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土壤中有机酸(Organic Acids)是一类由植物根系分泌、微生物代谢或有机质分解产生的低分子量羧酸(如草酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸等),在养分活化(尤其磷、铁、铝)、重金属迁移与钝化、根际微生态调控及酸性土壤形成中起关键作用。
尽管有机酸对土壤过程至关重要,但因其浓度低(μg/g级)、易降解、种类多,检测技术难度高,尚未纳入常规土壤检测项目,主要应用于科研、污染修复机理研究或精准农业前沿领域。
步骤1:快速采样与保存(关键!)
采样工具:无菌不锈钢铲或根际土壤取样器;
立即冷冻:样品装入预冷离心管,液氮速冻 → -80°C保存;
禁止风干或常温运输(有机酸24h内损失>50%)。
步骤2:提取方法
推荐:去离子水或CaCl₂溶液振荡提取
称取5.0 g新鲜土壤(或冻干土);
加20 mL 超纯水 或 0.01 mol/L CaCl₂(模拟土壤溶液离子强度);
4°C避光振荡30 min(200 rpm);
12,000 rpm离心15 min;
上清液过 0.22 μm 水系滤膜;
-20°C避光保存,48 h内分析。
禁用有机溶剂(如甲醇)提取——会同时溶出腐殖酸,干扰后续分析。
步骤3:分离与定量方法
方法1:高效液相色谱-紫外检测(HPLC-UV)
色谱柱:
Aminex HPX-87H(Bio-Rad)
或 C18反相柱 + 离子抑制(磷酸盐缓冲液)
流动相:
0.005–0.01 mol/L H₂SO₄(等度洗脱)
流速:0.6 mL/min
检测波长:210 nm(羧基吸收)
保留时间参考(HPX-87H柱):
甲酸:~8 min
乙酸:~10 min
草酸:~12 min
柠檬酸:~18 min
优点:成本较低,多数高校/研究所具备;
缺点:腐殖酸在210 nm有强吸收,需良好分离。
方法2:离子色谱法(IC)
色谱柱:IonPac ICE-AS1(Dionex)
检测器:电导检测器(抑制型)
优势:专属性强,不受腐殖酸干扰;
局限:设备昂贵,普及率低。
方法3:气相色谱-质谱(GC-MS)——需衍生化
衍生化试剂:BSTFA + TMCS(硅烷化)
适用:挥发性有机酸(甲酸、乙酸);
不推荐:柠檬酸、草酸等难挥发酸衍生复杂。
方法4:酶法/比色法(仅限单一酸)
如草酸氧化酶法测草酸;
适用于大批量筛查,但特异性差。
综合推荐:HPLC-UV(Aminex HPX-87H柱) 是性价比z高方案。
来源:网络
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