兩種方法測定土壤總氮的對比研究

1、龍源期刊網(wǎng) 兩種方法測定土壤總氮的對比研究作者：秦向春來源：綠色科技2018年第02期摘要：指出了土壤總氮是衡量土壤肥力的重要指標之一，傳統(tǒng)測定土壤總氮的方法是凱氏定氮儀法，但該方法存在操作過程繁瑣、不利于大批量測樣等缺點，新興的連續(xù)流動分析儀法操作過程簡單、分析速度快、結(jié)果準確度高。選取5種不同類型的土壤采用2種方法測定了其總氮含量，分析比較了這兩種方法的準確度和適用范圍，以期為實際分析提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：土壤總氮;凱氏定氮儀法;連續(xù)流動分析儀法中圖分類號：S152.9文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2018）2-0016-031 引言土壤氮素的主要分析項目有土壤總氮和有效氮，其中

2、土壤全氮是衡量土壤氮素肥力的指標1。目前，土壤全氮的主要測定方法是沿用百余年的凱氏定氮法2。土壤中全氮含量差異性小，凱氏定氮法測定的土壤總氮結(jié)果穩(wěn)定可靠，但是操作過程繁瑣，一個樣品需56min，不利于大批量樣品的測定3。人們一直以來對凱氏定氮法做了許多不同的改進，一方面是改進更有效的催化劑減少消煮時間，另一方面是改進氨的蒸餾和滴定4。但凱氏定氮法在大批量測樣中仍然不合適。近年來，連續(xù)流動分析儀在測定土壤總氮方面有簡化人工操作、連續(xù)測試樣品、分析速度快，結(jié)果準確度高的特焦，得到了越來越多的應(yīng)用4-6。目前，這種測定土壤總氮的方法并未得到普及，本研究選取多種類型土壤，用傳統(tǒng)的凱氏定氮法與連續(xù)流動分

3、析儀法進行測定，分析對比兩種測定方法，為科研與生產(chǎn)中方法儀器的合理使用提供參考依據(jù)。2 材料與方法2.1 方法和原理凱氏定氮儀法：土壤樣品在加速劑的參與下，用濃硫酸消煮時，各種含氮有機化合物，經(jīng)過復(fù)雜的高溫分解反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氨與硫酸結(jié)合成硫酸銨。堿化后蒸餾出來的氨用硼酸吸收，以標準酸溶液滴定，求出土壤全氮含量。連續(xù)流動分析儀法：樣品的消煮過程與凱氏定氮法相同，即土壤中各種含氮有機化合物都轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮，并與水楊酸鈉和次氯酸鈉反應(yīng)生成藍色化合物，在660nm波長處測定其吸收值。2.2 實驗材料2.2.1 供試樣品試驗土樣包括：水稻土、第四季紅色黏土、花崗巖紅壤、黃棕壤、潮土5種土壤。水稻土取自湖北省

4、荊門市團林鎮(zhèn)（經(jīng)緯度），第四季紅色黏土取自湖北省咸寧市賀勝橋鎮(zhèn)，花崗巖紅壤取自湖北省通城市五里鎮(zhèn)，黃棕壤取自湖北省丹江口市習(xí)家店鎮(zhèn)，潮土取自湖北省武漢市青山區(qū)。5種土壤置于遮光通風(fēng)處自然風(fēng)干至恒重，碾磨后過100目篩，裝入干凈的自封袋中編號待用。2.2.2 儀器試劑凱氏定氮法：凱氏定氮儀，瑞典FOSS廠家生產(chǎn)，型號KT8200。所需試劑：混合加速劑，m（K2S04）：m（CuSO4）：m（Se） =100：10：1;濃硫酸;10 mol/LNaOH溶液;甲基紅一溴甲酚綠混合指示劑;20 g/L硼酸一指示劑溶液;0.01 mol/L HC1標準液。連續(xù)流動分析儀法：連續(xù)流動分析儀，瑞士安捷倫科技

5、有限公司生產(chǎn)，型號FLASTR5000。所需試劑：混合加速劑;濃硫酸;緩沖液（14 g磷酸氫二鈉，32 g氫氧化鈉和50 g酒石酸鉀鈉溶于1L水，加入2 mL Brij -35 30%溶液）;水楊酸鈉溶液（40 g水楊酸鈉和lg硝普鈉溶于1L水）;次氯酸鈉溶液（7 mL 5.25%次氯酸鈉稀釋至100 mL）。3 結(jié)果與分析3.1 凱氏定氮儀測定土壤總氮采用凱氏定氮儀測定5種土壤總氮的結(jié)果見表1。用凱氏定氮儀測得的5種不同類型土壤的總氮含量由高到低依次是：潮土水稻土黃棕壤第四季紅色黏土花崗巖紅壤。潮土是由河流沖積物發(fā)育而來，河流沖積物受地下水運動和耕作活動影響積累大量有機物質(zhì)，導(dǎo)致潮土養(yǎng)分較高

6、;水稻土在長期耕作與施肥的作用下，養(yǎng)分積累較快，因此水稻土重總氮含量較高;黃棕壤則是發(fā)育于亞熱帶常綠闊葉與落葉闊葉混交林下的土壤，受人為耕作影響較水稻土小，土壤總氮含量相比水稻土較低;第四季紅色黏土自身的通氣透水性能差，而且受其分布區(qū)域的影響，水土流失嚴重，養(yǎng)分積累過程慢且易流失，土壤總氮相比黃棕壤低;花崗巖紅壤是由黃崗巖母質(zhì)發(fā)育而來，5種土壤樣品中花崗巖紅壤砂粒含量最高，粘粒、粉粒含量低，花崗巖紅壤分布區(qū)域多為林地，人為耕作很少，不利于土壤養(yǎng)分的積累，因此花崗巖紅壤的總氮含量最低。凱氏定氮法測得5種土壤總氮的標準差依次是：潮土水稻土黃棕壤第四季紅色黏土水稻土黃棕壤第四季紅色黏土花崗巖紅壤。而

7、5種土壤測得結(jié)果的變異系數(shù)的變化規(guī)律與凱氏定氮儀測定的結(jié)果不同，潮土測的結(jié)果的變異系數(shù)最大，花崗巖紅壤測得結(jié)果的變異系數(shù)較小，變異系數(shù)的變化規(guī)律依次是潮土水稻土第四季紅色黏土花崗巖紅壤黃棕壤，這說明連續(xù)流動分析儀在測定土壤總氮含量高的土壤樣品時準確度較低，該方法適用于測定總氮含量較低的土壤。連續(xù)流動分析儀測定總氮的過程中，人為操作較凱氏定氮法少，產(chǎn)生人為誤差少，但測定結(jié)果的精確程度受儀器測量范圍和標準曲線范圍的影響，對于總氮含量較高的土壤樣品，在測定之前可以通過稀釋的方法使其濃度在儀器和標準曲線的測定范圍內(nèi)，減少測定結(jié)果的變異程度，提高準確性。3.3 兩種方法結(jié)果對比分析表3分析比較了兩種方法

8、測定的土壤總氮結(jié)果，兩種方法測定的5種土壤樣品的總氮含量均有顯著性差異，均表現(xiàn)出總氮含量：潮土水稻土黃棕壤第四季紅色黏土花崗巖紅壤;兩種方法測定的結(jié)果沒有顯著差異，說明兩種方法均可用來測定土壤總氮，但連續(xù)流動分析儀測定的結(jié)果較凱氏定氮儀測定結(jié)果高。4 結(jié)論與討論凱氏定氮儀法在測定總氮含量較高的樣品時，準確度高于連續(xù)流動分析儀;總氮含量較低的樣品，使用連續(xù)流動分析儀測定結(jié)果準確度較高?？偟枯^高的樣品在使用連續(xù)流動分析儀測定時，可以通過稀釋來提高測定結(jié)果的準確度。參考文獻：1鮑士旦.土壤農(nóng)化分析M.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.2魏曉軍，紅梅，于先泉，等，元素分析儀（Elementar Vario MACRO）測定石灰性土壤C、N時存在問題的探討J.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，32（3）;161167.3楊亞麗，蔡順林.流動分析法與凱氏定氮法測定植物全氮的比較J.玉溪師范學(xué)院學(xué)報，2016，32（8）;5154.4張英利，許安民，尚浩博，等.AA3型連續(xù)流動分析儀測定土壤和植物全氮的方法研究J.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然