04章 土壤氮和硫的分析

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1、第四章土壤氮和硫的测定主要内容：◎土壤全氮量的测定◎土壤无机氮的测定◎土壤碱解氮的测定◎土壤矿化氮的测定◎土壤中硫的测定要求：²掌握用开氏法测定土壤全氮的原理、操作步骤及注意事项。²掌握碱解氮的测定方法。²掌握溶液中铵态氮、硝态氮的测定方法。²了解土壤有效氮的测定方法。²了解土壤中硫的测定方法。§4-1分析意义氮素是植物生长的重要营养元素之一，土壤氮素在肥力中起着相当重要的作用。研究表明，即使在使用大量氮肥的情况下，作物中积累的氮素仍有50%左右来自土壤，在某些土壤上这个数字更高。土壤中氮素总量及各种存在形态与作物生长有着密切的关系。分析土壤全氮及其各种形态氮的含量，可阐明土壤氮素

2、供应能力，评价土壤肥力，为合理施用氮肥提供依据。一、土壤氮的含量、形态1.含量我国耕地的氮素含量不高，全氮量（N）为千分数量级，0.x%，一般为0.1%~0.2%(1.0~2.0g∙kg-1)。影响土壤含氮量的因素很多，主要受气候、植被、土壤质地、耕作制度等因素的影响，特别是水热条件对土壤含氮量有显著的影响。土壤全氮量与土壤有机质含量之间有一定的相关性，一般占土壤有机质含量的5%左右。4―262.形态↗有机态氮＞95%（氨基酸、酰胺、蛋白质、含氮杂环化合物）土壤氮↘无机态氮1~5%（硝态氮、铵态氮）（1）有机态氮：是土壤氮素的主要存在形式。组成复杂，主要是半分解的有机质、微生物躯体

3、和腐殖质，其中最主要的是腐殖质。有机形态的氮必须经过矿化作用转变成无机态的氮，才能被植物吸收利用。有机氮矿化率随季节交替、土壤质地等因素变化，一般来说，年矿化率为1%~3%，也就是说，一年中大约有1%~3%的有机氮被矿化出来供植物吸收。土壤中氮的供给与易矿化的有机氮有很大关系。一般来说，半分解的有机质和微生物躯体，由于与土壤无机胶体结合较松，因而比较容易矿化；腐殖质由于与土壤粘粒矿物结合较紧，因而不容易矿化。目前，对有机氮的了解还很不够，大约有一半以上的有机氮以何种形态存在还不清楚。（2）无机态氮：主要是硝态氮和铵态氮，有时有少量的亚硝态氮存在。农田土壤中硝态氮和铵态氮的含量变化很

4、大，为几~几十ppm（mg∙kg-1）。旱田中无机氮以硝态氮为主，水田中无机氮以铵态氮为主。在土壤氮中还有一部分氮，主要是铵离子，被固定在矿物晶格内，称为固定态氮。这部分氮很难被释放出来，因而很难被植物吸收利用。二、土壤氮的主要分析项目和测定方法土壤氮的主要分析项目有：土壤全氮量和土壤有效氮量。土壤全氮量通常用于衡量土壤氮素的基础肥力；而土壤有效氮量与作物的生长有一定的相关性，因而对营养诊断和推荐施肥具有指导意义。1.土壤全氮量土壤全氮量变化较小。测定方法主要有：（1）干烧法（杜氏法）由杜马斯（Dumas）于1831年首先提出。基本过程：—CO2→土样+CuO—(N2+CO2)→K

5、OH—N2→氮素计把样品放在燃烧管中，以600℃以上的高温与氧化铜（CuO）一起燃烧，燃烧时同以净化的CO2气，燃烧过程中产生的氧化亚氮气体（N2O）通过灼热的铜（Cu）还原为氮气（N2），产生的一氧化碳（CO）则通过CuO转化为CO2，N2和CO2的混合气体通过浓的KOH溶液，以除去CO2，然后在氮素计中测定N2的体积。4―26反应过程中的化学方程式：土+O2—660℃→N2O+COCuO+CO—→Cu+CO2N2O+Cu—→CuO+N2CO2+2KOH—→K2CO3+H2O一般认为，与湿烧法相比，干烧法测定的氮更完全。但是，干烧法不仅操作复杂，费时，而且需要专门的仪器，所以一般

6、实验室较少使用。（2）湿烧法（开氏法）由丹麦人开道尔（J.Kjeldahl）于1883年首先采用。最初是用于测定蛋白质的变化，后来被用来测定各种形态的有机氮。由于设备比较简单易得，结果可靠，所以为一般实验室所采用。基本过程：土样→浓硫酸消煮（在加速剂的参与下）→碱化→蒸馏→标准酸滴定用浓硫酸消煮样品，借助于催化剂和增温剂等加速有机质的分解，使有机氮转化为NH4+-N，然后再测定消化液中的NH4+-N。2.土壤有效氮量↗无机矿物态氮（NH4+-N、NO3--N）↘有效性氮水解（性）氮↘部分有机氮（氨基酸、酰胺和易水解的蛋白质）↗土壤有效氮，包括无机的矿物态氮和部分有机质中易分解的、比

7、较简单的有机氮，是NH4+-N、NO3--N、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白质的总和，通常也称为水解（性）氮。土壤速效氮，主要指土壤有效氮中的无机矿物态氮，也就是，NH4+-N和NO3--N。土壤的有效氮变化较大，测定方法较多，但迄今尚无一个可以通用的方法。测定方法一般分为两类：生物方法和化学方法。（1）生物方法可分为两类：①生物培养法：又可分为好气培养和厌气培养两种方法。好气培养法：取一定量的土壤，在适宜的温度、水分、通气条件下培养，测定培养过程中释放出的无机态氮。即，