷、钾的上述标准溶液，经过消煮和测定，其结果见表3。由表3可知，回收率均超过90%，说明准确度都较高。测定氮的绝对误差高，需要控制样品制备与转移过程的损失;磷、钾测定的相对误差高于氮，可能是受仪器稳定性的影响，当仪器达到最佳工作状态再进行测定，可以最大限度地降低相对误差。

3 结论

采用标准溶液取代样品开展了样品测定的准确度试验，同时采用加标回收试验来验证测定小麦籽粒样品中氮、磷、钾测定的准确度。结果表明，样品经过仔细处理，能得到可靠的测定结果。氮的测定结果准确度相对较差，平行性较好，而磷、钾测定的误差较小，但相对误差稍高。

参考文献

[1]中华人民共和国农业部.NY/T 2017-2011植物中氮、磷、钾的测定[S].2011.

[2]鲍士旦.土壤农化分析（第3版）[M]，北京：中国农业出版社，2000：115-128.

（责编：张宏民）