土壤中氮含量的測定分析

才智咖 人氣:1.45W

  論文關鍵詞:土壤;全氮;測定方法

  論文摘要:
概述了土壤中氮元素的存在形式、土壤全氮、無機氮(包括銨態氮、硝態氮)水解氮、醯胺態氮的測定方法。
    
  土壤是作物氮素營養的主要來源,土壤中的氮素包括無機態氮和有機態氮兩大類, 其中95%以上為有機態氮,主要包括腐殖質、蛋白質、氨基酸等。小分子的氨基酸可直接被植物吸收,有機態氮必須經過礦化作用轉化為銨,才能被作物吸收,屬於緩效氮。
  土壤全氮中無機態氮含量不到 5%,主要是銨和硝酸鹽,亞硝酸鹽、氨、氮氣和氮氧化物等很少。大部分銨態氮和硝態氮容易被作物直接吸收利用,屬於速效氮。無機態氮包括存在於土壤溶液中的硝酸根和吸附在土壤顆粒上的銨離子,作物都能直接吸收。土壤對硝酸根的吸附很弱,所以硝酸根非常容易隨水流失。在還原條件下,硝酸根在微生物的作用下可以還原為氣態氮而逸出土壤,即反硝化脫氮。部分銨離子可以被粘土礦物固定而難以被作物吸收,而在鹼性土壤中非常容易以氨的形式揮發掉。土壤腐殖質的合成過程中,也會利用大量無機氮素,由於腐殖質分解很慢,這些氮素的有效性很低。
  土壤中的氮素主要來自施肥、生物固氮、雨水和灌溉水,後二者對土壤氮貢獻很小,施肥是耕作土壤氮素的主要來源,而自然土壤的氮素主要來自生物固氮。
  土壤含氮量受植被、溫度、耕作、施肥等影響,一般耕地表層含氮量為 0.05%~0.30%,少數肥沃的耕地、草原、林地的表層土壤含氮量在 0.50%~0.60%以上。我國土壤的含氮量,從東向西、從北向南逐漸減少。進入土壤中的各種形態的氮素,無論是化學肥料,還是有機肥料,都可以在、化學和生物因素的作用下進行相互轉化。
  
  1土壤全氮的測定
  
  1.1開氏法
  近百年來,許多科學工作者對全氮的測定方法不斷改進,提出了許多新方法,主要有重鉻酸鉀-硫酸消化法、高氯酸-硫酸消化法、硒粉-硫酸銅-硫酸消化法。但開氏法目前仍作為一個統一的標準方法,此法容易掌握,測定結果穩定,準確率較高。
  開氏法測氮的原理為:在鹽類和催化劑的參與下,用濃硫酸消煮,使有機氮分解為銨態氮。鹼化後蒸餾出來的氨用硼酸吸收,以酸標準溶液滴定,求出土壤全氮含量(不包括硝態氮)。含有硝態和亞硝態氮的全氮測定,在樣品消煮前,需先用高錳酸鉀將樣品中的亞硝態氮氧化為硝態氮後,再用還原鐵粉使全部硝態氮還原,轉化為銨態氮。其中硫酸鉀在消煮過程中可提高硫酸沸點,硫酸銅起催化作用,以加速有機氮的轉化。硒粉是高效催化劑,可縮短轉化時間。但此法操作繁瑣,測定一個樣品大約需要40~60min,不適合大批量樣品分析,也不適合處理固定態氮和硝態氮含量較高的土壤。
  1.2土壤肥力測定儀法
  1.2.1樣品預處理。土壤樣品去除草根、石塊後放於塑料薄膜上,自然風乾,四分法研磨後過0.15mm篩備用。
  1.2.2樣品分析。樣品分析採用土壤肥力儀和TOC儀測定法。
  準確稱取0.50g土樣置於50ml三角瓶中,滴加水溼潤,加3ml濃H2SO4和數滴雙氧水,架彎頸小漏斗,電爐加熱至H2SO4迴流,待土樣變灰白,取下三角瓶,冷卻。將土樣全部移入50ml容量瓶,加水定容後澄清。
  取5ml澄清液至50ml容量瓶,加3ml10mol/lNaOH,使溶液 pH 值≥12,再加水定容搖勻。取出約30ml溶液用氨敏電極測定全氮;同時用TOC儀測定樣品溶液全氮含量。以上測定過程重複5次。
  
  2無機氮測定
  
  2.1銨態氮的測定
  2.1.1原理。目前一般採用KCl溶液提取法,其原理是將吸附在土壤膠體上的NH4+及水溶性NH4+浸提出來,再用MgO蒸餾。此法操作簡便,條件容易控制,適於含NH4+-N較高的土壤。
  2.1.2操作步驟。稱取土樣10g,放入100ml三角瓶中,加2mol/lKCl溶液50ml,用橡皮塞塞緊,振盪30min,立即過濾於50ml三角瓶中(如土壤NH4+-N含量低,可將土液比改為1:25)。 吸取濾液25ml放入半微量氮蒸餾器中,把盛有5ml 2%硼酸指示劑溶液的三角瓶放在冷凝管下,然後再加12%MgO懸濁液10ml於蒸餾器中蒸餾。以下步驟同全氮測定,同時做空白試驗。

[1]   

土壤中氮含量的測定分析