4第四章 土壤、肥料、植物中N的测定

一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
4.测定方法：
2）具体方法 ① 样品的分解（前处理） 称样量 全N含量 <0.2%，应称样（土样）1 g， 0.2-0.4%，应称0.5-1.0 g； >0.4%，应称0.5 g。 此法不包括NO3-N，但(NO3-N)可在一般土壤中可忽略
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
a.氨氮 通过Na+交换作用进入溶液 b.硝氮 淋洗作用（soil负电，NO3-易淋出） c.水溶有机氮 碱性条件下，将以上溶液用FeSO4和Zn还原 FeSO4 ＋ 2NaOH → Fe(OH)2↓＋ Na2SO4 8Fe(OH)2↓＋ NaNO3 ＋ 6H2O → 8Fe(OH)3↓ ＋ NaOH ＋ NH3↑ Zn ＋ 2NaOH → Zn(ONa)2 ＋ H2↑ H2 ＋ 2Fe(OH)3↓→ 2Fe(OH)2↓＋ H2O H2 ＋ NaNO3 → NaNO2 ＋ H2O 6Fe(OH)2↓ ＋ NaNO2 ＋ 5H2O → 6Fe(OH)3↓＋ NaOH ＋ NH3↑
催化剂
煮分解，使其中的氮转化为氨，与H2SO4结合成(NH4)2SO4。
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
A).半微量开氏法(H2SO4—混合盐消煮)：国标法 操作过程
目风干样 0.51.0 g .85 g 称样 100 湿润土样 加几滴水 加混合催化剂加入混合催化剂 1 于开氏瓶或消化管中 ml ,在 600 1000W电炉上加热微沸或消化 器 加浓H 2 SO4 5 消化 盖上小漏斗 冷却 转移 摇匀 呈淡蓝色后再消煮 30 60 min 共需11.5 h 20 ml 水 用 定容(待测液) 转入 50 ml 容量瓶
第四章 土壤、肥料、植物中氮的测定
一、土壤氮的测定 二、植物中氮的测定 三、肥料中氮的测定
一、土壤氮的测定(P39)
土壤中氮的转化与循环
一、土壤氮的测定(P39)
（一）概述 1.指标：
A）全氮（TN）——肥力基础，变化小 B）有效氮（AN）——关系作物生长，变化大
意义：
• • 土壤N是土壤重要的肥力指标; TN和AN都是土壤类型/肥力水平的分级指 标。
数据处理（平行中取最大值）。



一、土壤氮的测定
（三）AN的测定 1.方法概述
1).生物法： 好氧法（一定温度湿度下某作物在soil中吸收N的量，约半 月）：条件难控制且时间长。 厌氧法（多测定水生植物）：条件较易控制，重视性好 2).同位素法：
用盆栽试验，施入标记的N15
有效N ( A) 15 N施入量( B)
同时做空白（不加土样，其它过程完全一样）。
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定




4.测定方法： 注意 土壤粒径 测全量 100目 消煮前先加水湿润，使土粒和OM分散 混合盐加速剂 组成：K2SO4：CuSO4：Se =100:10:1（质量比） 若测定食物中N， Se用TiO2代替。
K2SO4：增温剂。0.3-0.8g/ml浓硫酸，超过0.8g温度 不可控，且降温后易结块。 加速 剂各组 分作用
植物吸收土壤中的有效 N (a) 植物吸收施入肥量 N 15 (b)
3).化学法：（用化学浸提剂，简单快捷） a）碱解法 碱解蒸馏法（美国国标法）
碱解扩散法（我国国标法） b）酸解法 用酸浸提水解soil，形成NH4+溶液。前苏联国标法
一、土壤氮的测定
（三）AN的测定 2.土壤碱解氮的测定（1mol· L-1 NaOH-扩散法）
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
1.目的：
① 作为肥力指标，土壤分类 ② 稳定性好，用于soil分类代表性强
2.含量：
全球 地壳 土壤 耕作层 耕作土 自然土 0.03% 0.05-0.5% 0.05-0.3% 0.1-0.3% 0.05-0.3%
中国
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
3. TN分级：

一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
4.测定方法： B)半微量开氏法（H2SO4-HClO4消煮剂） 该消煮法也用于测全P;多用于植物样品分析 原理：土壤样品用硫酸消化，在强氧化剂HClO4 的参与下，有机N分解转化NH3，并和H2SO4结合形 成(NH4)2SO4，然后转移定容。 缺点：氧化剂的作用过于激烈，易造成N素的损 失。 操作过程 与前相同。
一、土壤氮的测定
（一）概述 1.N的形态：
A）无机氮（5%）
NH4＋-N（氨氮）：还原环境中，水田为主 NO3--N和NO2--N（硝氮）：氧化环境中，旱地为主
B）有机氮（95%）
水溶性：短链小分子，易矿化 水解性：可水解或碱解 非水解性：难分解，对当季作物有效性低。

一般将无机态N和水溶性有机N称为速效N。 速效N和水解性N称为有效N，一般用碱水解。
讨论 包括硝态氮时，加FeSO4，并以Ag2SO4为催化剂，使NO3-N还原为 NH4+-N； 密封性；莫污染内室。
一、土壤氮的测定
（三）AN的测定
3.土壤速效氮的测定（20%NaCl提取） 适用于碱性soil
原理：用20%的NaCl提取土壤交换性铵和可溶性硝酸盐及亚硝酸盐， 在碱性介质中（NaOH）用Zn-FeSO4还原进行蒸馏 。
一、土壤氮的测定
Hale Waihona Puke （三）AN的测定 2.土壤碱解氮的测定（ 1mol· L-1 NaOH-扩散法）（国标法）
原理 吸收： NH3 ＋ H3BO3 → NH4H2BO3 滴定： 2NH4H2BO3 ＋ H2SO4 → (NH4)2SO4＋ 2H3BO3
一、土壤氮的测定 （三）AN的测定
2.土壤碱解氮的测定（ 1mol· L-1 NaOH-扩散法）（国标法）
10-3 ——将mL换算成L；
m ——烘干土样的质量（g）
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
4.测定方法：
A).蒸馏法：国标法


讨论(P48) 碱的加入量:通过颜色判断（褐色，Cu2+碱式色） 吸收液用量：H3BO3混合指示剂 5ml 每ml 1%的H3BO3能吸收N 0.46 mg 酸碱性NH4H2BO3 碱式色 ：蓝色 酸式色 ：红色 若指示剂加入瓶后即变色 蓝色：含碱，正误差 红色：含酸，负误差
CuSO4 ：指示剂，催化剂。P45 消煮后呈亮蓝色则消煮完全——Cu2+酸式色 蒸馏前加碱变为褐色—— Cu2+碱式色
Se ：催化剂（毒性强）在消化过程中放出有毒的 H2Se


加速剂加入量：0.3-0.5 g/ml 浓硫酸 温度控制 混合盐与消煮仪共同控温 控制在360-400℃，<360 ℃消煮不完全， >420℃ (NH4)2SO4要分解。 消化管——注意喷溅现象。
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定


讨论 吸收瓶的位置: 吸管出口距离吸收液2cm以内 太远：氨挥发 太近：停止蒸馏后会倒吸
蒸汽水质：0.1%的K2SO4循环水。
水中有(NH4)2SO4 时，不会挥发到蒸汽中影响测定。
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
4.测定方法：
② 待测液中N的测定 B).扩散法：
结果计算
1 (V - V0 ) c( H 2SO 4 ) 14.0 103 2 土壤全氮（N）量（g/kg） 103 m
式中：V——测定试液时所用酸的体积（mL）； V0——测定空白时所用酸的体积（mL）；
c ——酸标准浓度（mol/L）
14.0 ——氮的摩尔质量（g/mol）;
（国标法） 原理：同扩散法测全氮
RCHNH2COOH ＋ NaOH → RCHOHCOONa ＋ NH3↑ RCONH2 ＋ NaOH → RCOONa ＋ NH3 ↑
水溶、水解性有机氮的碱解过程：
氨氮的碱解过程：
NH4＋ ＋ NaOH → Na＋ ＋ H2O ＋ NH3↑
硝态氮的还原过程：
NaNO3 ＋ 8 FeSO4 ＋ 15NaOH ＋ 6H2O → 8Fe(OH)3↓＋ 8Na2SO4 ＋ NH3 ↑ （碱性条件用FeSO4 做还原剂，酸性条件用Fe单质与酸生成H2。）
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定 4.测定方法：
B).扩散法：



讨论
外室的密闭性（接触面抹碱性甘油） 酸度调节（把外室中强酸调至微酸再加碱，防止中和热 产生水雾将碱滴入内室） 温度控制（40℃ 恒温箱培养） 使用微量滴定管 5ml，小玻璃棒搅动吸收液，不可摇动， 防止NaOH进入内室 同时做空白

一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
4.测定方法：
② 待测液中N的测定 A).蒸馏法：国标法 原理：样品中的N转化成消煮液中的(NH4)2SO4，加碱，蒸 馏出NH3，用H3BO3吸收，以标准酸进行滴定，求出全N量。 蒸馏：(NH4)2SO4 ＋ 2NaOH → Na2SO4 ＋ 2NH3↑＋2H2O 吸收：NH3 ＋ H2O → NH3·H2O
一、土壤氮的测定
（二）TN的测定
4.测定方法：
B).扩散法： 原理：在扩散皿中，用40%NaOH与待测液混合，使 (NH4)2SO4转化为NH3后被H3BO3所吸收。硼酸液中的NH3再 与标准液滴定，由此计算土壤的全N量。 转化：(NH4)2SO4 ＋ 2NaOH → Na2SO4 ＋ 2NH3↑＋2H2O 吸收：NH3 ＋ H2O → NH3·H2O NH3·H2O ＋ H3BO3 → NH4H2BO3 ＋ H2O
4.测定方法： 2）具体方法 ① 样品的分解（前处理） A).半微量凯氏法(H2SO4—混合盐消煮)：国标法 原理
土壤中含N有机化合物，在催化剂的参与下，用浓硫酸消 NH2CH2COOH ＋ 3H2SO4 → NH3 ＋ 2CO2 ＋ 3SO2 ＋ 4H2O 2NH3 ＋ H2SO4 → (NH4)2SO4 温度不能高于420℃，否则生成物分解损失。 温度不低于360℃，否则反应不充分。