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土壤氮测定方法引言：土壤氮是土壤中的一种重要养分，对植物的生长发育具有重大影响。
因此，准确测定土壤中的氮含量对于合理施肥和农作物的高产高质量生产具有重要意义。
本文将介绍几种常用的土壤氮测定方法，帮助读者了解和选择适合自己的测定方法。
一、硝态氮测定方法1. 硝酸还原法：该方法是将土壤中的硝态氮还原为亚硝态氮，然后通过显色反应测定亚硝态氮的含量。
具体操作步骤如下：a. 取土壤样品，加入一定比例的三氯化铁和硫酸，使样品中的硝态氮转化为亚硝态氮。
b. 加入显色试剂，与亚硝态氮发生显色反应。
c. 根据显色反应的强度，利用光度计或比色计测定亚硝态氮的含量。
2. 硝酸还原-分光光度法：该方法是将土壤中的硝态氮还原为亚硝态氮，然后利用分光光度计测定亚硝态氮的吸光度。
具体操作步骤如下：a. 取土壤样品，加入一定比例的硫酸和硫化亚铁，使样品中的硝态氮还原为亚硝态氮。
b. 利用分光光度计测定亚硝态氮的吸光度。
c. 根据标准曲线或计算公式计算出土壤中硝态氮的含量。
二、铵态氮测定方法1. 蒸发测定法：该方法是利用土壤中铵态氮易于挥发的特点，将土壤样品经过蒸发处理，然后测定挥发出的铵态氮的含量。
具体操作步骤如下：a. 取土壤样品，加入一定比例的碱液，使铵态氮转化为氨。
b. 将样品进行蒸发处理，使挥发出的氨与酸反应生成盐酸。
c. 通过滴定法或酸度计测定盐酸的含量，从而计算出土壤中铵态氮的含量。
2. 直接测定法：该方法是直接测定土壤样品中的铵态氮含量，不需要经过转化或处理。
具体操作步骤如下：a. 取土壤样品，加入一定比例的提取液，使土壤中的铵态氮溶解。
b. 进行离心或过滤处理，将溶液中的杂质去除。
c. 利用分光光度计或离子色谱仪测定铵态氮的含量。
三、全氮测定方法全氮是土壤中所有形态氮的总和，包括有机氮和无机氮。
测定全氮的方法有多种，常用的包括燃烧-红外吸收法和湿氧燃烧法。
这里以湿氧燃烧法为例进行介绍：1. 取土壤样品，加入一定比例的氧化剂和催化剂。
森林土壤氮的测定凯氏定氮法方法确认报告1. 目的通过凯氏定氮法测定森林土壤中氮含量的检出限、精密度、准确度，判断本实验室此方法是否合格。
2. 适用范围及方法标准依据方法依据：LY/T 1228-2015本标准适用用于森林土壤中全氮、水解性氮、硝态氮和铵态氮的测定。
3.方法原理土壤中的全氮在加速剂的参与下，用浓硫酸消煮，转化为铵态氮，用氢氧化钠碱化，加热蒸馏出来的氨用硼酸吸收，用酸标准溶液滴定，求出土壤全氮含量（未包括硝态氮和亚硝态氮）。
包括硝态氮和亚硝态氮的土壤全氮的测定，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，再用还原铁粉使硝态氮和亚硝态氮还原，转化成铵态氮。
4.仪器和试剂所有试剂除注明外，均匀分析纯。
分析用水符合GB/T 6682 中二级水的规格要求。
试验中所需标准滴定溶液，制剂及制品，在没有注明其他要求时均按GB/T 601、GB/T 603的规定制备。
4.1仪器4.1.1 天平（感量0.01g）。
4.1.2 天平（感量0.0001g）。
4.1.3 半自动定氮仪。
4.1.4 控温消煮炉。
4.2试剂4.2.1 硫酸（H2SO4）：ρ=1.84 g/mL，优级纯。
4.2.2 盐酸（HCl）：ρ=1.19 g/mL，优级纯。
4.2.3 10mol/L氢氧化钠溶液称取400.0g氢氧化钠（NaOH）溶于水中，并稀释至1L。
4.2.4 0.1 mol/L氢氧化钠溶液。
称取0.40g氢氧化钠（NaOH）溶于水中，并稀释至100 mL。
4.2.5 甲基红-溴甲酚绿混合指示剂称取0.50g溴钾酚绿（C21H14Br4O5S）及0.10g甲基红（C15H15N3O2）于玛瑙研钵中研细，用少量95%乙醇（C2H5OH）研磨至全部溶解，用95%乙郭定容到100mL，该指示剂贮存期不超过2个月 4.2.6 硼酸-指示剂溶液称取10.0g 硼酸，溶于1L 水中。
使用前，每升硼酸溶液中加5.0 mL 甲基红 -溴甲酚绿混合指示剂，并用0.1mol/L 氢氧化钠溶液调节至红紫色（pH 值约4.5）。
测定土壤全氮含量的方法标题：测定土壤全氮含量的方法简介：土壤全氮含量是评估土壤养分状况和可持续性农业生产的重要指标之一。
准确测定土壤全氮含量对于农业管理和环境保护至关重要。
本文将探讨几种常用的测定土壤全氮含量的方法，并提供对这些方法的观点和理解。
第一部分：土壤全氮含量的重要性（约500字）- 介绍土壤全氮含量对农业生产和环境可持续发展的影响。
- 引用相关研究和实例来支持土壤全氮含量的重要性。
- 总结土壤全氮含量在养分管理中的作用。
第二部分：测定土壤全氮含量的方法（约1500字）2.1 原子吸收光谱法（AAS）- 介绍AAS的原理和基本步骤。
- 解释如何制备土壤样品和仪器操作的要点。
- 讨论AAS的优点和局限性。
- 个人观点和理解：提供对AAS在测定土壤全氮含量方面的观点和经验。
2.2 电导率法- 阐述电导率法的工作原理和使用方法。
- 讨论电导率法在测定土壤全氮含量时的优势和限制。
- 个人观点和理解：分享对电导率法的看法，包括其可行性、有效性和适用性。
2.3 凝胶扫描电镜法（SEM）- 介绍凝胶扫描电镜法的基本原理。
- 解释如何准备土壤样品并进行扫描电镜观察。
- 讨论凝胶扫描电镜法在测定土壤全氮含量方面的优点和限制。
- 个人观点和理解：提供对凝胶扫描电镜法在测定土壤全氮含量中的评估和看法。
2.4 有机元素分析仪法- 介绍有机元素分析仪法的原理和应用。
- 解释如何准备土壤样品和操作分析仪器。
- 讨论有机元素分析仪法在测定土壤全氮含量时的优势和局限性。
- 个人观点和理解：分享对有机元素分析仪法的看法，包括其准确性、可靠性和实用性。
第三部分：总结和回顾（约1000字）- 对本文介绍的测定土壤全氮含量的方法进行总结和回顾，强调各种方法的优劣势和适用性。
- 探讨不同方法的选择因素，如采样类型、预期结果的准确性和可行性。
- 强调清楚了解土壤全氮含量测量方法的重要性，以便正确评估土壤的养分供应和农业可持续发展。
土壤氮素矿化试验研究方法及其应用彭银燕;黄运湘【摘要】通过查阅大量土壤氮素矿化研究资料,归纳土壤氮素矿化研究的主要试验方法,并对目前运用最广泛的培养方法的特点、应用领域和最新研究成果进行详细地介绍,以为不同土壤环境条件下氮素矿化的研究提供参考和指导。
%After reading a lot of related papers,the main research methods of soil nitrogen mineralization were summarized and the features,apply domain and the newest research of widely used incubation methods had been introduced in detail.The object was to provide the reference and guide for soil nitrogen mineralization researches in different soil environmental conditions.【期刊名称】《现代农业科技》【年(卷),期】2011(000)024【总页数】4页(P288-291)【关键词】土壤;氮素矿化;室内培养法;原位培养法【作者】彭银燕;黄运湘【作者单位】湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128;湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S158.2氮是植物必需营养元素之一。
植物需要的氮有50%~80%来自于土壤，土壤中95%以上的氮是以有机形态存在，植物无法直接吸收利用，只有通过矿化作用转化为有效氮才能被植物吸收利用[1]。
因此，土壤有机氮的数量及其矿化量是衡量土壤供氮能力的重要指标。
土壤有机氮的矿化是一个非常复杂的过程，矿化的强度和数量不仅取决于有机氮源的多少，而且受土壤环境和植物生长的影响。
一、实验目的1. 掌握土壤氮素测定的基本原理和方法。
2. 了解土壤氮素形态的多样性及其对植物生长的影响。
3. 通过实验，学会使用Kjeldahl法测定土壤样品中的全氮含量。
二、实验原理土壤氮素是植物生长的重要营养元素之一，其形态主要包括无机氮和有机氮。
无机氮包括氨态氮、硝态氮、铵态氮等，有机氮则是指土壤中的蛋白质、核酸等含氮有机化合物。
Kjeldahl法是一种常用的测定土壤全氮含量的方法，其原理是将土壤样品中的有机氮转化为无机氮，然后通过蒸馏、滴定等步骤测定无机氮的含量，从而计算出土壤全氮含量。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：土壤样品、硫酸、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸钾、无水硫酸钠、硼酸、酚酞指示剂等。
2. 实验仪器：分析天平、电热蒸馏器、滴定管、烧杯、锥形瓶、漏斗、玻璃棒等。
四、实验步骤1. 样品处理：称取5.0g土壤样品，置于100mL锥形瓶中，加入50mL蒸馏水，振荡混匀后静置过夜。
2. 消解：将土壤样品和蒸馏水混合液转移到消化器中，加入10mL浓硫酸，加热至消化完全。
3. 蒸馏：将消化后的溶液转移到蒸馏装置中，加入5mL硫酸铜溶液、10mL硫酸钾溶液、5g无水硫酸钠，进行蒸馏。
4. 滴定：将蒸馏后的溶液转移到100mL容量瓶中，加入10mL硼酸溶液，用0.01mol/L氢氧化钠标准溶液进行滴定，直至溶液由无色变为浅红色。
5. 计算：根据氢氧化钠标准溶液的浓度和消耗量，计算土壤全氮含量。
五、实验结果与分析1. 实验结果：本实验测得土壤样品的全氮含量为2.56g/kg。
2. 结果分析：土壤氮素是植物生长的重要营养元素，本实验结果显示，该土壤样品中的全氮含量较高，有利于植物生长。
土壤氮素含量与土壤类型、土壤肥力等因素有关，本实验结果可作为土壤肥力评价的依据。
六、实验讨论1. 误差分析：本实验中可能存在的误差来源包括样品处理、消解、蒸馏、滴定等环节。
为减小误差，应严格控制实验条件，如样品处理时应充分混匀，消解过程中应确保消化完全，蒸馏过程中应控制好温度等。
第43卷增刊12007年10月林业科学SCIE NT IA SILVAE SINICAE Vol 143,Sp.1Oct.,2007森林土壤氮素有效性的野外估测方法陈伏生 曾德慧 范志平 赵 琼(中国科学院沈阳应用生态研究所大青沟沙地生态实验站 沈阳110016)摘 要: 介绍野外估测森林土壤N 有效性的常用方法,包括埋袋法、PVC 顶盖埋管法、离子交换树脂袋法、树脂芯法、15N 同位素法和生态系统N 收支估算法。
同时指出,传统的以土壤N 矿化为N 循环核心的理论受到挑战,新的理论体系中,把解聚合、植物-微生物竞争、微环境的作用作为N 有效性估测的关键,为此,以上研究方法均存在局限性,N 有效性的研究方法还有待进一步改进。
关键词: 森林土壤;氮素有效性;估测方法中图分类号:S71412 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2007)增1-0083-06收稿日期:2006-04-25。
基金项目:国家自然科学基金项目(30471377&30600473)和国家科技支撑计划项目(2006BAD03A05-2)。
Advances in in situ Assessment Methods of Forest Soil Nitrogen AvailabilityChen Fusheng Zeng Dehui Fan Zhiping Zhao Qiong(Da qin ggou Ecolog ic al Station ,In stitu te o f Applie d Ecology ,Ch ine se Aca demy o f Sc ien ces Shen ya n g 110016)Abstract : Evaluation methods for soil N availability are i mportant to assess forest N cycling a nd its rela ted issues.This paper re viewed the soil N availability in situ evaluation methods,which included buried -bag incubation,PVC closed -top tube incubations,ion exchange resin bags,resin cores,15N methods and ecosyste m N budgets.As a result of the challenges to the classical soil N c ycling paradigm,N mineralization being the perc eived cente r point of the soil N cycle,ecologists provided the new paradigm,depolyme riza t ion,plan-t microbe competition and microsite processes being the three key problems to assess soil N a vailability.Thus,all methods above were limited,and new method needed to be provided and developed as an urgent task in the future.Key words : forest soil;nitrogen availability;evaluation methodologyN 是植物生长和发育所需的大量营养元素之一。
在许多森林生态系统中,土壤N 有效性通常是限制林木生长的主要因素(Vitousek et al .,1982;Attiwill et al .,1993)。
在传统的土壤N 循环范式中,基于植物只吸收无机N 和植物同微生物竞争N 源能力极弱的2条关键性假设(Schimel et al .,2004),土壤N 有效性通常指的是无机N(NH 4+和NO 3-)的供应速率和限制性(Chapin et al .,1986),主要由N 矿化-固持过程控制,通常以N 净矿化速率来作为评价指标。
一直到20世纪90年代,正是基于对N 净矿化重要性的认可,以及养分有效性和植物吸收是生态系统结构、功能及其过程最重要表征指标的重视,建立和发展一种衡量生态系统有效N 水平的净矿化速率的方法成为研究的焦点(Binkley et al .,1989;Schimel et al .,2004)。
然而,事实上要找到一种可以准确测定土壤N 有效性的方法相当困难。
无奈之下,埋袋法(Eno,1960)、顶盖埋管法(Lemee,1967)、离子交换树脂法(Binkley et al .,1983)、树脂芯法(Di Stefano,1984)等相继被研究者认为是较理想的,并广泛应用于作为估测土壤有效N 的指标。
20世纪90年代以后,随着对净矿化速率测定技术的限制性和矿化-固持过程复杂性的认识,特别一些生态系统中出现了N 的净固持(Giblin et al .,1991;Chapin et al .,1993;Kielland,1994),或者净矿化量明显低于植物吸收N 源所积累的量(Schimel et al .,1996;Kielland,1997),导致使用净矿化速率来衡量生态系统土壤N 有效性的理论受到质疑(Schimel et al .,2004)。
相关的科学家开始重新思考N 矿化过程是否仍是N 循环的核心,并提出新的观点,认为至少在N 含量低的生态系统中,植物可以直接吸收利用有机N 作为重要的N 源,有机N 吸收是N 循环的快速通道(Chapin,1995);植物能够有效地同微生物竞争来吸收N 源,从而限制微生物的生长和繁殖。
此外,研究者对森林生态系统林地表层空间异质性和根系分布的不均匀性对植物吸收有效N 影响进行了重新认识,Schimel 等(2004)提出生态系统N 循环新的研究范式(图1),并指出解聚合、植物-微生物竞争、微环境的作用是今后开展N 有效性研究的3个关键突破口,解聚合是整个过程的核心。
为此,土壤N 有效性估测方法成为一项新的而急待解决的研究课题。
在传统N 循环模式受到挑战,新的N 循环模式刚刚提出,新的研究方法尚待形成之际,目前来看,净矿化速率仍然是一个衡量N 有效性的重要指标(Reich et al .,1997;Hooper et al .,1999;Chen et al .,2006)。
鉴于此,本文对野外估测森林土壤N 净矿化速率的几种方法做逐一介绍,以期能够在新的N 循环模式的研究中有所发展和完善,从而为提出新的方法提供思路和借鉴。
图1 土壤N 循环新模式简图Fig.1 New paradi gm of s oil nitrogen cycli ng (1)解聚合过程,新的N 循环模式的核心Depolymerization,regulates overall N cycli ng in new paradigm;(2)氨化过程A mmonificati on;(3)硝化过程Ni trificati on;(2)+(3)矿化过程M i neralization;(4)固持过程Immobilization;(2)+(3)+(4)矿化-固持过程,是传统N 循环模式的关键Mineralization -immobilization,dominant proces s in traditional N cycling paradigm;(5)植物吸收,与微生物竞争N 源Plant abs orption,competes N wi th microbes;(6)微生物死亡M icrobe death;(7)植物死亡Plant death.1 埋袋法埋袋法形成于20世纪50年代后期,20世纪60)70年代在欧洲得到了广泛的应用(Kovaes,1978),也一度成为北美应用最广泛的N有效性测定方法。
即:用土钻取出土样,尽量不破坏其原状,装入塑料袋中进行培养。
袋子允许O 2和CO 2交换,但阻止液体水分的交换(Gordon et al .,1987)。
把装有土壤的袋子埋在林地表层以下培养1~2个月。
培养期过后,NH 4+和NO 3-用2mol #L -1的KCl 浸提,用化学比色法或相应的仪器设备(如连续流动养分分析仪)测定。
培养期前后浸提液中NH 4+和NO 3-的差异为净矿化量。
这种方法的关键在于如何确定温度、湿度、培养期以及土壤干扰等因素对N 矿化过程及其有效性的影响。
利用这种方法,Nadelhoffer 等(1983)研究了美国威斯康辛大学植物园内9种森林N 矿化和植物吸收规律,发现埋袋法测定的矿化率与土壤全N 、有机C 和C P N 没有相关性,但与树木吸收N 的量(r 2=019)和凋落物N 量(r 2=016)有很好的相关性;Vitousek 等(1986)通过研究采伐和整地对火炬松(Pinus taeda )林地N 矿化速率的影响,发现其矿化速率提高了5倍,其中硝化速率从占总净矿化速率的10%增加到100%;B oone (1992)对美国麻萨诸塞州松树(Pinus strobus )和糖槭(Acer saccharum )林地表层0~15c m 土壤N 矿化速率研究时,发现埋袋法与实验室厌氧培养法所估测的值均表现出明显的季节动态,但两者变化的格局并一致;Redding 等(2004)利用埋袋培养法研究了加拿大不列颠哥仑比亚中南部的英国针叶林和亚高山冷杉混交林采伐对N 矿化过程的边缘效应,发现对硝化速率的边缘效应明显,为2~6m,而对氨化速率不明显。
2 顶盖埋管培养法20世纪60年代,Lemee(1967)提出了在铝罐中培养土壤样品测定土壤N 矿化速率的技术,在铝罐两边打孔,且顶部关闭底部开放。
这一设计能够保持罐中与罐外的土壤湿度相似,且能阻止根系的直接吸收,并阻止下雨而导致的直接淋溶。
此后,Ada ms 等(1986a;1986b)应用带盖的PVC 管改进了这一方法,并发现在培养期间盖子能阻止一小部分NO 3-的流失,且由于在野外没有最适宜的温度和湿度,其所估测的矿化速率要低于实验室标准条件的矿化速率。
同埋袋法相比,这种方法,具有更多的优点,特别适应于在预备试验中证实硝酸盐从管芯的底部淋溶出来的量不大的研究区采用。
因此,在温带、寒带地区具有很好的适用性。
此方法的典型案例有:Rapp 等(1979)应用Le mee 的技术评估靠近地中海的意大利石松林(Pinus pinea )N 矿化,发现森林地表加上A 1层每年的矿化大约为1115kg #hm -2,这与凋落物回归的N 量基本吻合。
