土壤无机N---铵态氮硝态氮测量方法
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土壤无机N---铵态氮硝态氮测量方法铵态氮和硝态氮测定方法铵态氮测量方法(2mol ?L -1KCl 浸提—靛酚蓝比色法)1)方法原理2mol ?L -1KCl 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0.05~0.5mol ?L -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 ?L -1KCl 溶液称取149.1g 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)5NO 2H 2O]100mg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(Na 2HPO 4?7H 2O ,化学纯)7.06g 、磷酸钠(Na 3PO 4?12H 2O ,化学纯)31.8g 和52.5g ?L -1次氯酸钠(NaOCl,化学纯,即含10%有效氯的漂白粉溶液)5mL 溶于水中,稀释至1L ,贮于棕色瓶中,在4℃冰箱中保存。
(4)掩蔽剂将400g ?L -1的酒石酸钾钠(KNaC 4H 4O 6?4H 2O ,化学纯)与100g ?L -1的EDTA 二钠盐溶液等体积混合。
每100mL 混合液中加入10 mol?L -1氢氧化钠0.5mL 。
(5)2.5μg ?mL –1铵态氮(NH4+—N; 100ppm)标准溶液称取干燥的硫酸铵[(NH4)2SO 4,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 )100μg ?mL –1的贮存溶液;使用前将其加水稀释20倍,即配制成含铵态氮(N )2.5μg ?mL –1的标准溶液备用。
3)仪器与设备:往复式振荡机、分光光度计。
土壤中氮含量的测定分析核心提示:摘要:概述了土壤中氮元素的存在形式、土壤全氮、无机氮(包括铵态氮、硝态氮)水解氮、酰胺态氮的测定方法。
关键词:土壤;全氮;测定方法土壤是作物氮素营养的主要来源,土壤中的氮素包括无机态氮和有机态...摘要:概述了土壤中氮元素的存在形式、土壤全氮、无机氮(包括铵态氮、硝态氮)水解氮、酰胺态氮的测定方法。
关键词:土壤;全氮;测定方法土壤是作物氮素营养的主要来源,土壤中的氮素包括无机态氮和有机态氮两大类,其中95%以上为有机态氮,主要包括腐殖质、蛋白质、氨基酸等。
小分子的氨基酸可直接被植物吸收,有机态氮必须经过矿化作用转化为铵,才能被作物吸收,属于缓效氮。
土壤全氮中无机态氮含量不到 5%,主要是铵和硝酸盐,亚硝酸盐、氨、氮气和氮氧化物等很少。
大部分铵态氮和硝态氮容易被作物直接吸收利用,属于速效氮。
无机态氮包括存在于土壤溶液中的硝酸根和吸附在土壤颗粒上的铵离子,作物都能直接吸收。
土壤对硝酸根的吸附很弱,所以硝酸根非常容易随水流失。
在还原条件下,硝酸根在微生物的作用下可以还原为气态氮而逸出土壤,即反硝化脱氮。
部分铵离子可以被粘土矿物固定而难以被作物吸收,而在碱性土壤中非常容易以氨的形式挥发掉。
土壤腐殖质的合成过程中,也会利用大量无机氮素,由于腐殖质分解很慢,这些氮素的有效性很低。
土壤中的氮素主要来自施肥、生物固氮、雨水和灌溉水,后二者对土壤氮贡献很小,施肥是耕作土壤氮素的主要来源,而自然土壤的氮素主要来自生物固氮。
土壤含氮量受植被、温度、耕作、施肥等影响,一般耕地表层含氮量为0.05%~0.30%,少数肥沃的耕地、草原、林地的表层土壤含氮量在 0.50%~0.60%以上。
我国土壤的含氮量,从东向西、从北向南逐渐减少。
进入土壤中的各种形态的氮素,无论是化学肥料,还是有机肥料,都可以在物理、化学和生物因素的作用下进行相互转化。
1 土壤全氮的测定1.1 开氏法近百年来,许多科学工作者对全氮的测定方法不断改进,提出了许多新方法,主要有重铬酸钾-硫酸消化法、高氯酸-硫酸消化法、硒粉-硫酸铜-硫酸消化法。
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7~15d。
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1L(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。
一、原理:过滤后的样品经过一个开放的镀铜镉还原器通道后,硝酸根被还原成亚硝酸根,亚硝酸根通过磺胺处理后,与N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐偶联,形成深红色的偶氮染料,然后在550nm或者520nm比色分析。
二、样品处理土壤鲜样采取四分法处理,根据实验用量进行过筛(比目大小视样品含水量而定)。
过筛后的土样,取出5g土样放入离心管,加入25ml 氯化钾提取液(2moL/L),震荡2小时后进行离心(8000 g ,15min),静置后过滤,取上清液测定。
若不能及时测定,放入4℃冰箱保存。
三、试剂配制:试剂用水:蒸馏水或去离子水。
(1)显色试剂:(棕色玻璃瓶,避光保存)150ml水,加入25ml浓磷酸▲,冷却至室温后,加入10g磺胺,再加入0.5g N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶解。
用水定容至250ml。
加入浓缩探针清洗液(表面活性剂)。
(2)氯化铵-EDTA缓冲液(ammonium chloride-EDTA):把85g氯化铵和0.1g 乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-Na2)溶解于水,定容至1L。
用浓氨水▲调节PH至。
(3)硝化组件缓冲液:{用来清洗OTCR(镀铜镉还原器通道)}取100ml的氯化铵-EDTA缓冲液,稀释至1L。
调节PH至。
(4)2%硫酸铜:10g 五水硫酸铜()溶于水,定容至500ml。
(5)5mol/L盐酸:小心慢慢加入浓盐酸▲于水中,冷却后定容至100ml。
(6)硝酸盐存储溶液(1g/L):(溶液6个月内有效)7.218g硝酸钾溶于水,定容至1L,加入1ml氯仿▲(防腐剂)。
(7)比色管清洗液:(定容时缓慢,防止出现泡沫,室温保存,两个月内有效)取50ml比色管清洗液,加水定容至1L。
(8)进样针清洗液:(定容时缓慢,防止出现泡沫,室温保存,两个月内有效。
)取进样针清洗液,加水定容至1L。
四、测定方法:土壤硝态氮测定采用SmartChem全自动间断化学分析仪。
一、样品处理土壤鲜样采取四分法处理,根据实验用量进行过筛(比目大小视样品含水量而定)。
(二)土壤硝态氮的测定1、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NO3-—N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+HNO3→C6H2OH(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NO3-—N含量在一定范围内成正相关,可在400~425nm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0.1mg•L-1 NO3-—N,测定范围为0.1~2mg•L-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)10µg•mL-1 NO3-—N标准溶液:准确称取KNO3(二级)0.7221g溶于水,定容1L,此为100µg•mL-1 NO3-—N溶液,将此液准确稀释10倍,即为10µg•mL-1 NO3-—N标准溶液。
(3)CaSO4•2H2O(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(1)浸提:称取新鲜土样(注1)50g(风干土样25g)放在500mL三角瓶中,加入CaSO4•2H2O 0.5g(注2)[凝聚剂的作用,使滤液不混浊而澄清]和250.00mL蒸馏水,盖塞后,用振荡机振荡10min。
试验步骤目录1、土壤pH 值的测定 (2)2、土壤温湿度的测定 (3)3、土壤有机质的测定 (3)4、全氮的测定 (3)5、无机氮(铵态氮、硝态氮)的测定 (4)6、可溶性有机氮 (4)7、微生物生物量氮的测定 (4)8、土壤酶活性的测定 (5)【1】土壤脲酶测定 (5)【2】蛋白酶活性的测定 (7)【3】硝酸还原酶 (8)【4】亚硝酸还原酶 (9)【5】羟胺还原酶 (10)1、土壤pH值的测定用电位法测定土壤 pH值,水与土之比为 2.5:1。
测定步骤如下:1.待测液的制备:称取通过2mm筛孔的风干土样10g于50m1高型烧杯中,加入25ml无二氧化碳的水或 1.0mol/L氯化钾溶液(酸性土壤测定用)或 0.01mol/L氯化钙溶液(中性、石灰性或碱性土测定用)。
枯枝落叶层或泥炭层样品称5g,加水或盐溶液50ml。
用玻璃棒剧烈搅动1-2min,静止30min,此时应避免空气中氨或挥发性酸的影响。
2.仪器校正:(以雷磁25型酸度计为例)①接通电源,按仪器要求预热。
量程开关层指向7-10或7-14档。
②装上已在蒸馏水中浸泡24h的指示电极——玻璃电极及参比电极——甘汞电极。
③校正。
a.将选择开关置于“pH”档位置。
b.将两电极插入装有标准缓冲液(如待测液为近中性,用pH6.86标准缓冲液;待测液为碱性,用 pH9.18标准缓冲液;待测液为酸性,用 pH4.01标准缓冲液)烧杯中。
c.温度补偿器尖头旋钮应指于待测液的温度位置。
d.将量程开关置于“7-0”档,或“7-14”档。
e.调零点调节器,使指针在pH 7位置。
f.按下读数开关,调节定位调节器,使指针指在标准缓冲液pH值位置。
g.放开读数开关,指针应在7处,如有变动,则调节零点调节器至7处,用蒸馏水冲洗电极。
3.测定①用滤纸将附于电极上的剩余溶液吸干。
②将甘汞电极插在上部清液中,玻璃电极插入土壤悬液中,检查零位。
③按下读数开关,指针所指即为溶液的pH值。
药品的准备1M kcl溶液:称取74.6g kcl,稀释至1L。
苯酚溶液:称取苯酚(分析纯)10g和硝基铁氰化钠(硝普钠,有剧毒)100mg,稀释至1L。
此试剂不稳定,须贮于棕色瓶中,在4℃冰箱中保存。
次氯酸钠碱性溶液:称取氢氧化钠(分析纯)10g、磷酸氢二钠(Na2HPO4﹒7H2O)7.06g、磷酸钠(Na3PO4﹒12H2O)31.8g和52.5 g﹒L-1次氯酸钠(即含5%有效率的漂白粉溶液10mL 溶于水中,稀释至1L,贮于棕色瓶中,在4℃冰箱中保存。
1M HCL:43ML HCL溶于水,稀释至1L0.8%氨基磺酸:称取氨基磺酸8g溶于水,稀释至1L铵态氮储存溶液:准确称取干燥的硫酸铵[(NH4)2SO4,分析纯]0.4717g溶于水中,定容至1L。
即配制成含铵态氮(N)100μg.mL-1的贮存溶液;硝态氮储存溶液:准确称取硝酸钾0.7221溶于水,定容至1L,即100μg.mL-1 的储存溶液。
TOC的测定1.取样品土壤10g装入5Oml离心管,加入20ml蒸馏水提取,摇床摇1h。
2.取出离心(配平!),8000r,5min。
3.离心后用0.45um微孔膜抽滤上清液,滤液用pvc小管装好,储存。
4.1到2个月内样品上toc测定。
铵态氮和硝态氮的测定1.样品土壤取5g,用25ml 1mol/l kcl 提取,摇床摇1h2.用折好的滤纸过滤大概10ml滤液3.标曲的配置:铵态氮:用移液管取储存液2.5ml,定容至100ml,配成2.5ug/ml的标准液。
分别用移液管取0,1,2,3,4,5,6,7,8ml装入25ml比色管硝态氮:用移液管取储存液4ml,定容至100ml,配成4ug/ml的标准液。
分别用移液管取0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,4,5ml装入10ml 比色管4.取样品,加入显色剂:(提前半小时打开分光光度计!!!)铵态氮:取2.5ml滤液,加入2.5ml苯酚溶液,2.5ml碱性次氯酸钠,摇匀定容。
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7~15d。
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1L(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。
土壤中氨氮硝氮测定硝态氮提取:2MKCl震荡提取土样30分钟后,提取液中硝氮测定同水中硝氮测定。
水中硝态氮的测定(紫外分光光度法)主要试剂:(1)0.100mg/ml硝酸盐氮标准储备液(购置或自配):称取0.7218g硝酸钾(经105—110℃烘4小时)溶于水中,移至1000毫升容量瓶中用水稀释至标线。
(2)盐酸溶液:C (HCI) =lmol/L(盐酸系优级纯)标准曲线的绘制向6支100ml容量瓶中依次加0.100mg/ml硝酸钾标准溶液0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml,用新鲜去离子水稀释到100ml(其相应浓度为0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mg /L)。
按水样测定相同步骤测量吸光度。
根据220nm与二倍275nm 波长吸光度值之差对浓度作图,绘制标准曲线。
水样的测定在盛有水样的比色管中加1.0mol/L的盐酸溶液,用1cm石英比色皿在紫外分光光度计上,用新鲜去离子水50ml加l.0mol/L盐酸溶液作参比,测定水样在220nm及275nm波长处的吸光度。
?结果计算校正吸光度计算:Ar=A220nm -2A275nm式中:Ar——校正吸光度;A220nm——220nm波长处测得的吸光度;A275nm——275nm波长处测得的吸光度由标准曲线算出相应水样硝态氮含量。
氨态氮2 mol·L-1KCl浸提—蒸馏法方法原理用2mol·L-1KCl浸提土壤,把吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来。
取一份浸出液在半微量定氮蒸馏器中加MgO(MgO是弱碱,有防止浸出液中酰铵有机氮水解的可能)蒸馏。
蒸出的氨以H3BO3吸收,用标准酸溶液滴定,计算土壤中的NH4+—N含量。
主要仪器振荡器、半微量定氮蒸馏器、半微量滴定管(5mL)。
试剂(1)20g·L -1硼酸—指示剂。
20gH3BO3(化学纯)溶于1L水中,每升H3BO3溶液中加入甲基红—溴甲酚绿混合指示剂5mL并用稀酸或稀碱调节至微紫红色,此时该溶液的pH为4.8。
土壤铵态氮的测定方法土壤铵态氮等测定方法原理:用2mol/L KCl溶液浸提土壤,把吸附在土壤胶体上的NH+4及水溶性NH+4浸提出来。
土壤浸出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0.05~0.5mg/L的范围内,吸光度与铵态氮含量成正比,可用比色法测定。
实验步骤:(1)称取10.00g新鲜土样(精确到0.01g),置于200ml 三角瓶中,加入KCl溶液100ml,在摇床里振荡30min,取出静置后,取上清液过滤;(2)吸取浸提液5ml放入50ml容量瓶中,后加入KCl 溶液10ml、苯酚溶液5ml、次氯酸钠碱性溶液5ml,摇匀;(3)在25℃左右室温下放置1小时后,加入掩蔽剂1ml,然后用水定容至刻度,在625nm波长处进行比色。
工作曲线绘制:分别取0.00 ,0.50 ,1.00 ,2.00 ,3.00 ,4.00 ,5.00ml 铵态氮标准溶液于50ml容量瓶中,各加入10ml KCl溶液,然后同(2) (3)步骤进行。
试剂配制:【2mol/L KCl溶液】: 称取149.1g KCl(分析纯)溶入水中,稀释至1L。
【苯酚溶液】:称取苯酚(分析纯)10g、NaOH (分析纯)5g和消极铁氰化钠(分析纯)0.1g稀释至1L。
(此试剂不稳定,须贮于棕色瓶中,在冰箱中4℃保存,使用时用酸调节PH酸性)【次氯酸钠碱性溶液】:称取NaOH(分析纯)10g、磷酸氢二钠(分析纯)7.06g、磷酸钠(分析纯)31.8g和52.5g/L 次氯酸钠(分析纯,即含5%有效氯的漂白粉溶液)10mL 溶于水中,稀释至1L.(贮于棕色瓶中,在冰箱中4℃保存,使用时放置至室温)【掩蔽剂】: 将400g/L的酒石酸钾钠(分析纯)与100g/L 的EDTA二钠盐溶液等体积混合。
每100ml混合液中加入10mol/L NaOH溶液0.5ml。
【铵态氮标准溶液】:称取0.4717g于105℃烘2小时的(NH4)2SO4(分析纯)溶于水,定容至1L。
一、实验目的1. 了解无机氮在土壤中的转化过程及影响因素。
2. 掌握土壤中无机氮的测定方法。
3. 分析土壤中无机氮的分布规律。
二、实验原理无机氮是指土壤中非有机形态的氮,主要包括铵态氮(NH4+)、硝态氮(NO3-)和亚硝态氮(NO2-)。
土壤中的无机氮是植物吸收利用的主要氮源,其含量和转化过程直接影响土壤肥力及植物生长。
本实验采用离子色谱法测定土壤中铵态氮、硝态氮和亚硝态氮的含量。
三、实验材料与方法1. 实验材料土壤样品:采集于某农田,混合均匀后过2mm筛,风干备用。
2. 实验仪器离子色谱仪、电子天平、恒温培养箱、振荡器、容量瓶、移液管、滴定管等。
3. 实验方法(1)土壤样品的制备将采集的土壤样品过2mm筛,风干后备用。
(2)土壤样品的测定1)铵态氮测定准确称取土壤样品0.5g,加入10mL 2mol/L的KCl溶液,振荡30min,过滤。
取滤液,采用离子色谱法测定铵态氮含量。
2)硝态氮测定准确称取土壤样品0.5g,加入10mL 2mol/L的NaOH溶液,振荡30min,过滤。
取滤液,采用离子色谱法测定硝态氮含量。
3)亚硝态氮测定准确称取土壤样品0.5g,加入10mL 2mol/L的NaOH溶液,振荡30min,过滤。
取滤液,采用离子色谱法测定亚硝态氮含量。
四、实验结果与分析1. 铵态氮含量实验结果表明,土壤样品中铵态氮含量为50.2mg/kg。
2. 硝态氮含量实验结果表明,土壤样品中硝态氮含量为30.1mg/kg。
3. 亚硝态氮含量实验结果表明,土壤样品中亚硝态氮含量为10.3mg/kg。
4. 土壤无机氮分布规律根据实验结果,土壤中无机氮含量较高,其中铵态氮含量最高,硝态氮次之,亚硝态氮含量最低。
这可能与土壤的pH值、有机质含量、施肥方式等因素有关。
五、结论1. 本实验采用离子色谱法成功测定了土壤中铵态氮、硝态氮和亚硝态氮的含量。
2. 土壤中无机氮含量较高,其中铵态氮含量最高,硝态氮次之,亚硝态氮含量最低。
土壤氮元素实验报告一、实验目的本实验旨在通过对土壤中氮元素含量的测定,了解土壤的氮素供应状况,并研究土壤氮素含量与作物生长之间的关系。
二、实验原理土壤中的氮素主要有有机氮和无机氮两种形态。
有机氮主要存在于土壤中的有机质中,如腐殖质和微生物体。
无机氮包括铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-),它们是植物直接吸收和利用的氮素形态。
实验中,采用盐酸钠铁法测定土壤中的铵态氮含量,采用硫酸亚铁还原-蒸馏法测定土壤中的硝态氮含量。
三、实验步骤1. 取一定量的土壤样品,将其空气干燥后研磨成细粉末。
2. 取0.5g土壤样品,加入100ml盐酸钠铁溶液中,摇匀,蒸发至干燥。
3. 将干燥后的土壤样品与蒸馏水混合,过滤后用盐酸钠铁溶液进行洗涤,将洗涤液集中收集。
4. 取一定量的洗涤液,加入硫酸亚铁溶液,并加入硫酸溶液进行酸化,使其产生反应生成亚铁离子。
5. 将生成的亚铁离子与硝态氮反应生成氨气,通过导热管送入酸性缓冲溶液中。
6. 用盐酸进行滴定,直到溶液颜色变为橙黄色,记录滴定消耗的盐酸体积。
7. 根据滴定消耗的盐酸体积推算出硝态氮的含量。
四、实验结果和分析根据实验数据,计算出土壤样品中的铵态氮和硝态氮的含量,并计算土壤总氮的含量。
通过与对照组进行比较,可以评估土壤中的氮素供应状态。
五、实验结论根据实验结果分析,得出结论并总结实验中的发现。
并可以进一步展望与讨论。
六、实验改进和优化对于实验过程中存在的问题和不足之处提出改进建议,并分析可能的改进方法,以提高实验结果的准确性和可重复性。
七、实验应用和展望根据实验结果,探讨土壤氮素含量与作物生长之间的关系,以及对农业生产的应用价值。
并展望未来对土壤氮素研究的发展方向。
八、参考文献列出实验中所参考的文献和资料。
以上为土壤氮元素实验报告的基本结构和要点。
根据具体实验内容和结果,进行相应的补充和扩展。
实验报告要包含实验目的、原理、步骤、结果、结论等内容,并进行全面的分析与讨论。
硝态氮提取:用30分钟后,提取液中硝氮测定同水中硝氮测定。
水中硝态氮的测定(紫外分光光度法)♦主要试剂:(1)0.100mg/ml硝酸盐氮标准储备液(购置或自配):称取0.7218g硝酸钾(经105—110℃烘4小时)溶于水中,移至1000毫升容量瓶中用水稀释至标线。
(2)盐酸溶液:C (HCl) =lmol/L(盐酸系优级纯)♦标准曲线的绘制向6支100ml0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml,用新鲜去离子水稀释到100ml(其相应浓度为0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mg/L)。
按水样测定相同步骤测量吸光度。
根据220nm与二倍275nm波长吸光度值之差对浓度作图,绘制标准曲线。
♦用1cm石英比色皿在紫外分光光度计上,用新鲜去离子水50ml加l.0mol/L220nm及275nm波长处的吸光度。
♦结果计算校正吸光度计算:Ar=A220nm-2A275nm式中:Ar——校正吸光度;A220nm——220nm波长处测得的吸光度;——275nm波长处测得的吸光度A275nm由标准曲线算出相应水样硝态氮含量。
氨态氮2 mol·L-1KCl浸提—蒸馏法方法原理用2mol·L-1KCl浸提土壤,把吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来。
取一份浸出液在半微量定氮蒸馏器中加MgO(MgO是弱碱,有防止浸出液中酰铵有机氮水解的可能)蒸馏。
蒸出的氨以H3BO3吸收,用标准酸溶液滴定,计算土壤中的NH4+—N含量。
主要仪器 振荡器、半微量定氮蒸馏器、半微量滴定管(5mL )。
试剂(1)20g·L -1硼酸—指示剂。
20gH 3BO 3(化学纯)溶于1L 水中,每升H 3BO 3溶液中加入甲基红—溴甲酚绿混合指示剂5mL 并用稀酸或稀碱调节至微紫红色,此时该溶液的pH 为4.8。
指示剂用前与硼酸混合,此试剂宜现配,不宜久放。
土壤氮循环是生态系统中一个至关重要的过程,涉及氮在无机和有机形态之间的转化以及生物体内的吸收、同化与矿化等步骤。
进行土壤氮循环实验研究时,通常会采用以下几种主要方法:
1. 测定土壤氮含量:
- 总氮量(TN):通过凯氏定氮法或其他化学提取法来测定土壤中的总氮含量。
- 无机氮(IN):包括铵态氮(NH₄₄-N)和硝态氮(NO₄₄-N),可通过离子色谱法、分光光度法等进行测定。
2. 微生物活性分析:
- 酶活性测定:例如测量参与氮循环关键步骤的酶,如氨单加氧酶(amoA)和亚硝酸盐氧化还原酶(NXR)编码基因的相关活性。
- 功能微生物群落结构分析:利用高通量测序技术分析参与氮固持、矿化、硝化、反硝化等过程的微生物种群。
3. 氮素转化动力学实验:
- 氮矿化率测定:通过添加标记的氮源(如¹₄N)并追踪其转化为植物可吸收形式的过程。
- 硝化与反硝化潜力测试:在厌氧或好氧条件下培养土壤
样本,以评估其硝化与反硝化作用的能力。
4. 生态氮足迹实验:
- 氮收支平衡计算:估算农田、森林、草地等生态系统单位面积内氮素的输入(肥料施用、大气沉降等)和输出(作物收获、径流流失等)。
5. 模型模拟:
- 利用数学模型模拟不同环境条件和管理措施对土壤氮循环的影响。
这些方法综合运用有助于深入理解土壤氮循环的各个环节,为农业施肥管理、环境污染控制和生态系统健康提供科学依据。
(二)土壤硝态氮的测定1、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 NO3-— N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+HNO3→C6H2OH(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NO3-— N含量在一定范围内成正相关,可在400~425nm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0.1mg?L-1 NO3-— N,测定范围为 0.1 ~2mg?L-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)10μg?mL-1 NO3-— N标准溶液:准确称取 KNO3(二级)0.7221g 溶于水,定容 1L,此为 100μg?mL-1 NO3 -— N溶液,将此液准确稀释 10 倍,即为 10μg?mL-1 NO3-—N 标准溶液。
(3)CaSO4?2H2O(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。
土壤硝态氮和铵态氮的测定方法土壤硝态氮和铵态氮的测定方法土壤硝态氮测定方法一、原理:过滤后的样品经过一个开放的镀铜镉还原器通道后~硝酸根被还原成亚硝酸根~亚硝酸根通过磺胺处理后~与N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐偶联~形成深红色的偶氮染料~然后在550nm或者520nm比色分析。
二、样品处理土壤鲜样采取四分法处理~根据实验用量进行过筛,比目大小视样品含水量而定,。
过筛后的土样~取出5g土样放入离心管~加入25ml氯化钾提取液,2moL/L,~震荡2小时后进行离心,8000 g ~15min,~静置后过滤~取上清液测定。
若不能及时测定~放入4?冰箱保存。
三、试剂配制:试剂用水:蒸馏水或去离子水。
(1)显色试剂:,棕色玻璃瓶~避光保存,150ml水~加入25ml浓磷酸?~冷却至室温后~加入10g磺胺~再加入0.5g N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶解。
用水定容至加入2.0ml浓缩探针清洗液,表面活性剂,。
250ml。
(2)氯化铵-EDTA缓冲液,ammonium chloride-EDTA,:把85g氯化铵和0.1g 乙二胺四乙酸二钠盐,EDTA-Na,溶解于2水~定容至1L。
用浓氨水?调节PH至8.5。
(3)硝化组件缓冲液:{用来清洗OTCR(镀铜镉还原器通道)}取100ml的氯化铵-EDTA缓冲液~稀释至1L。
调节PH至8.5。
(4)2%硫酸铜: 10g 五水硫酸铜,CuSO.5HO,溶于水~定容至500ml。
42(5)5mol/L盐酸:小心慢慢加入50.69ml浓盐酸?于水中~冷却后定容至100ml。
,6,硝酸盐存储溶液(1g/L):,溶液6个月内有效,7.218g硝酸钾溶于水~定容至1L~加入1ml氯仿?,防腐剂,。
(7)比色管清洗液:,定容时缓慢~防止出现泡沫~室温保存,两个月内有效,取50ml比色管清洗液~加水定容至1L。
(8)进样针清洗液:,定容时缓慢~防止出现泡沫~室温保存~两个月内有效。
土壤硝态氮和铵态氮的取样测定1.田间取样与保存根据小区面积,随机选2~3个样点,采样地点应避开边行以及头尾。
在行间取样,以30cm为一层,取样深度可以是0-90cm或0-210cm或更深,分层取样,等层混合。
新鲜土样须田间将土壤样品立即放入冰盒,没有冰盒者应将土样放置阴凉处,避免阳光直接照射,并尽快带回室内处理。
2.土样的处理在田间采样后,立即将土样放置在冰盒中,低温保存。
返回实验室后,如果样品数量较多,则放置于冰箱中4℃保存。
也可以直接进行土样处理:土壤过3-5cm筛,测定土壤的水分含量,同时作浸提。
3.土样的浸提称取混匀好的新鲜土壤样品24.00g,放入振荡瓶,加100 ml 1mol/L 优级纯KCl浸提液,充分混匀后放入振荡机振荡1个小时,用定性滤纸过滤(注意:国内好多滤纸含有铵态氮,需选择那些无铵滤纸)到小烧杯或胶卷盒中,留滤液约20ml备用,每批样做3个空白。
若样品不能及时测定,应放入贮藏瓶中冷冻保存。
同时称取20-30 g鲜土放入铝盒中105℃下烘干测定土壤水分。
剩余土样自然风干后保存。
4.土壤硝态氮、铵态氮测定测定前先解冻贮藏瓶盒中的滤液,并保持滤液均匀(注意:解冻后的样品有时有KCl 析出,必须等KCl溶解后,液体完全均匀后再测定),上流动分析测定溶液中的铵态氮和硝态氮含量(专门的试验人员负责)。
所用标准溶液必须是用1mol/L KCl浸提液配制。
有时样品浓度超出了机器的测定范围,需对样品进行稀释(注意:应以最低稀释倍数把样品测定出来,且不可放大稀释倍数,这样会引起很大误差)。
流动分析测定的是溶液中的铵态氮和硝态氮浓度,单位是mg/L,必须根据土壤样品含水量和土壤干重换算成mg N/kg。
如果要换算成kg N/ha,可以通过下列公式:土壤硝态氮或铵态氮(kg N/ha)=土壤硝态氮或铵态氮(mg N/kg)* 采样层次(30cm或20cm)* 土壤容重/ 10。
铵态氮和硝态氮测定方法
铵态氮测量方法(2mol •L -1KCl 浸提—靛酚蓝比色法)
1)方法原理
2mol •L -1KCl 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0.05~0.5mol •L -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 •L -1KCl 溶液称取149.1g 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)5NO 2H 2O]100mg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(Na 2HPO 4•7H 2O ,化学纯)7.06g 、磷酸钠(Na 3PO 4•12H 2O ,化学纯)31.8g 和52.5g •L -1次氯酸钠(NaOCl,化学纯,即含10%有效氯的漂白粉溶液)5mL 溶于水中,稀释至1L ,贮于棕色瓶中,在4℃冰箱中保存。
(4)掩蔽剂将400g •L -1的酒石酸钾钠(KNaC 4H 4O 6•4H 2O ,化学纯)与100g •L -1的EDTA 二钠盐溶液等体积混合。
每100mL 混合液中加入10 mol•L -1氢氧化钠0.5mL 。
(5)2.5µg •mL –
1铵态氮(NH4+—N; 100ppm)标准溶液称取干燥的硫酸铵[(NH4)2SO 4,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 )100µg •mL –
1的贮存溶液;使用前将其加水稀释20倍,即配制成含铵态氮(N )2.5µg •mL –1的标准溶液备用。
3)仪器与设备:往复式振荡机、分光光度计。
4)分析步骤
(1)浸提称取相当于5.00g 干土的新鲜土样(若是风干土,过10号筛)准确到0.01g ,置于100mL 塑料瓶中,加入氯化钾溶液50mL ,塞紧塞子,在振荡机上振荡1h 。
取出静置,待土壤—氯化钾悬浊液澄清后,吸取一定量上层清液进行分析。
如果不能在24h 内进行,用滤纸过滤悬浊液,将滤液储存在冰箱中备用。
(2)比色吸取土壤浸出液50μL(含NH4+—N2µg ~25µg) 放入96孔板中,然后加入苯酚溶液50μL 和次氯酸钠碱性溶液50μL ,摇匀。
在20℃左右的室温下放置1h 后(注1),加掩蔽剂10μL加入140μL氯化钾溶液,此时孔中溶液体积为250μL。
将96孔板移至3F酶标仪室(用新的那台酶标仪)在625nm 波长处进行比色,读取吸光度。
(3)工作曲线分别吸取0.00、0.5、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL NH4+—N 标准液于50mL 容量瓶中,各加10mL 氯化钠溶液,各瓶标准液的浓度相应为0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.00 mg/LNH4+-N。
同(2)步骤进行比色测定。
5)结果计算
土壤中NH4+—(N )含量(mg •kg-1)=
式中:ρ——显色液铵态氮的质量浓度(µg •mL –1) ;V ——显色液的体积(mL);ts ——分取倍数;
m ——样品质量(g )。
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.
硝态氮测定方法(双波长紫外分光光度法)实验原理:利用硝酸根离子在220 nm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210 nm和275 nm处均有吸收,而NO 3 -在275 nm处没有吸收,因此在275 nm波长处做另一测量,以校正硝酸盐值. 最低检出浓度0.004 mg/ kg ,测定上限为4.000 mg/ kg ,适合高浓度土样浸提液的高倍稀释.
试剂:质量浓度为100μg/ mL的硝酸盐氮标准贮备液,稀释5倍使用质量浓度为25μg/ mL 的硝酸盐氮标准使用液。
实验方法
标准曲线的绘制:
分别取硝酸盐氮标准使用液0.0 ,0.5 ,1.0 ,2.0 ,3.0 ,4.0μg/ mL 置于50 mL 比色管中,各管中加入1.0 mL 1 mol的盐酸溶液,摇匀,用酶标仪在210 nm 和275 nm处,用1 cm石英比色皿测定吸光度. 以ΔA = A210-kA275的计算方法求得校正吸光度. (系数k 的确定方法分别准确移取10μg/ mL 硝酸盐氮使用液
2.00mL 、土壤浸提液2.00 mL 置于各自的50 mL 比色管中,用二次蒸馏水定容,摇匀,用1 cm 的石英比色皿,以二次蒸馏水作参比,在紫外- 可见分光光度计上测定吸光值。
土壤样品、硝酸盐氮在210 nm 处有最大吸收,在275 nm 处吸收较弱,选取210 nm、275 nm 为测量波长和参比波长测定土壤中硝态氮,根据A210 - KA275 =0 的公式进行计算,求得K 的平均值。
土壤样品测定:称取5.00 g新鲜土样,分别置于100 mL塑料瓶,在塑料瓶内50 mL 氯化钾溶液,于振荡器上振荡30 min 后,倾出上清液,用中速或慢速无氮定量滤纸过滤. 保存滤液于50.00 mL塑料中。
吸取200μL(用2M氯化钾溶液将待测滤液准确稀释至2-5倍)稀释液置于96孔板中,在210和275nm处测量吸光度.
结果计算:C = A210 – 2.2*A275。