土壤养分分析技术

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1、土壤养分分析技术6.1土壤氮分析 土壤氮可分为有机态和无机态两大部分，二者之和称为土壤全氮，它不包括土壤空气中的氮。由于成土条件的不同，不同类型以及同一类型中的不同土壤之间，全氮含量的差异很大。一般来说，矿质土壤的全氮含量大约在00.1～5％之间，有机土壤的全氮含量则达1％或更高。 氮素是作物生长的重要营养元素之一，土壤氮素在土壤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情况下，作物中积累的氮素中仍有50％左右来自土壤，在某些土壤土这个数字更高。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

2、种形态氮的含量是评价土壤肥力，拟定合理施用氮肥的主要根据。 土壤中的氮素绝大部分以有机态存在，它的含量和分布与土壤有机质密切相关。土壤有机质含量决定于其年形成量和分解量的相对大小。我国各自然植被下的土壤表土中氮素含量范围在0.044±0.027％与0.503±0.200％之间。由东向西，黑土-黑钙土-栗钙土-漠钙土序列逐渐减少；由北向南，黑土-暗棕壤-白浆土-棕壤-褐土的序列明显降低。由此继续向南，黄棕壤氮素含量继续降低；黄棕壤-红壤-砖红壤逐渐升高。耕地土壤除受各自然因素制约外，还更强烈地受到人为耕作、施肥等影响，其全氮含量在

3、0.063±0.029％与0.263±0.104％之间，大体土与自然植被土壤相似。东北黑土地区最高，黄土高原与黄淮侮平原最低，长江中下游、江南、云贵高原及四川以及华南、滇南、蒙新、青藏等地区，介于二者之间。后者中大体上又有依长江中下游、江南、蒙新、云贵高原及四川以及华南、滇南、蒙新、青藏的序列而逐渐增多。 不同土壤不仅表土的氮素含量不同，且剖面分布状况也各异。黑土的腐殖质层最为深厚，可达80～100cm或以上，栗钙土的腐殖质层一般仅在22～44cm之间。氮素的剖面分布也影响剖面的氮素储量。自然植被土壤中黑土因其表层含氮量最高且腐

4、殖质层深厚，氮储量也最高，其后依次为暗棕壤、砖红壤、红壤、黑钙土、栗钙土、灰钙土等，而以棕漠土的氮储量最低。在耕地土壤中除东北黑土区外，太湖地区土壤氮素储量最高，黄淮海平原和黄土高原最低。 无机氮包括固定态铵、交换性铵、NO3-、NO2-和NOx等，它们占表土全氮的比例最低，仅1％左右，最高可达60％以上。有机态氮是土壤氮素的主要存在形式，是交换性铵和NO3--N的来源和汇。有机氮的组成复杂，目前已分离鉴定出的含氮化合物的单体有氨基酸、嘌呤、嘧啶以及微量存在的叶绿素及其衍生物、磷脂、各种胺、维生素等很多种。 6.1.1土壤全氮分

5、析 目前测定全氮的方法有多种，但普遍采用的是硒粉-硫酸铜-硫酸钾-硫酸消煮法，又称开氏法。主要是用硫酸钾、硫酸铜和硒粉作催化剂，加入浓硫酸，在高温处理下将土壤中有机含氮化合物转变成NH4+。 开氏消煮法最广泛应用于全氮的测定，由于分析者分析的要求和目的需要，方法得到不断地改进。当难提取性固定态铵的含量高时，开氏法的测定值偏低。在这种情况下需用HF-HCl法破坏粘土矿物，从而较准确地测定出包括固定态铱在内的全氮。一般的开氏法也不包括NO3--N、NO2--N。如果分析NO3--N含量高的土壤，必须测定包括NO3--N、NO2--N

6、的全氮，在方法中就必须加入将NO3--N、NO2--N还原成NH4+的步骤。还原方法有多种，常见的约有三种修正开氏法：水杨酸法、高锰酸钾-还原性铁法以及Zn-CrK（SO4）2，法。其中常用的有水杨酸法、高锰酸钾-还原性铁法。因这两种方法回收率较高，而深受分析者的喜爱。 选择适当的开氏消煮法方法需根据分析的需要和实验室的条件，选择内容包括硫酸或双氧水，大量法或半微量法，包括或不考虑NO3--N、NO2--N，以及用电极或蒸馏法滴定或自动测定等。因大量法目前用得很少。常用的开氏消煮法测得的N不包括NO3--N、NO2--N，因NO

7、3--在消煮过程中易挥发损失不会还原为NH4+。但一般土壤中NO3--N、NO2--N含量不超过全氮量的1％，故可以忽略不计。 开氏消煮-半微量定氮蒸馏法 分析原理土壤中的含氮化合物，利用浓硫酸及少量的混合催化剂，在强热高温处理下分解，使氮素转变成为NH4+，但原有土壤中的NO3—N，并没有变成NH4+；，其量极微。当加入NaOH呈强碱性，pH超过10时，NH4+则全部变为NH3而逸出经蒸馏用硼酸液吸收，再用酸标准溶液滴定（溴甲酚绿和甲基红作混合指示剂，其终点为桃红色。由酸标准溶液的消耗量计算出氨量。 结果计算 土壤全氮的含量（

8、％）=（V-V0）*C*M*10-3/m*100 式中：C：硫酸标准溶液的浓度，molL-1；V：土样测定时消耗的硫酸标准溶液体积，mL；V0：空白测定消耗的硫酸标准溶液体积，mL；M：氮的摩尔质量，14gmol-1；m：土样质量，g；10-3：将mL换算成L的