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前言：植物的生長(zhǎng)和發(fā)育在很大程度上依賴(lài)于礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的組成和濃度，這反映在 植物的葉片和其它組織上。這些必需的營(yíng)養(yǎng)元素可分為兩類(lèi)：常量營(yíng)養(yǎng)元素（對(duì) 植物的結(jié)構(gòu)起重要作用，需求量大）和微量營(yíng)養(yǎng)元素（往往與植物的調(diào)控作用相 關(guān)，需求量?。?。營(yíng)養(yǎng)元素缺乏或過(guò)多都可造成植物生長(zhǎng)變緩、產(chǎn)量下降或質(zhì)量 降低。 火焰原子吸收光譜法 (FAAS) 或電感耦合等離子體發(fā)射光譜法 (ICP-OES) 通常用 于分析植物中的總金屬含量。最近，許多農(nóng)業(yè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室期望采用一種功能更加 強(qiáng)大的技術(shù)來(lái)升級(jí)或更換自己的 FAAS，把目光投向了具有諸多優(yōu)勢(shì)的微波等離 子體-原子發(fā)射光譜法 (MP-AES)。MP-AES 是一種多元素分析技術(shù)，與 FAAS 相比，MP-AES 的檢測(cè)限更低、分析范圍更寬且能分析更多元素，包括土壤施肥 中廣泛使用的昂貴常量營(yíng)養(yǎng)元素磷。

由于 MP-AES 使用的氮?dú)鈦?lái)自空氣，因此對(duì)于氣體來(lái)源困 難而希望降低運(yùn)營(yíng)成本或停止使用氣體以提高安全性的 實(shí)驗(yàn)室而言，它是理想的選擇。 本應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)介紹了 Agilent 4200 MP-AES 測(cè)定植物參考物 質(zhì)中 Cu、Fe、Mn、Zn、Na、K、Ca、Mg、B 和 P 的樣 品前處理步驟和分析方法。

實(shí)驗(yàn)部分 儀器 Agilent 4200 MP-AES 用于測(cè)定所有元素，氮?dú)獾入x子體 氣體由 Agilent 4107 氮?dú)獍l(fā)生器提供。氮?dú)獍l(fā)生器不需要 采購(gòu)分析級(jí)氣體，節(jié)省了費(fèi)用。進(jìn)樣系統(tǒng)由雙通道旋流霧 化室和 OneNeb 霧化器組成。 Agilent SPS 3 自動(dòng)進(jìn)樣器將樣品引入儀器，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú) 人操作運(yùn)行。儀器采用快速梯度模式運(yùn)行，并配置 Peltier制冷 CCD 檢測(cè)器。Agilent MP Expert 軟件可同時(shí)輕松、 準(zhǔn)確地校準(zhǔn)背景及光譜干擾。該方法的參數(shù)見(jiàn)表 1。

 

樣品 植物參考物質(zhì) (RM) ASPAC 80 Pasture 購(gòu)自澳大利亞土壤 與植物分析委員會(huì)（ASPAC，Carapook，VIC，澳大利亞）。 樣品前處理 微波消解法用來(lái)處理 ASPAC 80 RM，然后用 MP-AES 對(duì) 樣品中的 Cu、Fe、Mn、Zn、Na、K、Ca、Mg、B 和 P 進(jìn)行總金屬分析。將 7 mL HNO3 和 1 mL H2O2 加入 0.18 g 樣品中。MARS（CEM 公司，美國(guó)）微波系統(tǒng)通過(guò)預(yù)加 載方法消解樣品。冷卻后，用超純水將溶液稀釋至 50 mL。 無(wú)需更多的樣品前處理步驟，也無(wú)需添加改性劑或離子緩沖 溶液。

波長(zhǎng)選擇與校準(zhǔn)范圍 波長(zhǎng)選擇與校準(zhǔn)范圍的詳細(xì)信息列于表 2。連續(xù)的波長(zhǎng)范圍 有助于系統(tǒng)根據(jù)濃度范圍選擇波長(zhǎng)以獲得適宜的靈敏度，并 且避免光譜干擾。

 

結(jié)果與討論 校準(zhǔn) 圖 1 顯示了磷的典型校準(zhǔn)曲線(xiàn)。該曲線(xiàn)在整個(gè)濃度范圍內(nèi) 具有良好的線(xiàn)性關(guān)系。寬線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍意味著無(wú)需過(guò)多稀 釋樣品，因而提高了分析效率并降低了樣品污染的風(fēng)險(xiǎn)。

 

樣品分析 在一次測(cè)量中分析植物 RM 樣品中的所有元素。將 MP-AES 分析 RM 的結(jié)果與 MP-AES 分析 ASPAC 80 的參考值進(jìn)行 比較，以此評(píng)價(jià) MP-AES 分析結(jié)果的好壞。表 3 表明，所 有元素在寬濃度范圍內(nèi)都獲得了良好的準(zhǔn)確度。MP-AES 能夠在一次樣品測(cè)量中檢測(cè)出所有元素，與 FAAS 相比， 大大簡(jiǎn)化了工作流程；與其他技術(shù)相比，在吸收和發(fā)射條 件下測(cè)量含有 B 和 P 的樣品，也無(wú)需更換燈。

結(jié)論:本研究顯示了 Agilent 4200 MP-AES 對(duì)微波消解后的植物 參考物質(zhì)中總金屬含量的分析效率。結(jié)果中包括 B 和 P 等 難以被 FAAS 分析的元素，所有數(shù)據(jù)可在一次分析中得到。 實(shí)驗(yàn)在寬濃度范圍內(nèi)獲得了準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果，證明 MP-AES 對(duì)本應(yīng)用的適用性。與 FAAS 相比，MP-AES 無(wú)需復(fù)雜的 樣品前處理、無(wú)需更換燈且無(wú)需在吸收和發(fā)射模式下進(jìn)行測(cè) 量，從而大大簡(jiǎn)化了工作流程。 Agilent 4200 MP-AES 能夠滿(mǎn)足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)更低檢測(cè)限、 更低分析成本、更容易操作和更高安全性的需求。該儀 器使用氮?dú)?，無(wú)需使用昂貴且危險(xiǎn)的氣體（如乙炔），提 高了安全性，即使在遙遠(yuǎn)的距離也可實(shí)現(xiàn)儀器無(wú)人操作運(yùn) 行。與依靠持續(xù)供應(yīng)分析級(jí)氣體的 FAAS 或 ICP-OES 相比， Agilent 4107 氮?dú)獍l(fā)生器供應(yīng)的氮?dú)鈴目諝庵刑崛?，大大降低了運(yùn)行成本。 與 FAAS 相比，Agilent 4200 MP-AES 具有更高的靈敏度、 更寬的線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍和更高的樣品通量，因而成為希望擴(kuò)展 分析能力的實(shí)驗(yàn)室的理想替代品。