土壤水解性氮測定

土壤水解性氮的測定 內(nèi)容提要概述土壤中水解氮的測定—堿解擴(kuò)散法堿解氮實(shí)驗(yàn)概述一土壤中氮素的含量及來源二土壤中氮素的形態(tài)

有效化三土壤中氮素的轉(zhuǎn)化

氮的損失四土壤中氮素對(duì)農(nóng)田肥力的作用一土壤中氮的來源及含量（一）來源1.施入土壤中的化學(xué)氮肥和有機(jī)肥料2.動(dòng)植物殘?bào)w的歸還3.生物固氮4.雷電降雨帶來的NH4＋－N和NO3－－N目前施入土壤中的肥料是土壤氮的主要來源（二）含量土壤中氮素的含量受自然因素如母質(zhì)、植被、氣候等影響，同時(shí)也受人為因素如利用方式、耕作、施肥及灌溉等措施的影響。一般農(nóng)業(yè)土壤耕層氮素含量在0.5-3.0g/kg之間。較高的氮素含量往往被看成為土壤肥沃程度的重要標(biāo)志。表層含氮量最高，以下各層隨深度增加而銳減。我國土壤含氮量的地域性規(guī)律：北增加西長江東增加南增加二土壤中氮素的形態(tài)

有機(jī)態(tài)氮

占全氮的絕大部分，95%以上?？扇苄杂袡C(jī)氮<5%；主要為：游離氨基酸、胺鹽及酰胺類化合物；水解性有機(jī)氮50~70%；蛋白質(zhì)及肽類、核蛋白類、氨基糖類；非水解性有機(jī)氮30~50%；主要可能是雜環(huán)態(tài)氮、縮胺類。

有機(jī)氮無機(jī)氮礦化作用固定作用無機(jī)態(tài)氮

數(shù)量少、變化大，表土中占全氮1~2%，最多不超過5~8%。銨態(tài)氮(NH4+—N)：可被土壤膠體吸附，一般不易流失，但在旱田中，銨態(tài)氮很少，在水田中較多。在土壤里有三種存在方式：游離態(tài)、交換態(tài)、固定態(tài)。硝態(tài)氮(NO3-—N)

：移動(dòng)性大；通氣不良時(shí)易反硝化損失；在土壤中主要以游離態(tài)存在。亞硝態(tài)氮(NO2-—N)：主要在嫌氣性條件下才有可能存在，而且數(shù)量也極少。在土壤里主要以游離態(tài)存在。其他，氨態(tài)氮、氮?dú)饧皻鈶B(tài)氮氧化合物。速效氮：土壤溶液中的銨、交換性銨和硝態(tài)氮因能直接被植物根系所吸收，常被稱為速效態(tài)氮。幾個(gè)概念

速效氮：土壤溶液中的銨、交換性銨和硝態(tài)氮因能直接被植物根系所吸收，常被稱為速效態(tài)氮。有效氮：能被當(dāng)季作物利用的氮素，包括無機(jī)氮(<2％)和易分解的有機(jī)氮水解氮：包括無機(jī)的礦物態(tài)氮和部分有機(jī)質(zhì)中易分解、比較簡單的有機(jī)態(tài)氮。全氮：土壤中氮素的總量。

全氮有效氮速效氮目前一般以土壤全氮、水解氮。速效氮3種形態(tài)的氮含量作為診斷指標(biāo)。三土壤中氮素的轉(zhuǎn)化土壤氮素的有效化有機(jī)氮的礦化（有機(jī)氮水解；氨化）硝化（亞硝化；硝化）土壤氮素的損失反硝化——生物脫氮化學(xué)脫氮（亞硝酸分解；氨揮發(fā)）粘粒對(duì)銨的固定生物固定氮素淋洗土壤氮素有效化

——有機(jī)氮礦化：定義：含氮的有機(jī)合化物，在多種微生物的作用下降解為簡單的氨態(tài)氮的過程。它包括：水解：氨化：蛋白質(zhì)多肽氨基酸水解水解肽酶朊酶RCHNH2COOH+O2RCH2COOH+NH3+能量酶氨化微生物RCHNH2COOH+O2RCH2COOH+NH3+能量酶氨化微生物定義：將土壤中的氨、胺、酰胺等微生物的作用下氧化為硝酸的生物化學(xué)過程。第一步：亞硝化作用第二步：硝化作用土壤氮素有效化

——硝化過程：2NO2-+O22NO3-+40千卡硝化微生物2HN4++3O22NO2-+2H2O+4H++

158千卡亞硝化微生物速率：硝化作用＞亞硝化作用＞銨化作用。因此，正常土壤中，很少有亞硝態(tài)氮和銨態(tài)氮及氨的積累。土壤氮素?fù)p失

——反硝化（生物脫氮過程）過程：NO3-NO2-NON20N2氧化亞氮還原酶硝酸鹽還原酶硝酸鹽還原酶氧化氮還原酶-H20

2NOHN032HNO2H2N2O2

厭氧微生物+4H++4H+-2H2O-2H2O

+2H+-2H2O+2H2ON2-4H+厭氧微生物N2O主要是一些特殊環(huán)境條件下的化學(xué)反應(yīng)，如：氨態(tài)氮揮發(fā)NH4++OH-

NH3+H2O在堿性條件下進(jìn)行亞硝酸分解反應(yīng)

3HNO2

HNO3+2NO+H2O條件：酸性愈強(qiáng)，分解愈快。土壤氮素?fù)p失

——化學(xué)脫氮過程土壤氮素?fù)p失

——其他損失途徑粘粒礦物對(duì)銨的固定

北方的土壤中，能固銨的粘粒礦物較多，但其土壤中銨極少，而南方水田的銨態(tài)較多，而能固定銨的粘土礦物不多。因此，銨的粘土礦物固定在我國的意義不大。生物固定氮素的淋洗淋洗硅鋁片硅鋁片NH4+

銨態(tài)氮

硝態(tài)氮

吸附態(tài)銨或固定態(tài)銨水體中的硝態(tài)氮

礦化作用硝化作用生物固定硝酸還原作用

NH3N2、NO、N2O揮發(fā)損失反硝化作用吸附固定淋洗損失有機(jī)質(zhì)有機(jī)氮生物固定土壤中氮素轉(zhuǎn)化的各個(gè)過程之間有著密切關(guān)系，在一定程度上存在著相互抑制或促進(jìn)作用。土壤水解性氮的測定方法原理方法特點(diǎn)儀器設(shè)備操作步驟注意事項(xiàng)結(jié)果計(jì)算土壤水解性氮的測定—堿解擴(kuò)散法1.方法原理

在擴(kuò)散皿中，用1.0mol·L-1NaOH水解土壤，使易水解態(tài)氮（潛在有效氮）堿解轉(zhuǎn)化為NH3，NH3擴(kuò)散后為H3BO3所吸收。H3BO3吸收液中的NH3再用標(biāo)準(zhǔn)硫酸滴定，硫酸與硼酸氨反應(yīng)完全后，指示劑變色范圍pH4.4（紅）～5.4（藍(lán)）硫酸過量一滴溶液顯紅色，即滴定終點(diǎn)。由此計(jì)算土壤中堿解氮的含量。在此處插入兩幅圖片一個(gè)是滴定前得藍(lán)色一個(gè)是滴定后的紅色擴(kuò)散皿擴(kuò)散皿內(nèi)室反應(yīng)：NH3+H3BO3→NH4·H2BO3滴定過程的反應(yīng)：NH4·H2BO3+HCl→H2BO3+NH4Cl2.方法特點(diǎn)

不包括土壤中的NO3-N。若要包括NO3--N，測定時(shí)需加FeSO4?7H2O粉，并以Ag2SO4為催化劑，使NO3--N還原成NH4+-N。由于FeSO4需要消耗部分NaOH，所以測定時(shí)需要提高NaOH溶液的濃度。3.儀器和設(shè)備

擴(kuò)散皿半微量滴定管恒溫箱4.操作步驟

稱取過2mm篩風(fēng)干土樣2.00g，均勻平鋪于擴(kuò)散皿外室→取2.0mlH3BO3—指示劑溶液于擴(kuò)散皿的內(nèi)室→在擴(kuò)散皿外室的邊緣涂上堿性膠液→蓋上毛玻璃(毛面朝下），旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使粘合完全→轉(zhuǎn)開毛玻璃的一邊，使擴(kuò)散皿的外室露出一條狹縫→迅速加入1.0mol?L-1NaOH溶液10ml于擴(kuò)散皿外室→立即蓋嚴(yán)，輕輕旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散皿，使堿液蓋住所有土壤→用橡皮筋圈緊，使毛玻璃固定→平放在40±1℃的恒溫箱中，堿解擴(kuò)散24±0.5h→取出，用0.005或0.0025mol?L-1H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定同時(shí)做空白試驗(yàn)，校正試劑和滴定誤差。

5.注意事項(xiàng)微量擴(kuò)散皿使用前必須徹底清洗。利用小刷去除殘余后，沖洗，先后浸泡于軟性清潔劑及稀鹽酸中，然后以自來水充分沖洗，最后再用蒸餾水淋洗。應(yīng)熟練操作技巧以防止內(nèi)室硼酸一指示劑液遭受堿液之污染。由于堿性膠液的堿性很強(qiáng)，在涂膠液和洗滌擴(kuò)散皿時(shí)，必須細(xì)心，慎防污染內(nèi)室，致使造成誤差。稱樣時(shí)可在擴(kuò)散皿內(nèi)室加一個(gè)小蓋子，這樣可以防止將土稱入內(nèi)室。滴定前首先要檢查滴定管的下端是否充有氣泡。若有，首先要把氣泡排出。滴定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)酸要逐滴加入，在接近終點(diǎn)時(shí)，用玻璃棒從滴定管尖端沾取少量標(biāo)準(zhǔn)酸滴入擴(kuò)散皿內(nèi)。

易產(chǎn)生氣泡處6.結(jié)果結(jié)算滴定過程的反應(yīng)：NH4·H2BO3+HCl→H2BO3+NH4Cl

11x(V-V0)×C(H+)

X=(V-V0)×C(H+)

擴(kuò)散皿內(nèi)室反應(yīng)：NH3+H3BO3→NH4·H2BO311Y(V-V0)×C(H+)Y=(V-V0)×C(H+)

土壤堿解氮實(shí)驗(yàn)不同篩號(hào)下測定土壤堿