土壤中氮含量的测定分析.docx

土壤中氮含量的测定分析论文关键词：土壤；全氮；测定方法论文摘要：概述了土壤中氮元素的存在形式、土壤全氮、无机氮(包括铵态氮、硝态氮)水解氮、酰胺态氮的测定方法。土壤是作物氮素营养的主要来源，土壤中的氮素包括无机态氮和有机态氮两大类，其中95%以上为有机态氮，主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。小分子的氨基酸可直接被植物吸收，有机态氮必须经过矿化作用转化为铵，才能被作物吸收，属于缓效氮。土壤全氮中无机态氮含量不到5%，主要是铵和硝酸盐，亚硝酸盐、氨、氮气和氮氧化物等很少。大部分铵态氮和硝态氮容易被作物直接吸收利用，属于速效氮。无机态氮包括存在于土壤溶液中的硝酸根和吸附在土壤颗粒上的铵离子，作物都能直接吸收。土壤对硝酸根的吸附很弱，所以硝酸根非常容易随水流失。在还原条件下，硝酸根在微生物的作用下可以还原为气态氮而逸出土壤，即反硝化脱氮。部分铵离子可以被粘土矿物固定而难以被作物吸收，而在碱性土壤中非常容易以氨的形式挥发掉。土壤腐殖质的合成过程中，也会利用大量无机氮素，由于腐殖质分解很慢，这些氮素的有效性很低。土壤中的氮素主要来自施肥、生物固氮、雨水和灌溉水，后二者对土壤氮贡献很小，施肥是耕作土壤氮素的主要来源，而自然土壤的氮素主要来自生物固氮。土壤含氮量受植被、温度、耕作、施肥等影响，一般耕地表层含氮量为0.05%～0.30%，少数肥沃的耕地、草原、林地的表层土壤含氮量在0.50%～0.60%以上。我国土壤的含氮量，从东向西、从北向南逐渐减少。进入土壤中的各种形态的氮素，无论是化学肥料，还是有机肥料，都可以在物理、化学和生物因素的作用下进行相互转化。1土壤全氮的测定1.1开氏法近百年来，许多科学工作者对全氮的测定方法不断改进，提出了许多新方法，主要有重铬酸钾-硫酸消化法、高氯酸-硫酸消化法、硒粉-硫酸铜-硫酸消化法。但开氏法目前仍作为一个统一的标准方法，此法容易掌握，测定结果稳定，准确率较高。开氏法测氮的原理为：在盐类和催化剂的参与下，用浓硫酸消煮，使有机氮分解为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以酸标准溶液滴定，求出土壤全氮含量（不包括硝态氮）。含有硝态和亚硝态氮的全氮测定，在样品消煮前，需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后，再用还原铁粉使全部硝态氮还原，转化为铵态氮。其中硫酸钾在消煮过程中可提高硫酸沸点，硫酸铜起催化作用，以加速有机氮的转化。硒粉是高效催化剂，可缩短转化时间。但此法操作繁琐，测定一个样品大约需要40~60min，不适合大批量样品分析，也不适合处理固定态氮和硝态氮含量较高的土壤。1.2土壤肥力测定仪法1.2.1样品预处理。土壤样品去除草根、石块后放于塑料薄膜上，自然风干，四分法研磨后过0.15mm筛备用。1.2.2样品分析。样品分析采用土壤肥力仪和TOC仪测定法。准确称取0.5０g土样置于50ml三角瓶中，滴加水湿润，加3ml浓H2SO4和数滴双氧水，架弯颈小漏斗，电炉加热至H2SO4回流，待土样变灰白，取下三角瓶，冷却。将土样全部移入50ml容量瓶，加水定容后澄清。取5ml澄清液至50ml容量瓶，加3ml10mol/lNaOH，使溶液pH值≥12，再加水定容摇匀。取出约30ml溶液用氨敏电极测定全氮；同时用TOC仪测定样品溶液全氮含量。以上测定过程重复5次。2无机氮测定2.1铵态氮的测定2.1.1原理。目前一般采用KCl溶液提取法，其原理是将吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来，再用MgO蒸馏。此法操作简便，条件容易控制，适于含NH4+-N较高的土壤。2.1.2操作步骤。称取土样10g，放入100ml三角瓶中，加2mol/lKCl溶液50ml，用橡皮塞塞紧，振荡30min，立即过滤于50ml三角瓶中（如土壤NH4+-N含量低，可将土液比改为1:25）。吸取滤液25ml放入半微量氮蒸馏器中，把盛有5ml2%硼酸指示剂溶液的三角瓶放在冷凝管下，然后再加12%MgO悬浊液10ml于蒸馏器中蒸馏。以下步骤同全氮测定，同时做空白试验。2.2硝态氮的测定2.2.1原理。土壤中硝态氮是植物能直接吸收利用的速效性氮素,土壤中硝态氮测定方法有多种,其标准测定方法为酚二磺酸法。此法的灵敏度和准确率均较高。根据酚二磺酸与HNO3作用生成硝基酚二磺酸，此反应物在酸性介质中为无色，在碱性条件下为稳定的黄色盐溶液。但土壤中如含CL-在15mg/kg以上时，需加AgNO3处理，待测液中NO3--N的测定范围为0.1０~2mg/kg。2.2.2操作步骤。称取50g新鲜土样放在500ml三角瓶中，加0.5０gCaSO4•2H2O和250ml水，塞后振荡10min。放置几分钟后，将上清液用干滤纸过滤。吸取清液25~50ml于蒸发皿中，加约0.05gCaCO3，在水浴上蒸干、（如有色，可用水湿润，加10%H2O2消除），蒸干