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:0.5MK2SO4=1:4(烘干土算,一般就是湿土:0.5MK2SO4=1:2),加入0.5MK2SO4溶液(未熏蒸为空白直接称取15.0g土,加同样比例0.5MK2SO4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6gNaOH和30gK2S2O8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。稀释10倍即为10mg/L的氮标准溶液。吸取氮标准溶液(梯度为0ml,1ml,2ml,3ml,4ml,5ml,6ml;对应浓度分别为0mg/L,0.02mg/L,0.04mg/L,0.06mg/L,0.08mg/L,0.10mg/L,0.12mg/L)于50ml容量瓶中,各加入1ml氧化剂并定容,得氮的标准系列,与样品同样消煮测定A220和A275。以A(A=A220-A275)为纵标,氮浓度为横标绘制标准曲线。硝态氮测定1注:硝态氮测定1仅适合于农田土壤,腐殖质含量比较低的土壤,森林土壤和腐殖质含量比较高的土壤不适用,因为森林土壤和腐殖质高的土壤有腐植酸的颜色,干扰比色可采用硝态氮测定2进行测定测定:移取B母液5ml定容至50ml容量瓶中,使用紫外分光光度计测定即可,在220nm和275nm直接测定A220和A275,用校正吸光度A=A220-A275查得硝酸根浓度,空白为去离子水。NO3--N标准曲线:0.1631g硝酸钾溶解定容至1L,制得浓度为100mg/L的硝酸根标准溶液。标准曲线梯度为0ml,0.5ml,1ml,2ml,3ml,4ml,5ml,对应浓度分别为0mg/L,1mg/L,2mg/L,4mg/L,6mg/L,8mg/L,10mg/L。()硝态氮测定21、酚二磺酸比色法1)方法原理土壤用饱和CaSO42H2O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)2NO2+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-1NO3-—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-1NO3-—N标准溶液:准确称取KNO3(二级)0.7221g溶于水,定容1L,此为100µg•mL-1NO3-—N溶液,将此液准确稀释10倍,即为10µg•mL-1NO3-—N标准溶液。(3)CaSO4•2H2O(分析纯、粉状)、(4)CaCO3(分析纯、粉状)、(5)1:1NH4OH、(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)操作步骤测定(1)吸取B母液50mL加入0.1gCaSO4•2H2O(注2)[凝聚剂的作用,使滤液不混浊而澄清](含NO3-—N20~150µg)震荡过滤,取25ml滤液于瓷蒸发皿中,加CaCO3约0.05g(注5)[调节pH,防止NO3-—N在酸性和中性条件下蒸干分解而损失],在水浴上蒸干(注6),到达干燥时不应继续加热。稍冷,迅速加入酚二磺酸试剂1---2mL,将皿旋转,使试剂接触到所有的蒸干物。静止10min使其充分作用后,加水20mL,用玻璃棒搅拌直到蒸干物完全溶解。冷却后缓缓加入1:1NH4OH(注7)并不断搅拌混匀,至溶液呈微碱性(溶液显黄色不再加深)再多加2mL,以保证NH4OH试剂过量。然后将溶液全部转入100mL容量瓶中,加水定容(注8)。在分光光度计上用光径1cm比色杯在波长420nm处比色,以空白溶液作参比,调节仪器零点。(2)同时,NO3-—N工作曲线绘制:分别取10µg•mL-1NO3-—N标准液0、1、2、5、10、15、20mL于蒸发皿中,在水浴上蒸干,与待测液相同操作,进行显色和比色,绘制成标准曲线,或用计算器求出回归方程。5)结果计算土壤中NO3-—N含量(mg•kg-1)=式中:C(NO3--N)——从标准曲线上查得(或回归所求)的显色液NO3--N质量浓度(µg•mL-1);V——显色液的体积(mL);ts——分取倍数;m——风干样品质量,g。H——风干样品水分质量含量百分数。6)注释注1.硝酸根为阴离子,不为土壤胶体吸附,且易溶于水,很易在土壤内部移动,在土壤剖面上下层移动频繁,因此测定硝态氮时注采样深度。即不仅要采集表层土壤,而且要采集心土和底土,采样深度可达40cm、60cm以至120cm。试验证明,旱地土壤上分析全剖面的硝态氮含量能更好地反映土壤的供氮水平。和表层土壤比较,则全剖面的硝态氮含量与生物反应之间有更好的相关性,土壤经风干或烘干易引起NO3-—N变化,故一般都用新鲜土样测定。注2.用酚二磺酸法测定硝态氮,首先要求浸提液清彻,不能混浊,但是一般中性或碱性土壤滤液不易澄清,且带有机质的颜色,为此在浸提液中应加入凝聚剂。凝聚剂的种类很多,有CaSO4、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、MgCO3、KAl(SO4)2、CuSO4等,其中CuSO4有防止生物转化的作用,但在过滤前必须以氢氧化钙或碳酸镁除去多余的铜,因此以CaSO4法提取较为方便。注3.如果土壤浸提液由于有机质而有较深的颜色,则可用活性炭除去,但不宜用H2O2,以防最后显色时反常。注4.土壤中的亚硝酸根和氯离子是本法的主要干扰离子。亚硝酸和酚二磺酸产生同样的黄色化合物,但一般土壤中亚硝酸含量极少,可忽略不计。必要时可加少量尿素、硫尿和氨基磺酸(20g•L-1NH2SO3H)以除去之。例如亚硝酸根如果超出了1µg•mL-1时,一般每10mL待测液中加入20mg尿素,并放置过夜,以破坏亚硝酸根。检查亚硝酸根的方法:可取待测液5滴于白瓷板上,加入亚硝酸试粉0.1g,用玻璃棒搅拌后,放置10min,如有红色出现,即有1mg•L-1亚硝酸根存在。如果红色极浅或无色,则可省去破坏亚硝酸根手续。Cl-对反应的干扰,主要是加酸后生成亚硝酰氯化合物或其它氯的气体。如果土壤中含氯化合物超过15mg•kg-1,则必须加Ag2SO4除去,方法是每100mL浸出液中加入Ag2SO40.1g(0.1gAg2SO4可沉淀22.72mgCl-),摇动15min,然后加入Ca(OH)20.2g及MgCO30.5g,以沉过量的银,摇动5min后过滤,继续按蒸干显色步骤进行。NO3-+3Cl-+4H+→NOCl+Cl2+2H2O亚硝酰氯注5.在蒸干过程中加入碳酸钙是为了防止硝态氮的损失。因为在酸性和中性条件下蒸干易导致硝酸离子的分解,如果浸出液中含铵盐较多,更易产生负误差。注6.此反应必须在无水条件下才能完成,因此反应前必须蒸干。注7.碱化时应用NH4OH,而不用NaOH或KOH,是因为NH3能与Ag+络合成水溶性的[(NH3)2]+,不致生成Ag2O的黑色沉淀而影响比色。注8.在蒸干前,显色和转入容量瓶时应防止损失铵态氮测定方法原理0.5mol•L-1K2SO4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0.05~0.5mg•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/LKCl溶液称取149.1g氯化钾(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)5NO2H2O]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(Na2HPO4•12H2O,化学纯)9.431g、磷酸钠(Na3PO4•12H2O,化学纯)31.8g和5.25%次氯酸钠(NaOCl,化学纯,即含5%有效氯的漂白粉溶液)10mL溶于1L水中,贮于棕色瓶中,在4℃冰箱中保存。(4)掩蔽剂将400g/L的酒石酸钾钠(KNaC4H4O6•4H2O,化学纯)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-1氢氧化钠0.5mL。得清亮溶液。(5)5mg/L铵态氮(NH4+—N)标准溶液称取烘干的硫酸铵[(NH4)2SO4,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;使用前取5ml将其加水稀释至100ml,即配制成含铵态氮(N)5mg/L的标准溶液备用。3)仪器与设备:分光光度计。4)分析步骤测定:吸取B土壤浸出液2mL~10mL(含NH4+—N2µg~25µg)放入50mL容量瓶中,用氯化钾溶液补充至总体积为10mL,加水20ml,然后加入苯酚溶液5mL和次氯酸钠碱性溶液5mL,摇匀。在20℃左右的室温下放置1h后(注1),加掩蔽剂1mL以溶解可能产生的沉淀物,然后用水定容至刻度。用1cm比色槽在625nm波长处(或红色滤光片)进行比色,读取吸光度。用空白试验溶液(只有相同试剂,但无土壤浸出液的空白溶液),调零。(3)工作曲线分别吸取0,0.5,1,2,3,4,5mL的含铵态氮(N)5mg/L的标准溶液于50mL容量瓶中,各加10mL氯化钾溶液,同(2)步骤进行比色测定。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.参考文献(1)南京农业大学主编.土壤农化分析(二版)北京:农业出版社,1986,40~64(2)李酉开.紫外分光光度法测定硝酸盐,土壤学进展.1992,6,44~4