土壤净氮矿化率测定—厌氧培养法Anaerobicmethod.ppt

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1、土壤净氮矿化率的测定—厌氧培养法(Anaerobicmethod)胡良军东北师范大学生物基础实验教学中心目录一、实验目的二、实验内容三、实验原理四、实验仪器、试剂与配制五、实验方法与步骤六、实验结果与计算七、讨论八、思考题九、附录一、实验目的1．掌握厌氧培养法测定土壤净氮矿化率的基本原理与操作方法2．掌握凯氏定氮的原理和蒸馏定氮器或氨气敏电极的使用方法返回二、实验内容1．土样的野外采集与处理2．土样水淹状态下厌氧矿化培养3．凯氏定氮法测定土样矿化率返回三、实验原理1、背景知识①土壤中的氮素氮素是蛋白质和核酸的重要组成部分，同时又是叶绿素、酶、维生素、生物碱

2、等的必要成分，在植物细胞的生长，分化和各种代谢过程中，氮素都起着重要的作用。土壤中的氮绝大部分（约90%以上）以复合态存在于有机质或腐殖质中，而大多数的植物所吸收利用的氮素主要是无机态的铵态氮和硝态氮。土壤中的有机质和腐殖质等有机态氮通过氮素矿化作用（主要是土壤微生物作用）释放出无机态氮（主要是铵态氮与硝态氮），为植物吸收利用。返回三、实验原理返回②氮素矿化作用与土壤净氮矿化率氮素矿化作用是土壤中有机态氮经土壤微生物的分解，转化为无机态氮的过程，它在生态系统中是土壤对植物生长供给氮素的关键过程。土壤净氮矿化率则是描述土壤氮素矿化作用速率的指标，指单位时间内

3、土壤有机态氮经矿化作用转化为易被植物利用的无机态氮的量。它在一定程度上反映了土壤对植物氮素的供应能力，对农业生产中作物的选择和肥料的施用都起着指导性的作用。三、实验原理返回③测试方法简介目前国内外土壤矿化氮的测定方法主要是生物培养法，此法测定的是土壤中氮的潜在供应能力，其结果与植物生长的相关性较高。生物培养法分为好氧培养法（aerobicmethod）和厌氧培养法（anaerobicmethod）。好氧培养法：使土样在适宜的温度、水分、通气条件下进行培养，测定培养过程中释放出的无机态氮，即在培养之前和培养之后测定土壤中无机态氮（铵态氮和硝态氮等）的总量，二

4、者之差即为矿化氮。好氧培养法沿用至今已有很多改进，主要反映在：用的土样质量（10～15g）、加或不加填充物（如砂、蛭石）以及土样和填充物的比例、温度控制（25～35℃）、水分和通气调节（如土10g，加水6mL或加水至土壤持水量的60%）、培养时间（14～20天）等。很明显，培养的条件不同，测出的结果也会不同。厌氧培养法：通常以水淹创造条件进行培养（waterloggingmethod），测定土壤中有机态氮经矿化作用转化的无机态氮的量。其培养过程中条件的控制比较容易掌握，不需要考虑同期条件和严格的水分控制，可用较少土样和较短培养时间，方法简单且快速，结果的再

5、现性较好，更适合于例行分析。故本试验采用厌氧培养法。三、实验原理返回2、基本原理厌氧培养法基本原理用水淹保温法处理土壤，利用厌氧微生物在一定温度下矿化土壤有机态氮成为NH4＋—N，再用2mol·L-1KCl溶液浸提，浸出液中的NH4＋—N，在碱液和还原剂的作用下用蒸馏法将NH3蒸出，冷凝后用吸收液接收并滴定，从中减去土壤初始无机态氮（即原存在于土壤中的NH4＋—N和NO3－—N），得到土壤矿化氮量。（也可以用氨气敏电极测定水溶性氨，取代滴定过程）四、实验仪器、试剂及配制1．主要仪器半微量定氮蒸馏装置;半微量滴定管(5ml)或PNH3-1-氨气敏电极返回四、

6、实验仪器、试剂及配制2．试剂①40%NaOH溶液称取工业用固体NaOH400g（用小烧杯做容器称取），取硬质1000ml玻璃烧杯，先加蒸馏水600mL，将称好的NaOH缓缓倒入并不断搅拌，以防止烧杯底角固结。冷却后倒入试剂瓶备用。（每样品用量5ml）返回四、实验仪器、试剂及配制②甲基红—溴甲酚绿混合指示剂0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红溶于100mL乙醇中。返回四、实验仪器、试剂及配制③20g·L-1H2BO3—吸收液20gH2BO3（化学纯）溶于1L水中，每升H2BO3溶液中加入甲基红—溴甲酚绿混合指示剂5mL并用弱酸或弱碱（0.1mol/L的Hcl或N

7、aOH）调节至紫红色。（指示剂灵敏范围紫黑色——紫红色，吸收液易受到酸碱污染，临用前配制并调色。）翠绿色暗绿色灰黑色紫黑色暗紫色紫红色酒红色碱————————————————————————————酸(每样品用量10ml)返回四、实验仪器、试剂及配制④0.02mol·L-1(1/2H2SO4)标准溶液(根据实际情况可选择合适浓度酸液)先配制0.10mol·L-1(1/2H2SO4)溶液，然后用标准碱液标定，再准确稀释而成。（精确）(每样品用量2-5ml)返回四、实验仪器、试剂及配制⑤2.5mol/LKCl称取KCl（化学纯）186.4g，溶于800ml蒸馏

8、水中，定容至1L。(每培养样用量80ml)返回四、实验仪器、试剂及