實(shí)驗(yàn)室測(cè)定土壤水解氮的方法與注意事項(xiàng)

米爾阿力木江·艾爾肯

摘 要 氮素對(duì)作物來(lái)說(shuō)是最重要的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)絕大部分作物來(lái)說(shuō)，生長(zhǎng)所需的氮素90%以上來(lái)源于土壤。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)室 測(cè)定 土壤水解氮 方法 注意事項(xiàng)

中圖分類(lèi)號(hào)：S153 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

土壤水解氮包括無(wú)機(jī)態(tài)氮和部分有機(jī)質(zhì)中分解的、比較簡(jiǎn)單的有機(jī)態(tài)氮，它是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白質(zhì)的總和。它能反映出土壤近期內(nèi)氮素供應(yīng)情況，所以又稱(chēng)為土壤有效氮。測(cè)定土壤堿解氮的含量對(duì)了解土壤的供氮能力，指導(dǎo)合理施肥具有一定意義。用堿液處理土壤時(shí)，易水解的有機(jī)氮及銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨，硝態(tài)氮?jiǎng)t先經(jīng)硫酸亞鐵轉(zhuǎn)化為銨。以硼酸吸收氨，再用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定。土壤堿解氮也稱(chēng)土壤水解性氮或土壤有效氮，它包括無(wú)機(jī)態(tài)氮和部分有機(jī)物質(zhì)中易分解的比較簡(jiǎn)單的有機(jī)態(tài)氮，使氨態(tài)氮，硝態(tài)氮，氨基酸，酰胺和易水解的蛋白質(zhì)氮的總和。

水解氮的含量和有機(jī)質(zhì)含量及質(zhì)量有關(guān)，有機(jī)質(zhì)含量高，熟化程度高，有機(jī)性氮含量也高；反之，有機(jī)質(zhì)含量低，熟化程度低，有效性氮的含量也低。水解氮含量作為植物氮素營(yíng)養(yǎng)較無(wú)機(jī)氮有更好的相關(guān)性，所以測(cè)定水解氮比測(cè)定氨態(tài)氮和硝態(tài)氮更能確切的反映出近期內(nèi)土壤的供氮水平。

氮素對(duì)作物來(lái)說(shuō)是最重要的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)絕大部分作物來(lái)說(shuō)，生長(zhǎng)所需的氮素90%以上來(lái)源于土壤。所以，分析測(cè)定土壤中各種形態(tài)的氮含量，對(duì)了解土壤氮的供給水平和指導(dǎo)施肥具有十分重要的意義；在現(xiàn)代測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目全面開(kāi)展，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，土壤不同形態(tài)氮素水平的測(cè)定，是精確施肥或平衡施肥的最重要的依據(jù)。同時(shí)，氮素也是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素，除點(diǎn)源污染原因外，土壤氮也是水體富營(yíng)養(yǎng)化的最重要的面源污染源。因此，現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境的研究中，土壤氮素分析也是必不可少的。

我縣測(cè)土配方施肥項(xiàng)目實(shí)施的八年以來(lái)、測(cè)定了8000多個(gè)土樣中的堿解氮。在實(shí)踐過(guò)程中我們總結(jié)了測(cè)定土壤經(jīng)驗(yàn)。堿解氮的測(cè)定是測(cè)土配方施肥技術(shù)的一個(gè)常規(guī)主要部分，根據(jù)土壤測(cè)試經(jīng)驗(yàn)下面筆者介紹測(cè)定土壤水解氮的方法與注意事項(xiàng)。

1方法要點(diǎn)

1.1主要儀器及試劑配制

主要儀器：電子天平、擴(kuò)散皿、毛玻璃、恒溫箱、半微量滴定管（5毫升）

試劑：

（1）1.07molL-1Na0H：稱(chēng)取42.8克Na0H溶于水中，冷卻后稀釋至1升。

（2）2% H3BO3指示劑溶液：稱(chēng)取H3BO3 20克加水900毫升，稍稍加熱溶解，冷卻后，加入混合指示劑20毫升（0.099克溴甲酚綠和0.066克甲基紅溶于100毫升乙醇中）。然后以 0.1 molL-1NaOH調(diào)節(jié)溶液至紅紫色（pH約為5）最后加水稀釋至1000毫升，混合均勻貯于瓶中。

（3）0.005 molL-1H2SO4標(biāo)準(zhǔn)液：取濃H2SO4 1.42毫升，加蒸餾水5000毫升，然后用標(biāo)準(zhǔn)堿或硼砂（Na2B407·10 H2O）標(biāo)定之。

（4）堿性甘油：加40克阿拉伯膠和50毫升水于燒杯中，溫?zé)嶂?0—80℃攪拌促溶，冷卻約1小時(shí)，加入20毫升甘油和30毫升飽和K2CO3水溶液，攪勻放冷，離心除去泡沫及不溶物，將清液貯于玻璃瓶中備用。

（5）硫酸亞鐵粉：FeSO4.7H2O（三級(jí)）磨細(xì)，裝入玻璃瓶中，存于陰涼處。

1.2操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟

（1）稱(chēng)取通過(guò)1毫米篩的風(fēng)干土樣2克（精確到0.01克）和硫酸亞鐵粉劑0.2克均勻鋪在擴(kuò)散皿外室，水平地輕輕旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散皿，使土樣鋪平。

（2）在擴(kuò)散皿的內(nèi)室中，加入2毫升2%含指示劑的硼酸溶液，然后在皿的外室邊緣涂上堿性甘油，蓋上毛玻璃，并旋轉(zhuǎn)之，使毛玻璃與擴(kuò)散皿邊緣完全粘合，再慢慢轉(zhuǎn)開(kāi)毛玻璃的一邊，使擴(kuò)散皿露出一條狹縫，迅速加入10毫升1.07molL-1NaOH液于擴(kuò)散皿的外室中，立即將毛玻璃旋轉(zhuǎn)蓋嚴(yán)，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上水平地輕輕旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散皿，使溶液與土壤充分混勻，并用橡皮筋固定；隨后小心放入40℃的恒溫箱中。

（3）24小時(shí)后取出，用微量滴定管以0.005molL-1的H2SO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定擴(kuò)散皿內(nèi)室硼酸液吸收的氨量，其終點(diǎn)為紫紅色。

另取一擴(kuò)散皿，做空白試驗(yàn)，不加土壤，其他步驟與有土壤的相同。

土樣在擴(kuò)散皿中，在恒溫和堿性條件下水解。易水解的氮轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮而擴(kuò)散益出。溢出的銨態(tài)氮由硼酸溶液吸收，用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定，由標(biāo)準(zhǔn)酸的消耗量計(jì)算出土壤水解氮的量。將擴(kuò)散皿取出，用已標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定內(nèi)室中硼酸所吸收的氨量，顏色以藍(lán)色變?yōu)榧t色為終點(diǎn)，記鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的毫升數(shù)。

結(jié)果計(jì)算：

根據(jù)下列公式計(jì)算土壤中堿解氮的含量：

C€？V-V0）€？4

土壤中水解氮（mgkg-1）=€？000

C——H2SO4或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度

V——滴定待測(cè)液消耗H2S04或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的毫升數(shù)

V0——滴定空白消耗H2S04或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的毫升數(shù)

14——氮原子的摩爾質(zhì)量

1000——換算系數(shù)

W——風(fēng)干土樣重（克）

參考指標(biāo)：

土壤水解性氮（mgkg-1）等級(jí)

極低 低 中 高 很高

<30 30——50 50——100 100——150 >150

2注意事項(xiàng)

（1）1.8mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量保存期為3天，超過(guò)3天，必須重新配制。

（2）注射氫氧化鈉時(shí)必須小心，溶液不能跨入內(nèi)室，否則影響滴定過(guò)程中顏色的變化。

（3）為了提高膠水粘性，必須提前3-5天做好堿性膠水，這樣效果更佳。

（4）要保證擴(kuò)散皿外緣和毛玻璃完全粘合。如有缺口，會(huì)影響硼酸吸收氨量。

（5）硼酸吸收氨氣時(shí)，溫度和時(shí)間必須嚴(yán)格控制。堅(jiān)持“五個(gè)一定”的原則，是堿解溫度一定40℃、堿解時(shí)間一定24小時(shí)、堿的濃度一定1mol.L-1氫氧化鈉、堿的用量一定10.0ml、土樣規(guī)格和稱(chēng)重一定1㎜、2.00g。

（6）滴定時(shí)應(yīng)用玻璃棒輕輕搖動(dòng)內(nèi)室溶液，不宜搖動(dòng)擴(kuò)散皿，以免溢出。

（7）必須用外室直徑10cm內(nèi)室直徑4cm的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)散皿。

在測(cè)定過(guò)程中堿的種類(lèi)和濃度、土液比例、水解的溫度和時(shí)間等因素對(duì)測(cè)得值的高低，都有一定的影響。為了要得到可靠的、能相互比較的結(jié)果，必須嚴(yán)格按照所規(guī)定的條件進(jìn)行測(cè)定。