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有效鋅、有效錳、有效鐵、有效銅檢測

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發(fā)布時間：2025-08-18 14:23:59 更新時間：2025-08-17 14:23:59

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

有效鋅、有效錳、有效鐵、有效銅檢測：意義與技術(shù)解析

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與土壤科學(xué)中，有效鋅（Zn）、有效錳（Mn）、有效鐵（Fe）、有效銅（Cu）作為植物生長必需的微量元素，其含量直接影響作物的產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆能力。由于這些元素在土壤中的存在形態(tài)復(fù)雜，僅測定總含量無法反映其實際可被植物吸收利用的部分，因此“有效態(tài)”濃度的檢測顯得尤為重要。有效態(tài)元素指的是在特定條件下能夠被植物根系吸收利用的元素形態(tài)，通常通過化學(xué)提取法從土壤中提取并定量分析。準確檢測這些有效元素，不僅有助于科學(xué)施肥、避免資源浪費與環(huán)境污染，還能為土壤肥力評估、生態(tài)修復(fù)及精準農(nóng)業(yè)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。近年來，隨著檢測技術(shù)的進步，尤其是原子吸收光譜法（AAS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）等高精度儀器的廣泛應(yīng)用，有效微量元素的檢測效率與準確性顯著提升。本文將系統(tǒng)介紹有效鋅、有效錳、有效鐵、有效銅的檢測項目、常用檢測儀器、具體檢測方法及相關(guān)的國家標準與行業(yè)規(guī)范，為農(nóng)業(yè)科研、土壤檢測機構(gòu)及生產(chǎn)實踐提供參考依據(jù)。

檢測項目概述

有效鋅、有效錳、有效鐵、有效銅的檢測主要針對土壤中可被植物吸收利用的游離態(tài)或弱結(jié)合態(tài)微量元素。這些元素在土壤中常以多種形態(tài)存在，如碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機質(zhì)絡(luò)合態(tài)等。有效態(tài)含量的高低直接影響植物是否出現(xiàn)缺素癥狀，如缺鋅導(dǎo)致的小葉病、缺鐵引起的新葉黃化、缺錳引發(fā)的葉脈間失綠等。因此，對這四種元素的有效態(tài)進行精準檢測，是實現(xiàn)科學(xué)施肥、提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)的基礎(chǔ)。

常用檢測儀器

目前用于有效微量元素檢測的主要儀器包括：

原子吸收光譜儀（AAS）：適用于單一元素的高精度定量分析，操作簡便、成本較低，廣泛用于常規(guī)土壤檢測實驗室。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）：具有極高的靈敏度和多元素同時檢測能力，可同時測定鋅、錳、鐵、銅等多種元素，檢測限低至ppb級別，適合高要求的科研和認證檢測。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）：適用于中高濃度元素的快速分析，檢測速度較快，適合批量樣品處理。
分光光度計：在某些特定提取方法中，如鐵、錳的比色法檢測，仍廣泛使用分光光度計配合顯色反應(yīng)進行定量。

主要檢測方法

有效態(tài)元素的提取和檢測通常包括“提取—分離—測定”三個關(guān)鍵步驟，常用方法如下：

1. 有效鋅（Zn）檢測

常用提取劑為0.1 mol/L NaHCO?（DTPA法），在pH 7.3條件下提取，可有效提取土壤中可溶性及弱結(jié)合態(tài)鋅。提取液經(jīng)離心后，用AAS或ICP-MS測定Zn含量。

2. 有效錳（Mn）檢測

多采用0.1 mol/L NaHCO?（DTPA法）或0.05 mol/L EDTA法提取。EDTA法對鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)錳提取效率較高，適用于酸性土壤。提取液經(jīng)處理后使用ICP-MS或AAS測定。

3. 有效鐵（Fe）檢測

最廣泛采用的是DTPA法（0.1 mol/L NaHCO? + DTPA + 三乙醇胺），該方法能有效提取鐵的可利用形態(tài)。提取液可用AAS或ICP-OES進行測定，部分實驗室也采用鄰菲啰啉比色法。

4. 有效銅（Cu）檢測

通常使用0.1 mol/L NaHCO?（DTPA法）或0.005 mol/L EDTA法提取。提取液經(jīng)凈化后，通過ICP-MS或AAS測定Cu含量。EDTA法對碳酸鹽結(jié)合態(tài)銅提取效果更佳。

檢測標準與規(guī)范

我國及國際上已建立多個關(guān)于土壤有效微量元素檢測的標準，確保檢測結(jié)果的可比性與權(quán)威性。主要標準包括：

GB/T 17138-2020《土壤質(zhì)量有效態(tài)鋅、錳、鐵、銅的測定》：由國家標準化管理委員會發(fā)布，規(guī)定了使用DTPA提取法測定土壤中有效態(tài)Zn、Mn、Fe、Cu的詳細步驟、試劑要求、儀器配置及結(jié)果計算方法，是當(dāng)前國內(nèi)主流檢測依據(jù)。
NY/T 1121.10-2006《土壤檢測第10部分：土壤有效鐵、錳、銅、鋅的測定》：農(nóng)業(yè)行業(yè)標準，廣泛用于農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與土壤肥料檢測機構(gòu)。
ISO 14869-1:2001《Soil quality — Determination of available trace elements — Part 1: Extraction with DTPA solution：國際標準，與GB/T 17138-2020基本一致，適用于國際交流與認證。

結(jié)語

有效鋅、有效錳、有效鐵、有效銅的檢測是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)土壤管理與精準施肥的重要環(huán)節(jié)。通過科學(xué)選擇檢測方法、使用高精度儀器并嚴格遵循國家標準，能夠為土壤健康評估、作物營養(yǎng)診斷和可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供堅實的數(shù)據(jù)支持。未來，隨著自動化檢測平臺與智能分析系統(tǒng)的推廣，微量元素有效態(tài)檢測將更加高效、精準，助力智慧農(nóng)業(yè)與綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的深入發(fā)展。