土壤速效氮的测定土壤速效氮的测定 讲课人:史培华讲课人:史培华 系别:农艺系系别:农艺系植物生产环境1;.植物生产环境土壤氮素的类别土壤氮素的类别实验的目的意义实验的目的意义实验的测试原理实验的测试原理仪器、材料与试剂仪器、材料与试剂操作步骤及注意事项操作步骤及注意事项结果计算方法结果计算方法本节内容:本节内容:2植物生产环境土壤氮素的类别土壤氮素的类别土壤中的全氮土壤中的全氮无机氮无机氮有机氮有机氮无机有机氮无机有机氮土壤中氮的组成成分(土壤中氮的组成成分(p64))游离氮(气体氮)游离氮(气体氮)铵态氮铵态氮硝态氮硝态氮亚硝态氮亚硝态氮易水解的有机氮(氨基酸、肽、酰胺)易水解的有机氮(氨基酸、肽、酰胺)难水解的有机氮(腐殖质、核蛋白)难水解的有机氮(腐殖质、核蛋白)黏土矿物固定的氮黏土矿物固定的氮3植物生产环境土壤氮素的类别土壤氮素的类别速效氮:土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸速效氮:土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸收,常被称为速效态氮收,常被称为速效态氮碱解氮:能被当季作物利用的氮素,包括无机氮碱解氮:能被当季作物利用的氮素,包括无机氮(铵态氮、硝态氮)和易分解的有机氮(铵态氮、硝态氮)和易分解的有机氮( (氨基酸、氨基酸、酰胺和易水解蛋白质)。
酰胺和易水解蛋白质)全氮:土壤中氮素的总量全氮:土壤中氮素的总量 全全 氮氮碱碱解解氮氮速速效效氮氮4植物生产环境目的意义:目的意义:碱解扩散法测定土壤速效氮实际上包括无机态氮和部分有机物质中易分解的比较简碱解扩散法测定土壤速效氮实际上包括无机态氮和部分有机物质中易分解的比较简单的有机态氮,是氨态氮,硝态氮,氨基酸,酰胺和易水解的蛋白质氮的总和因单的有机态氮,是氨态氮,硝态氮,氨基酸,酰胺和易水解的蛋白质氮的总和因此,碱解扩散法测试的实际上是土壤中的碱解氮,也称土壤水解性氮或土壤有效氮此,碱解扩散法测试的实际上是土壤中的碱解氮,也称土壤水解性氮或土壤有效氮碱解氮含量作为植物氮素营养较无机氮有更好的相关性,所以测定碱解氮比测定氨碱解氮含量作为植物氮素营养较无机氮有更好的相关性,所以测定碱解氮比测定氨态氮和硝态氮更能确切的反映出近期内土壤的供氮水平态氮和硝态氮更能确切的反映出近期内土壤的供氮水平5植物生产环境碱解扩散法测试原理碱解扩散法测试原理 在在扩散皿中,于碱性条件和硫酸散皿中,于碱性条件和硫酸亚铁存在下存在下进行水解行水解还原,使易水解原,使易水解态氮(潜在氮(潜在有效氮)和硝酸有效氮)和硝酸态氮碱解氮碱解转化化为NH3,,NH3扩散后被散后被H3BO3所吸收。
所吸收H3BO3吸收液中的吸收液中的NH3再用再用标准硫酸溶液滴定,硫酸与硼酸氨反准硫酸溶液滴定,硫酸与硼酸氨反应完全后,硫酸完全后,硫酸过量一滴溶液量一滴溶液显红色,色,即滴定即滴定终点由此计算土壤中碱解氮的含量算土壤中碱解氮的含量 6植物生产环境扩散皿内室反散皿内室反应::NH3+H3BO3→NH4·H2BO3滴定滴定过程的反程的反应::NH4·H2BO3+H2SO4→H2BO3+(NH4)2SO47植物生产环境扩散皿扩散皿扩散皿扩散皿仪器和材料仪器和材料8植物生产环境 滴定管滴定管半自动酸式滴定管半自动酸式滴定管9植物生产环境滴定前首先要检查滴定管滴定前首先要检查滴定管 的下端是否充有气泡若的下端是否充有气泡若 有,首先要把气泡排出有,首先要把气泡排出滴定时,标准酸要逐滴加滴定时,标准酸要逐滴加 入,在接近终点时,用玻入,在接近终点时,用玻 璃棒从滴定管尖端沾取少璃棒从滴定管尖端沾取少 量标准酸滴入扩散皿内量标准酸滴入扩散皿内 易产生气易产生气泡处泡处滴定注意事项滴定注意事项10植物生产环境所需试剂:所需试剂:1)) 1.0mol/L氢氧化钠溶液:称取化学纯氢氧化钠氢氧化钠溶液:称取化学纯氢氧化钠40克,用水溶解后冷却定容到克,用水溶解后冷却定容到1L。
2)混合指示剂:分别称取)混合指示剂:分别称取0.066g甲基红和甲基红和0.099g溴甲酚绿,放入玛瑙研钵,并用溴甲酚绿,放入玛瑙研钵,并用100ml 95%乙醇溶解乙醇溶解3))2%硼酸硼酸-指示剂溶液:称指示剂溶液:称20克硼酸用热蒸馏水(约克硼酸用热蒸馏水(约60℃)溶解,冷却稀释到)溶解,冷却稀释到950mL,添加,添加20ml混合指示剂,用稀释盐酸或混合指示剂,用稀释盐酸或NaOH调节调节pH至至4.5(定氮混合指示剂(定氮混合指示剂显淡红色),最后定容到显淡红色),最后定容到1L4)) 0.01mol/L硫酸标准溶液:先配成硫酸标准溶液:先配成1/2H2SO4=0.1mol/L的溶液,再准确稀释的溶液,再准确稀释10倍,倍,浓度为:浓度为:c(1/2H2SO4)=0.01mol/L5)) 碱性胶液:碱性胶液:40g阿拉伯胶溶于阿拉伯胶溶于50mL水(温热促融并冷却),加入水(温热促融并冷却),加入20mL甘油和甘油和20mL饱和饱和K2CO3水溶液,搅匀,冷却离心取清液备用水溶液,搅匀,冷却离心取清液备用6)) 硫酸亚铁粉将硫酸亚铁硫酸亚铁粉将硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)磨细,装入密闭瓶。
磨细,装入密闭瓶11植物生产环境操作步骤操作步骤1. 称称样,加,加还原原剂:称取:称取20目目风干土干土样2.00g和硫酸和硫酸亚铁0.2g,均匀平,均匀平铺于于扩散皿外室散皿外室(切忌避免土(切忌避免土样飞入入扩散皿内室)散皿内室)2. 加吸收加吸收剂-加碱加碱-封封闭:取:取2.0ml 硼酸硼酸--指示指示剂溶液加入溶液加入扩散皿内室然后在散皿内室然后在扩散皿外散皿外室的室的边缘均匀涂上碱性胶液盖上毛玻璃(毛面朝下),旋均匀涂上碱性胶液盖上毛玻璃(毛面朝下),旋转数次,使粘合完全数次,使粘合完全转开毛玻璃的一开毛玻璃的一边,使,使扩散皿的外室露出一条狭散皿的外室露出一条狭缝,并迅速加入,并迅速加入1.0mol/L NaOH溶溶液液10ml于于扩散皿外室,立即盖散皿外室,立即盖严,,轻轻旋旋转扩散皿,使碱液盖住所有土壤用橡散皿,使碱液盖住所有土壤用橡皮筋圈皮筋圈紧,使毛玻璃固定使毛玻璃固定3. 放入恒温箱:平放在放入恒温箱:平放在40±1℃的恒温箱中,碱解的恒温箱中,碱解扩散散24±0.5 h4. 滴定:取出滴定:取出扩散皿,用散皿,用0.01mol/L 1/2H2SO4标准溶液滴定,由准溶液滴定,由蓝色突色突变到微到微红色色为终点,并点,并记下硫酸用量。
下硫酸用量5. 空白空白试验:要做空白:要做空白试验,方法同上,只是不加土,方法同上,只是不加土样,用于校正,用于校正试剂和滴定和滴定误差12植物生产环境注意事项注意事项微量微量扩散皿使用前必散皿使用前必须彻底清洗利用小刷去除残余后,冲洗,先后浸泡于底清洗利用小刷去除残余后,冲洗,先后浸泡于软性清性清洁剂及稀及稀盐酸中,然后以自来水充分冲洗,最后再用蒸酸中,然后以自来水充分冲洗,最后再用蒸馏水淋洗由于碱性胶液的碱性很由于碱性胶液的碱性很强强,在涂胶液和洗,在涂胶液和洗涤扩散皿散皿时,必,必须细心,慎防心,慎防污染内染内室,致使造成室,致使造成误差添加添加NaOH时,防止内室中硼酸,防止内室中硼酸--指示指示剂遭受碱液遭受碱液污染滴定滴定时要用小玻璃棒小心要用小玻璃棒小心搅动吸收液,切不可吸收液,切不可摇动扩散皿13植物生产环境结果计算结果计算14植物生产环境思考题思考题1. 1. 碱解扩散法测定土壤速效氮包括哪些形态的氮?碱解扩散法测定土壤速效氮包括哪些形态的氮?2. 2. 碱解扩散法在操作过程中应注意哪些问题?碱解扩散法在操作过程中应注意哪些问题?请同学们实验报告的实验结果与分析中将土壤碱解氮的量(请同学们实验报告的实验结果与分析中将土壤碱解氮的量(mg/kg)计算出来,需)计算出来,需包含计算公式、步骤和最终结果。
包含计算公式、步骤和最终结果。