土壤中氮含量的测定方法

土壤中氮含量的测定方法10农资徐斌2010025143氮对植物生长的重要性土壤中氮的分类土壤中氮含量的测定方法及分类氮对植物生长的重要性氮素是蛋白质的主要成分，蛋白质是构成细胞原生质的基本组成部分，氮素是植物的生命基础。氮素供应充足，蛋白质合成得多，原生质的构成就有充分的物质基础，细胞分裂快、增长迅速、植株高大、枝叶旺盛、根系发达，为高产奠定基础。氮素是叶绿素的重要组成部分，叶绿素是含氮的有机物，在叶片上叶绿体起着吸收光能的作用。通过叶绿素供应的光能将二氧化碳和水合成葡萄糖，葡萄糖再转化为碳水化合物。氮是一些酶的组成部分，这些酶可以促进作物的新陈代谢，植物体内的维生素生物碱等都含有氮素。氮素不仅是植物的组成部分，而且还参与植物的多种生化过程，氮与植物生命活动有着密切的相关性。缺氮时：植物缺氮就会失去绿色,植株生长矮小细弱,分枝分蘖少,叶色变淡,呈色泽均一的浅绿或黄绿色。蛋白质在植株体内不断合成和分解,因氮易从较老组织运输到幼嫩组织中被再利用,首先从下部老叶片开始均匀黄化,逐渐扩展到上部叶片,黄叶脱落提早。株型也发生改变,瘦小、直立,茎杆细瘦。根量少、细长而色白。侧芽呈休眠状态或枯萎。花和果实少。成熟提早。产量、品质下降。氮过量时：氮过量时往往伴随缺钾和或缺磷现象发生,造成营养生长旺盛,植株高大细长,节间长,叶片柔软,腋芽生长旺盛,开花少,座果率低,果实膨大慢,易落花、落果。过量的氮与碳水化合物形成蛋白质,剩下少量碳水化合物用作构成细胞壁的原料,细胞壁变薄,所以植株对寒冷、干旱和病虫的抗逆性差,果实保鲜期短,果肉组织疏松,易遭受碰压损伤。同时，过度使用氮肥，会导致水体富营养化，即水体中氮磷等营养元素的富集，导致某些特征性藻类（主要为蓝藻、绿藻等）的异常增殖，使水体透明度下降，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。土壤中氮的分类存在形式：主要可分为硝态氮和铵太氮溶解性：分为水解性氮和不溶性氮能否被植物直接吸收：可分为有效氮（速效氮）和无效氮。土壤中氮含量的测定方法化学分析法：半微量克氏（Kjeldahl）法(GB7173-87)、还原蒸馏法等光学分析法：紫外分光光度法、双波长分光光度法、近红外光谱法、镀铜镉还原-重氮化偶合比色法等电分析化学法：离子选择性电极法、毛细管电泳分析法等仪器分析法：土壤肥力仪法、TOC测定仪测定全氮、FOSS-2300定氮仪、AA-3型连续流动分析仪等混合法及其他：示波极谱滴定法、生物培养法、毛细管电泳分析法、流动注射分析法、开氏消煮-常量蒸馏-纳氏试剂光度法等半微量克氏（Kjeldahl）法测定原理品样在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮时，各种含氮有机化合物，经过复杂的高温分解反应，转化为铵态氮。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（不包括全部硝态氮）。包括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，转化成铵态氮。4土壤样品的制备5测定步骤5.1称取风干土样（通过0.25mm筛）1.0×××g（含氮约1mg），同时测定土样水分含量。5.2土样消煮5.2.1不包括硝态和亚硝态氮的消煮：5.2.2包括硝态和亚硝态氮的消煮：5.3氨的蒸馏6测定结果的计算紫外分光光度法1方法原理利用硝酸根离子在220nm处有较强的紫外吸收这一特性,定量分析了土壤浸提液中的NO-3.溶解的有机物在220nm和275nm处均有吸收,而NO-3在275nm处没有吸收,因此在275nm波长处做另一测量,以校正硝酸盐值.最低检出浓度是01004mg/kg,测定上限为41000mg/kg,适合高浓度土样浸提液的高倍稀释.3实验方法3.1标准曲线的绘制分别取硝酸盐氮标准使用液010,015,110,210,310,410μg/mL置于50mL比色管中,各管中加入110mL1mol的盐酸溶液,摇匀,用751型紫外分光光度计在220nm和275nm处,用1cm石英比色皿测定吸光度.3.2土样测定方法肥力测定仪和TOC测定仪测定全氮1.3样品分析1.3.1土壤肥力仪和TOC仪测定法1.3.2半微量开氏法1）土样消煮2）氨蒸馏3）滴定4）测定结果的计算结论：1、土壤全氮通常采用半微量开氏法（GB7173-87）测量[1]，但操作繁琐，测定1个样品大约需要40~60min，不适合大批量样品分析，此外，该法测得的全氮只包括溶解态氨和有机氮，而未包括硝态和亚硝态氮，因此不适于处理固定态氨和硝态氮含量较高的土壤。2、紫外分光光度法(校正因数法)与经典的还原蒸馏法、镀铜镉还原2重氮化偶合比色法,尤其是酚二磺酸法的测定结果具有可比性,且操作相对简单,测定速度快。对于有机质低于50gkg-1的矿质土壤来说,可以使用2.2作为校正因数,测定范围从N1～2mgkg-1到近于N100mgkg-1,而测定水样硝酸盐含量使用的校正因数2.0[12,13]并不适用于土壤硝态氮含量的测定。土壤有机质高于50gkg-1时,紫外分光光度法的校正因数有随之上升的趋势,但森林土壤因表土层中有机质以粗腐殖质为主,校正因数未必很高。有机质含量和性质与校正因数的定量关系尚需进一步深入研究。3、以H2SO4-H2O2消解土壤样品后，应用肥力测定仪和TOC测定仪测定全氮，并与半微量开氏法的测定结果进行比较。土壤肥力测定仪法简便、准确、稳定性好、实用性强，可以作为土壤全氮的测定方法。参考文献[1]李宇庆,陈玲,赵建夫.土壤全氮测定方法的比较.广州环境科学,2006年9月第21卷第3期:28～29[2]梁兰英.紫外分光光度法测定土壤中的硝态氮.甘肃环境研究与监测,2001年6月第14卷第2期:80～81[3]宋歌,孙波,教剑英.测定土壤硝态氮的紫外分光光度法与其他方法的比较.土壤学报,2007年3月第44卷第2期:288～293[4]土壤中速效氮的测定方法,土壤肥料[5]徐晓荣,李恒辉,陈良.还原蒸馏法与酚二磺酸比色法测定土壤硝态氮的比较.核农学通报,1997,18(2):82～84[6]环境化学,夏立江主编.北京:中国环境科学出版社,2003.8[7]分析化学教程,李克安主编.北京:北京大学出版社,2005.5