秸秆性质测定

1、测定指标及方法 ：有机物总量（灼烧减重法） 粗灰分（干灰化法）总氮/mg g-1 （H2SO4 H2O2消煮，凯氏定氮法测定）总磷/mg g-1 （H2SO4 H2O2消煮，钼锑抗分光光度法测定）-1总钾/mg g- （H2SO4 H2O2消煮，火焰光度法测定）总糖/mg g-1 （蒽酮比色法）阳离子交换容量（CEC） /cmol kg-1（ BaCb-H2SO4快速交换法测定）测有机物总量 、粗灰分方法：方法原理：将植物样品在550C高温下灼烧灰化，使碳水化合物均分解挥发，留 下的不燃烧物均属矿物元素，通常占植物体的 5%左右。注意事项 ：（ 1）在灰化过程中，开始时温度不宜过高，否则由于有

2、机质进行剧烈 干馏，可能有一部分样品颗粒被逸出的气体带失。只有操作步骤：（1）取风干植物样品25g于小试管中，放入60C烘箱中烘干46小 时，然后移入干燥器中平衡冷却 20 分钟。（ 2）用减重称量的方法将烘干样品全部称入已知重量的瓷坩埚中（精确到0.001g）,然后将坩埚中样品进行灰化处理：即将坩埚放在四孔小电炉上，盖子 倾斜，以变压器调节温度，由低温到高温（如用喷灯则灼烧到暗红色） ，使灰分 呈灰白色为止。（3）样品经灰化后再放入高温电炉内加热到550E，灼烧1小时，取出后放入干燥器内冷却半小时， 即在天平上称重， 随后再放入电炉中烧 1530分钟， 同上 冷却、称至恒重（二次重量之差不大

3、于0.0003g）。坩埚重加灰分总量减去空坩埚 重，即为灰分重量。结果计算：灰分=W1-W0烘干样品重X 100有机质总量%=1-灰分%式中：W1坩埚重加灰分重量，g；W0空坩埚重量，g;100换算成百分数。实验原理 ：植物体内氮主要以蛋白质、 氨基酸或酰胺等有机态存在， 加上数量不等的硝 态氮。植物全氮的测定通常均用开氏(Kjedahl)法，即用浓硫酸和混合加速剂(K2SO4或Na2SO4 CuS04 Se)或氧化剂(HCIO4或 出。2)消煮样品，将有 机氮转化为铵态氮后用蒸馏滴定法测定。H2SO4HClO4， H2SO4H2O2 的消化液，均可同时测定 N、P、K 等多种元素，有利于自动

4、化装置的使用。前者氧化 剂的作用过于激烈， 容易造成氮的损失， 使测定结果不够稳定可靠； 后者如果控 制好H2O2用量、滴加次数和滴加速度，使氧化作用不要太强，达到氧化还原平 衡，可以防止氮的损失。 需要注意的是植物全氮含量远高于土壤中的氮， 除了因 消煮方法不同要注意不同的干扰因子外， 样品的稀释倍数、 中和待测液酸度的碱 量也不尽相同。另外空气及测定环境中气态的氨很容易被强酸溶液吸收而导致空 白值增大。 因此实验室中测定氮的含量时， 应注意环境的清洁， 如实验过程中不 能抽烟，不能使用氨水等能挥发出氨的试剂，实验室不宜离卫生间太近等。植物体内磷主要以有机磷如核酸、磷脂、植素等的形态存在于植

5、物组织中， 有机磷须经干灰化或湿灰化分解转变为无机正磷酸盐。 溶液中磷含量高时， 选用 钒钼黄比色法测定； 含量低时用钼锑抗比色法测定。 在酸性条件下， 正磷酸盐与 钼酸铵、酒石酸氧锑钾反应，生成磷钼杂多酸，被还原剂抗坏血酸还原，则变成 蓝色络合物，称磷钼蓝。方法原理：植物样品在浓H2SO4溶液中，历经脱水碳化、氧化等一系列作用，而 氧化剂H2O2在热浓H2SO4溶液中分解出的新生态氧(H2O2 H2O+O)具有强 烈的氧化作用，分解H2SO4没有破坏的有机物和碳，使有机氮、磷等转化为无机 铵盐和磷酸盐等。主要仪器：开氏瓶(100mL)、控温消煮炉、凯氏定氮仪、721分光光度计 消煮试剂 ：(

6、 1 )浓 H2SO4(2) 300g L-1 H2O2 (30%过氧化氢)测总氮试剂 ：( 1 )硼酸指示剂混合液：硼酸溶液pH3BO3)=20g L-1:称取硼酸20.00g溶于水中，稀释至1L。混合指示剂：称取0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红于玛瑙研钵中，加入少量 95%乙 醇，研磨至指示剂全部溶解后，加 95%乙醇至100mL。使用前，每升硼酸溶液 中加 20mL 混合指示剂，并用稀酸或稀碱调节至红紫色( pH 约 4.5)。此液放置 时间不宜过长，如在使用中 pH 有变化，需随时用稀酸或稀碱调节。(2) 氢氧化钠溶液10mol L-1, pNaOH)=400gL-1:称取400g氢氧

7、化钠溶于水 中，稀释至 1L 。-1(3) 硫酸标准溶液c(1/2 H2SO4)=0.01mol L-:量取3.0mL浓H2SO4慢慢注入 400mL水中，混匀。冷却后转移入1L容量瓶中，加水定容，混匀。贮存于密闭 的玻璃容器内，此为0.1 mol L-1硫酸标准溶液，稀释10倍即为0.01molL-1。甲基红指示剂(1g L-1)：称取0.10g甲基红，溶于乙醇，用乙醇稀释至100mL。 标定：准确称取已在250干燥4h的基准无水碳酸钠0.22g于250mL锥形瓶中， 加50mL水溶解，再加2滴甲基红指示剂，用硫酸标准溶液滴定至红色刚出现， 小心煮沸溶液至红色褪去，冷却至室温。继续滴定、煮沸

8、、冷却，直至刚出现的 微红色再加热不褪色为止。(4) 酚酞指示剂(10g L-1):称取1.0g酚酞，溶于乙醇，用乙醇稀释至100mL。 测总磷试剂 :(1) 2, 4二硝基酚指示剂溶液：溶解二硝基酚 0.25g于100mL水中。此指示 剂的变色点约为pH=3，酸性时无色，碱性时呈黄色。(2) 4mol L-1 (10%) NaOH 溶液：溶解 NaOH16g 于 100mL 水中。或吸取 400mL10mol L-1 氢氧化钠溶液于 1L 容量瓶中，定容摇匀。(3) 2mol L-1 (1/2 H2SO4)溶液：吸取浓H2SO46mL，缓缓加入80mL水中，边 加边搅动，冷却后加水至 100

9、mL。(4) 钼锑抗试剂：A . 5 gL-1酒石酸氧锑钾溶液：取酒石酸氧锑钾K(SbO)C4H4O6 0.5g，溶解于100mL水中。B.钼酸铵一硫酸溶液：称取钼酸铵(NH 4)6皿07。24 4出0 10g,溶于450mL水中，缓慢地加入153mL浓H2SO4,边加边搅拌。再将上述A 溶液加入到B溶液中，最后加水至1L。充分摇匀，贮于棕色瓶中，此为钼锑混 合液。临用前(当天)，称取抗坏血酸(C6H8O5, CR) 1.5g,溶于100mL钼锑混合 液中，混匀，即为钼锑抗试剂。有效期 24小时，如藏于冰箱中则有效期较长。此试剂中H2SO4为5.5 molL-1(H+)，钼酸铵为10 g L-

10、1,酒石酸氧锑钾为0.5 g L-1, 抗坏血酸为15 gL-1。（5）磷标准溶液：准确称取在105C烘箱中烘干的KH2PO4 （AR） 0.2195g,溶 解在400mL水中，加浓H2SO45mL （防长霉菌，可使溶液长期保存），转入1L 容量瓶中，加水至刻度。此溶液为 50gmL-1P标准溶液。吸取上述磷标准溶液 25mL,稀释至250mL，即为5 gmL-1 （此溶液不宜久存）。操作步骤 ：消煮（加空白试验）：称磨细烘干的植物样品（过 0.250.5mm筛）0.5000g,置 于100mL的开氏瓶中，先用水湿润样品，然后加浓H2SO48mL，轻轻摇匀（最好放置过夜），瓶口放一个弯颈漏斗，

11、在消化炉上先低温缓缓加热，待浓硫酸分 解冒白烟逐渐升高温度。当溶液全部呈棕黑色时（估计30min），从消化炉上取下开氏瓶，稍冷，逐渐加入300g L-1 H2O210滴（H2O2滴加时应直接滴入瓶底溶 液中，若滴在瓶壁上，会很快分解，失去氧化效果） ，并不断摇动开氏瓶，以利 反应充分进行。再加热至微沸 1020mi n，稍冷后再加热510mi n，以除尽过剩 的H2O2 （残余H2O2需要加热分解除去，否则会影响 N、P的比色测定）。取出 开氏瓶冷却，用少量水（无损）冲洗小漏斗，洗液洗入瓶中。将消煮液用水定容 至100mL。取2mL用于总碳测定。用定量滤纸过滤于锥形瓶中，圭寸口保存。在 样品分

12、解的同时做一个空白试验， 所用试剂同上， 但不加样品， 同样消煮得空白 消煮液。1鲍士旦土壤农化分析 M 北京：中国农业出版社， 2007总氮测定（加空白试验）：吸取过滤液15mL （含N ）至消化管内，再加入约-160mL水（3滴酚酞指示剂），摇匀，置于定氮仪上。于三角瓶中加入25mL20gL- 硼酸指示剂混合液 ，将三角瓶置于定氮仪冷凝器的承接管下， 管口插入硼酸溶 液中，以免吸收不完全。然后向消化管内缓缓加入 35mL400gL-1氢氧化钠溶液， 蒸馏约5min （消化管溶液颜色变红为止）后停止。用少量水洗涤冷凝管的末端 ， 洗液收入三角瓶内。用 0.01mol L-1硫酸标准溶液 滴定

13、流出液，由蓝绿色至刚变 为红紫色。 记录所用硫酸标准溶液的体积。 同样， 取空白消煮液按以上顺序测定 空白所用硫酸标准溶液的体积，一般不得超过 0.40mL。2全国农业技术推广服务中心土壤分析技术规范M 北京：中国农业出版社， 2006 结果计算：总氮 TN, mgg-仁c*V-V0*0.014*Dm*1000式中：V滴定试液时所用硫酸标准溶液的体积，mL;V0滴定空白时所用硫酸标准溶液的体积，mL;-1c硫酸标准溶液的浓度，mol L ;0.014氮原子的毫摩尔质量;D=1005 稀释倍数;m试样质量，g；1000换算成每千克含量。总磷测定 （加空白试验）：（1） 标准曲线：准确吸取 5gm

14、L-1，P标准溶液0、0.5、1、3、5、10、15mL， 分别放入 50mL 容量瓶中，加水稀释至 30mL 左右，加 2， 4二硝基酚指示剂 2 滴，滴加4molL-1 （10%） NaOH溶液直至溶液变成微黄色。再加入钼锑抗试剂 5mL,加水定容，摇匀。各瓶比色液浓度分别为0、0.05、0.1、0.3、0.5、1、 1.5gmL_1P0 30min后于700nm波长比色。记录吸光度值，绘制标准曲线。（2） 将过滤消煮液静置过夜。吸取过滤液1mL （含P5g左右）注入50mL容量瓶中，加水稀释至30mL左右，加2, 4二硝基酚指示剂2滴，滴加4mol L-1（10%或 20%） NaOH溶

15、液直至溶液变成微黄色。再加入钼锑抗试剂5mL，加水定容，摇匀。30min后于700nm波长比色。记录吸光度值。同样取空白试验，按 上述顺序比色， 测出空白试验吸光度值， 计算两值之差， 根据标准曲线计算出含 磷量01鲍士旦土壤农化分析 M 北京：中国农业出版社， 2007结果计算：总磷 TP，mg-g-1= p *50*1001m*106*1000式中：p待测液中磷的质量浓度（ugmL-1）;m样品质量（g）1001 稀释倍数D o总钾测定：（1）标准曲线：准确吸取 100 gmL-1，K 标准溶液 0、2.00、5.00、10.00、15.00、 20.00、 25.00mL 于 50mL

16、容量瓶中，用水定容，摇匀，即得 0、 4、 10、 20、 30、 40、50gmL-1，K标准系列溶液。用火焰光度计测定 K的百分含量。绘制标准 曲线。(2)吸取5.0010.00mL空白消煮液于50mL容量瓶中，用水定容，作为火焰光 度计零点校正。同样吸取 5.0010.00mL过滤液于50mL容量瓶中(K的浓度控 制在1030gmL-1),用水定容，用火焰光度计测定K的百分含量。根据标准曲 线计算K的质量浓度。2全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范M.北京：中国农业出版社，2006.结果计算：总钾 K，mg-g-1= pV*Dmx 106X 1000式中：p查标准曲线而得测定液中

17、K的质量浓度，gmL-1;V测定溶液体积，mL (50mL);D分取倍数，本实验为 100/(510);106和1000分别将yg换算成g和将g换算成kg;m风干样品质量。总糖/mg g-1 (蒽酮比色法)总糖是指样品中的还原单糖及在本法测定条件下能水解成还原单糖的蔗糖、麦芽糖和可部分水解为葡萄糖的淀粉。蒽酮比色法是测定样品中总糖量的一个灵 敏、快速、简便的方法。其原理是糖类在较高温度下被硫酸作用脱水生成糠醛_ 糖醛衍生物后与蒽酮(C14H10O)缩合成蓝色化合物。溶液含糖量在每 mL150pg 以内，与蒽酮反应生成的颜色深浅与糖量成正比。蒽酮不仅能与单糖，也能与双糖、糊精、淀粉等直接起作用，

18、样品不必经过水解。1王秀奇，秦淑媛，高天慧，等.基础生物化学实验M.北京：高等教育出版社，1999 .试剂：(1) 蒽酮试剂(c=1gL-1):称取0.100g蒽酮溶于100mL浓硫酸中，现配现用。(2) 标准葡萄糖溶液(c=0.1gL-1):准确称取80 C烘至恒重的分析纯葡萄糖 0.100g,置于小烧杯中，加少量蒸馏水溶解后，转移到 1000mL容量瓶中，用蒸 馏水定容，混匀，保存备用。操作步骤：(1)绘制标准曲线编号1234567葡萄糖/mL00.100.200.300.400.600.80水/mL10.900.800.700.600.400.20蒽酮试剂/mL10.010.010.01

19、0.010.010.010.0每个锥形瓶中加入葡萄糖标准溶液和水， 混匀，迅速置于冰水浴中。再加入 蒽酮试剂后，然后置于沸水浴中，准确加热7分钟，立即取出置于冰水浴中冷却， 等待各管溶液达室温后，用1cm厚度的比色皿，以第一个为空白，在吸光度为 620nm下迅速测定其余各溶液吸光度。(2) 样品的处理：取样品在烘箱中105C烘干，恒重后，精确称取3g,置于锥 形瓶中，加入80mL沸蒸馏水，放入沸水浴，不定时的摇匀，提取半小时，取出 立即过滤，残渣用沸蒸馏水反复洗涤并过滤，合并滤液。冷却至室温，用蒸馏水 定容到100mL。(3) 样品含糖量的测定：按如下表格配制编号123样品溶液/mL01.01

20、.0水/mL1.000蒽酮试剂/mL10.010.010.0将2, 3管测出的分光光度取平均值，根据标准曲线算出含糖量，再换算成100g中样品的含量。阳离子交换容量(CEC) /cmol kg-1 ( BaCb-HzSd快速交换法测定)测阳离子交换容量试剂：(1) 氯化钡溶液：称取60g氯化钡(BaCl2 2H2O)溶于水中，转移至500mL容 量瓶中，用水定容。(2) 0.1%酚酞指示剂(W/V):称取0.1 g酚酞溶于100 mL95%乙醇中。(3) 硫酸溶液(0.1mol L-1 ):移取 5.36mL ( 1.84gmL-1 x 5.36 mL - 98.081gmol- =0.100

21、6 mol)浓H2SO4至1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。(4) 标准氢氧化钠溶液(0.1 molL-1):称取2 g氢氧化钠溶解于500 mL蒸馏 水中。其浓度需要标定。标定方法：各称取两份0.5000g邻苯二甲酸氢钾(预先在烘箱中105 C烘干) 于250mL锥形瓶中，加100mL煮沸后冷却的蒸馏水溶解，再加4滴酚酞指示剂， 用配制好的氢氧化钠标准溶液滴定至淡红色。再用煮沸后冷却的蒸馏水做一个空 白试验，并从滴定邻苯二甲酸氢钾的氢氧化钠溶液的体积中扣除空白值。计算公式如下： CNa0H=m*1000(V1-V0) X204.23式中：m 邻苯二甲酸氢钾的重量，g;Vi滴定邻苯二甲酸

22、氢钾消耗的氢氧化钠体积，mL;Vo滴定蒸馏水空白消耗的氢氧化钠体积，mL;204.23 邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g mol-1。实验步骤：取2只100mL离心管，分别称出其重量（准确至 0.01g,下同）。在其中加入 1.00g秸秆粉体样，并作标记。向各管中加入20mL氯化钡溶液，用玻棒搅拌5min 后（玻棒用少量蒸馏水清洗），以 4000rmi n-1转速离心至下层样品紧实为止。 弃去上清液，再加20mL氯化钡溶液，重复上述操作。在各离心管内加20mL蒸馏水，用玻棒搅拌5min后，离心沉降，弃去上清液。 称出离心管连同样品的重量。移取 25.00 mL 0.1 mol L-1硫酸溶液至各离心管中， 搅拌5min后（谨记：玻棒不能用蒸馏水冲洗入离心管或者用体积为V= 2.00mL的蒸馏水清洗，但须将该体积加入公式中），放置20min，离心沉