土壤可溶性有机氮_硝态氮_铵态氮和微生物量氮测定.docx

土壤可溶性有机氮、硝态氮、铵态氮、微生物量氮最方便最简单的测定方法1.母液制样：称取新鲜土壤（30.0g）于放置烧杯中，加约等于田间持水量60%水在25下培养715d。取15.0g土于烧杯，置于真空干燥器中，同时内放一装有用100ml精制氯仿的小烧杯，密封真空干燥器，密封好的真空干燥器连到真空泵上，抽真空至氯仿沸腾5分钟，静置5分钟，再抽滤5分钟，同样操作三次。干燥器放入25培养箱中24小时后，抽真空15-30分钟以除尽土壤吸附的氯仿。按照土：0.5M K2SO4=1:4(烘干土算，一般就是湿土：0.5M K2SO4=1：2)，加入0.5M K2SO4溶液（未熏蒸为空白直接称取15.0g土，加同样比例0.5M K2SO4溶液）震荡30分钟，过滤。其中熏蒸后的土壤过滤液为A母液，未熏蒸的土壤过滤液为B母液。母液要是不及时测定，需立即在-15以下保存2.测定可溶性有机氮=可溶性全氮-（铵态氮+硝态氮）要是有流动分析仪器还有TOC的话可以利用A母液测得碳氮减去B母液的碳氮含量根据公式计算得出微生物碳氮，可以用B母液测的铵态氮、硝态氮和可溶性全氮，是很方便的。以下的是用传统的方法测定以上指标，经过852个土壤样品试验结果还是很好的。土壤可溶性全氮测定氧化剂:将6g NaOH 和30g K2S2O8溶于蒸馏水中并定容至1 L(K2S2O8 比较难溶，在低于60得瑟水浴中溶解，高于60配置的溶液至其氧化性失效，NaOH制成溶液，致其温度达到常温后与K2S2O8溶液混合定容至1L)测定：移取A母液10ml至消化试管，加入10ml氧化剂，水浴中加热，温度升高到120后保持90min，使用紫外分光光度计测定A220和A275，空白需加入1ml氧化剂并同时作水浴处理。（Tips：农化上母液与氧化剂各取25ml，此处取其比例为1:1。）标准曲线：0.7218g硝酸钾溶于水中，转入1000ml容量瓶中定容摇匀，制得浓度为100mg/L的氮标准贮存液。稀释10倍即为10mg/L的氮标准溶液。吸取氮标准溶液（梯度为0ml，1ml，2ml，3ml，4ml，5ml，6ml；对应浓度分别为0 mg/L，0.02 mg/L，0.04 mg/L，0.06 mg/L，0.08 mg/L，0.10 mg/L，0.12mg/L）于50ml容量瓶中，各加入1ml氧化剂并定容，得氮的标准系列，与样品同样消煮测定A220和A275。以A（A= A220-A275）为纵标，氮浓度为横标绘制标准曲线。硝态氮测定1注：硝态氮测定1仅适合于农田土壤，腐殖质含量比较低的土壤，森林土壤和腐殖质含量比较高的土壤不适用，因为森林土壤和腐殖质高的土壤有腐植酸的颜色，干扰比色可采用硝态氮测定2进行测定测定：移取B母液5ml定容至50ml容量瓶中，使用紫外分光光度计测定即可，在220nm和275nm直接测定A220和A275，用校正吸光度A=A220-A275查得硝酸根浓度，空白为去离子水。NO3-N标准曲线：0.1631g硝酸钾溶解定容至1L，制得浓度为100mg/L的硝酸根标准溶液。标准曲线梯度为0ml，0.5ml，1ml，2ml，3ml，4ml，5ml，对应浓度分别为0mg/L，1mg/L，2mg/L，4mg/L，6mg/L，8mg/L，10mg/L。()硝态氮测定21、酚二磺酸比色法1）方法原理土壤用饱和CaSO4 2H2O溶液浸提，在微碱性条件下蒸发至干，土壤浸提液中的NO3N在无水的条件下能与酚二磺酸试剂作用，生成硝基酚二磺酸。C6H3OH(HSO3)2+HNO3C6H2OH(HSO3)2 NO2+H2O2，4-酚二磺酸 6-硝基酚-2，4-二磺酸此反应必须在无水条件下才能迅速完成，反应产物在酸性介质中无色，碱化后则为稳定的黄色溶液，黄色的深浅与NO3N含量在一定范围内成正相关，可在400425nm处（或用蓝色滤光片）比色测定。酚二磺酸法的灵敏度很高，可测出溶液中0.1mgL-1 NO3N，测定范围为0.12mgL-1。2）主要仪器分光光度计、水浴锅、瓷蒸发皿。3）试剂（1）酚二磺酸试剂：称取白色苯酚（C6H5OH，分析纯）25.0g置于500mL三角瓶中，以150mL纯浓H2SO4溶解，再加入发烟H2SO475mL并置于沸水中加热2h，可得酚二磺酸溶液，储于棕色瓶中保存。使用时须注意其强烈的腐蚀性。如无发烟H2SO4，可用酚25.0g，加浓H2SO4225mL，沸水加热6h配成。试剂冷后可能析出结晶，用时须重新加热溶解，但不可加水，试剂必须贮于密闭的玻塞棕色瓶中，严防吸湿。（2）10gmL-1 NO3N标准溶液：准确称取KNO3（二级）0.7221g溶于水，定容1L，此为100gmL-1 NO3N溶液，将此液准确稀释10倍，即为10gmL-1 NO3N标准溶液。（3）CaSO42H2O（分析纯、粉状）、（4）CaCO3（分析纯、粉状）、（5）1:1 NH4OH、（6）活性碳（不含NO3），用以除去有机质的颜色。（7）Ag2SO4（分析纯、粉状）、Ca(OH)2（分析纯、粉状）和MgCO3（分析纯、粉状），用以消除Cl-1的干扰。4）操作步骤测定（1）吸取B母液 50mL加入0.1g CaSO42H2O（注2）凝聚剂的作用，使滤液不混浊而澄清（含NO3N 20150g）震荡过滤，取25ml滤液于瓷蒸发皿中，加CaCO3约0.05g（注5）调节pH，防止NO3N在酸性和中性条件下蒸干分解而损失，在水浴上蒸干（注6），到达干燥时不应继续加热。稍冷，迅速加入酚二磺酸试剂1-2 mL，将皿旋转，使试剂接触到所有的蒸干物。静止10min使其充分作用后，加水20 mL，用玻璃棒搅拌直到蒸干物完全溶解。冷却后缓缓加入1：1 NH4OH（注7）并不断搅拌混匀，至溶液呈微碱性（溶液显黄色不再加深）再多加2mL，以保证NH4OH试剂过量。然后将溶液全部转入100mL容量瓶中，加水定容（注8）。在分光光度计上用光径1cm比色杯在波长420nm处比色，以空白溶液作参比，调节仪器零点。（2）同时，NO3N工作曲线绘制：分别取10gmL-1NO3N标准液0、1、2、5、10、15、20mL于蒸发皿中，在水浴上蒸干，与待测液相同操作，进行显色和比色，绘制成标准曲线，或用计算器求出回归方程。5）结果计算土壤中NO3N含量（mgkg-1）= 式中：C(NO3-N)从标准曲线上查得（或回归所求）的显色液NO3-N 质量浓度（gmL-1）； V显色液的体积（mL）； ts分取倍数； m风干样品质量，g。 H风干样品水分质量含量百分数。6）注释注1硝酸根为阴离子，不为土壤胶体吸附，且易溶于水，很易在土壤内部移动，在土壤剖面上下层移动频繁，因此测定硝态氮时注采样深度。即不仅要采集表层土壤，而且要采集心土和底土，采样深度可达40cm、60 cm以至120 cm。试验证明，旱地土壤上分析全剖面的硝态氮含量能更好地反映土壤的供氮水平。和表层土壤比较，则全剖面的硝态氮含量与生物反应之间有更好的相关性，土壤经风干或烘干易引起NO3N变化，故一般都用新鲜土样测定。注2用酚二磺酸法测定硝态氮，首先要求浸提液清彻，不能混浊，但是一般中性或碱性土壤滤液不易澄清，且带有机质的颜色，为此在浸提液中应加入凝聚剂。凝聚剂的种类很多，有CaSO4、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、MgCO3、KAl(SO4)2、CuSO4等，其中CuSO4有防止生物转化的作用，但在过滤前必须以氢氧化钙或碳酸镁除去多余的铜，因此以CaSO4法提取较为方便。注3如果土壤浸提液由于有机质而有较深的颜色，则可用活性炭除去，但不宜用H2O2，以防最后显色时反常。注4土壤中的亚硝酸根和氯离子是本法的主要干扰离子。亚硝酸和酚二磺酸产生同样的黄色化合物，但一般土壤中亚硝酸含量极少，可忽略不计。必要时可加少量尿素、硫尿和氨基磺酸（20gL-1NH2SO3H）以除去之。例如亚硝酸根如果超出了1gmL-1时，一般每10mL待测液中加入20mg尿素，并放置过夜，以破坏亚硝酸根。检查亚硝酸根的方法：可取待测液5滴于白瓷板上，加入亚硝酸试粉0.1g，用玻璃棒搅拌后，放置10min，如有红色出现，即有1mgL-1亚硝酸根存在。如果红色极浅或无色，则可省去破坏亚硝酸根手续。Cl-对反应的干扰，主要是加酸后生成亚硝酰氯化合物或其它氯的气体。如果土壤中含氯化合物超过15mgkg-1，则必须加Ag2SO4除去，方法是每100mL浸出液中加入 Ag2SO4 0.1g (0.1g Ag2SO4 可沉淀22.72mg Cl-)，摇动15min，然后加入Ca(OH)2 0.2g及MgCO3 0.5g，以沉过量的银，摇动5min后过滤，继续按蒸干显色步骤进行。NO3- + 3Cl- + 4H+ NOCl + Cl2 + 2H2O亚硝酰氯注5在蒸干过程中加入碳酸钙是为了防止硝态氮的损失。因为在酸性和中性条件下蒸干易导致硝酸离子的分解，如果浸出液中含铵盐较多，更易产生负误差。注6此反应必须在无水条件下才能完成，因此反应前必须蒸干。注7碱化时应用NH4OH，而不用NaOH或KOH，是因为NH3能与Ag+络合成水溶性的 (NH3)2+，不致生成Ag2O的黑色沉淀而影响比色。注8在蒸干前，显色和转入容量瓶时应防止损失铵态氮测定方法原理 0.5molL-1 K2SO4溶液浸提土壤，把吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来。土壤浸提液中的铵态氮在强碱性介质中与次氯酸盐和苯酚作用，生成水溶性染料靛酚蓝，溶液的颜色很稳定。在含氮0.050.5mgL-1的范围内，吸光度与铵态氮含量成正比，可用比色法测定。2）试剂（1）2mol/LKCl溶液 称取149.1g氯化钾（KCl，化学纯）溶于水中，稀释至1L。（2）苯酚溶液 称取苯酚（C6H5OH，化学纯）10g和硝基铁氰化钠Na2Fe(CN)5NO2H2O100mg稀释至1L。此试剂不稳定，须贮于棕色瓶中，在4冰箱中保存。（3）次氯酸钠碱性溶液 称取氢氧化钠（化学纯）10g、磷酸氢二钠（Na2HPO412H2O, 化学纯）9.431g、磷酸钠（Na3PO412H2O, 化学纯）31.8g和 5.25%次氯酸钠(NaOCl，化学纯，即含5%有效氯的漂白粉溶液)10mL溶于1L水中，贮于棕色瓶中，在4冰箱中保存。（4）掩蔽剂 将400g/L的酒石酸钾钠（KNaC4H4O64H2O, 化学纯）与100g/L的EDTA二钠盐溶液等体积混合。每100mL混合液中加入10 molL-1氢氧化钠0.5mL。得清亮溶液。（5）5mg/L 铵态氮（NH4+N）标准溶液 称取烘干的硫酸铵(NH4)2SO4，分析纯0.4717g溶于水中，洗入容量瓶后定容至1L，制备成含铵态氮（N）100gmL 1的贮存溶液；使用前取5ml将其加水稀释至100ml，即配制成含铵态氮（N）5mg/L的标准溶液备用。3）仪器与设备：分光光度计。4）分析步骤测定： 吸取B土壤浸出液2mL10mL(含NH4+N2g25g)放入50mL容量瓶中，用氯化钾溶液补充至总体积为10mL，加水20ml，然后加入苯酚溶液5mL和次氯酸钠碱性溶液5mL，摇匀。在20左右的室温下放置1h后（注1），加掩蔽剂1mL以溶解可能产生的沉淀物，然后用水定容至刻度。用1cm比色槽在625nm波长处（或红色滤光片）进行比色，读取吸光度。用空白试验溶液（只有相同试剂，但无土壤浸出液的空白溶液），调零。（3）工作曲线 分别吸取0，0.5，1，2，3，4，5mL的含铵态氮（N）5mg/L的标准溶液于50mL容量瓶中，各加10mL氯化钾溶液，同（2）步骤进行比色测定。6）注释注1. 显色后在20左右放置1h,再加入掩蔽剂.过早加入会使显色反应很慢,蓝色偏弱;加入过晚,则生成的氢氧化物沉淀可能老化而不易溶解.参考文献（1）南京农业大学主编. 土壤农化分析（二版） 北京:农业出版社, 1986, 4064（2）李酉开. 紫外分光光度法测定硝酸盐, 土壤学进展. 1992, 6, 4445（3）易小琳, 李酉开, 韩琅丰. 紫外分光光度法测定硝酸氮. 土壤通报. 1983, 6（4）鲍士旦主编. 土壤农化分析（三版） 北京:中国农业出版社, 2000, 4961微生物氮的测定试剂配制：混合催化剂：按照硫酸钾：五水硫酸铜：硒粉=100：10：1，称取硫酸钾100g、五水硫酸铜10g、硒粉1g。均匀混合后研细,贮于瓶中。密度为1.84浓硫酸。40%氢氧化钠：称400g氢氧化钠于烧杯中，加蒸馏水600ml，搅拌使之全部溶解定容至1L。2%硼酸溶液：称20g硼酸溶于1000ml水中，再加入20ml混合指示剂。（按体积比100:2加入混合指示剂）混合指示剂：称取溴甲酚绿0.5g和甲基红0.1克,溶解在100ml95%的乙醇中,用稀氢氧化钠或盐酸调节使之呈淡紫色，此溶液pH应为4.5。0.01mol的盐酸标准溶液：取比重1.19的浓盐酸0.84ml，用蒸馏水稀释至1000ml，用基准物质标定之。5M K2SO4溶液：称取K2SO4174.33g溶解于蒸0.5M K2SO4溶液：称取K2SO4 87.165g溶解于蒸馏水中，搅拌溶解，（可加热）定容至1L。去乙醇氯仿的配制：在通风柜中，量取100毫升氯仿至500毫升的分液漏斗中，加入200毫升的蒸馏水，加塞，上下振荡10下，打开塞子放气，而后加塞再振荡10下，反复3次，将分液漏斗置于铁架台上，静止溶液分层，打开分液漏斗下端的阀，将下层溶液（氯仿）放入200毫升的烧杯中，将剩余的溶液倒入水槽，用自来水冲洗。再将烧杯中的氯仿倒入分液漏斗中，反复3次。将精制后的氯仿倒入棕色瓶中，加入无水分析纯的CaCl2 10g，置于暗处保存。试验步骤测定：经试验：微生物碳测定只吸取2ml，采用重铬酸钾-硫酸