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土壤中含氮磷钾和微量元素含量约是多少?

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-03-16 23:27   点击:225  编辑:admin   手机版

第五章 土壤全氮的测定(凯氏蒸馏法)

5。1 方法提要 样品在加速剂的参与下,用浓硫酸消煮时,各种含氮有机化合物,经过复杂的高温分解反应,转化为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收,以酸标准溶液滴定,计算土壤全氮含量(不包括硝态氮)。

包括硝态和亚硝态氮的全氮测定,在样品消煮前,需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后,再用还原铁粉使全部硝态氮还原,转化成铵态氮。

5。2 适用范围 本方法适用于各类土壤全氮含量的测定。

5。

3 主要仪器设备

5。3。1 消化管(与消煮炉、定氮仪配套),容积250mL。

5。3。2 定氮仪。

5。3。3 可控温铝锭消煮炉(升温不低于400℃)。

5。

3。4 半微量滴定管,10mL。

5。3。5 分析天平(精确到0。0001g)。

5。4 试剂

5。4。1 硫酸 [ρ(H2SO4)=1。84g•mL-1];

5。

4。2 硫酸标准溶液 [c(1/2H2SO4)=0。01mol•L-1]或盐酸标准溶液[c(HCl)=0。01mol•L-1]:配制及标定参见附录1。

5。4。3 氢氧化钠溶液 [ρ(NaOH)=400g•L-1 ]:称取400g氢氧化钠溶于水中,稀释至1L。

5。4。4 硼酸—指示剂混合液。

硼酸溶液 [ρ(H3BO3)=20g•L-1]:称取硼酸20。00g溶于水中,稀释至1L。

混合指示剂:称取0。5g溴甲酚绿和0。1g甲基红于专用玻璃研钵中,加入少量95%乙醇,研磨至指示剂全部溶解后,加95%乙醇至100mL。

使用前,每升硼酸溶液中加5mL混合指示剂,并用稀酸或稀碱调节至红紫色(PH约4。5)。此液放置时间不宜过长,如在使用过程中PH有变化,需随时用稀酸或稀碱调节。

5。4。5 加速剂:称取100g硫酸钾,10g硫酸铜(CuSO4•5H2O),1g硒粉于研钵中研细,必须充分混合均匀。

5。4。6 高锰酸钾溶液[ρ(KMnO4)=50g•L-1 ]:称取25g高锰酸钾溶于500mL水,贮于棕色

瓶中。

5。4。7 硫酸溶液(1:1)。

5。

4。8 还原铁粉:磨细通过0。149mm孔径筛。

5。4。9 辛醇。

5。5 分析步骤

5。5。1 称样:称取通过0。25mm(60号筛)孔径筛的风干试样0。3g(含氮约1mg,精确到0。

0001g)。

5。5。2 土样消煮:①不包括硝态和亚硝态氮的消煮:将试样送入干燥的消化管底部,加入2。0加速剂,加水约2mL湿润试样,再加8mL浓硫酸,摇匀。将消化管置于控温消煮炉上,用小火加热,约200℃,待管内反应缓和时(约10~15min),加强火力至375℃。

待消煮液和土粒全部变为灰白稍带绿色后,再继续消煮1h,冷却,待蒸馏。在消煮试样的同时,做两份空的试验,空白试验除不加土壤外,其他操作和试样一样。

②包括硝态氮和亚硝态氮的消煮:将试样送入干燥的消化管底部,加1mL高锰酸钾溶液,轻轻摇动消化管,缓缓加入2mL 1:1硫酸溶液,不断转动消化管,放置5 min后,再加入1滴辛醇。

通过长颈漏斗0。5g (±0。01g) 还原铁粉送入消化管底部,瓶口盖上弯颈漏斗,转动消化管,使铁粉与酸接触,待剧烈反应停止时(约5min),将消化管置于控温消煮炉上缓缓加热45 min(管内土液应保持微沸,以不引起大量水分丢失为宜)。停止加热,待消化管冷却后,加2。

0g加速剂和8 mL浓硫酸,摇匀。按“不包括硝态和亚硝态氮的消煮”的步骤,消煮至试液完全变成黄绿色,再继续消煮1 h,冷却,蒸馏。在消煮试样的同时,做两份空白试验。

5。5。3 氨的蒸馏和滴定:蒸馏前先按仪器使用说明书检查定氮仪,并空蒸0。

5 h洗净管道。待消煮液冷却后,向消化管内加入约60 mL水和35 mL 400 g•L-1氢氧化钠溶液,摇匀,置于定氮仪上。于三角瓶中加入25 mL 20 g•L-1 硼酸—指示剂混合液,将三角瓶置于定氮仪冷凝器的承接管下,管口插入硼酸溶液中,以免吸收不完全。

蒸馏5 min,用少量的水洗涤冷凝管的末端,洗液收入三角瓶内。每测完1个样后用空试管装清水清洗约2min。

用0。01 mol•L-1硫酸(或0。01 mol•L-1盐酸)标准溶液滴定馏出液,由蓝绿色至刚变为红紫色。记录所用酸标准溶液的体积。

空白测定所用酸标准溶液的体积,一般不得超过0。4 mL。

5。6 结果计算

土壤全氮(N),g •kg-1 = [c•(V-V0) ×0。014/m] ×1000

V0——滴定空白时所用酸标准溶液的体积,mL;

c——酸标准溶液的浓度,mol•L-1;

0.014——氮原子的毫摩尔质量;

m——风干试样质量,g;

1000——换算成每千克含量。

平行测定结果用算术均值表示,保留小数点后两位。

5。7 精密度 平行测定结果允许相差:

土壤含氮量(g •kg-1) 允许绝对相差(g •kg-1)

>1 ≤0。

05

1~0。6 ≤0。04

<0。6 ≤0。03

5。8 注释

①因试样烘干过程中可能使全氮量发生变化,因此土壤全氮用风干样品测定。

如果需要提供烘干基含量,可测定土壤水分进行折算。折算公式为:

土壤全氮(烘干基),g •kg-1 =土壤全氮(风干基),g •kg-1×100/[100-ω(H2O)]

式中:ω(H2O)——风干土水分含量,%。

②试样的粒径,这里采用0。25mm孔径筛,但如果含氮量高,称量<0。5g时,则应通过0。149mm孔径筛。

③一般土壤中硝态氮含量不超过全氮含量的1%,故可忽然不计。如硝态氮含量高,则要用高锰酸钾和铁粉预处理,硝态氮的回收率在90%以上。

④某些还原铁粉会有大量氮,在试剂选择上应注意。

⑤消煮的温度应控制在360~400℃范围内,此时,消煮的土液保持微沸,硫酸蒸汽在消化管上部1/3处冷凝流回。超过400℃土液将剧烈沸腾,硫酸蒸汽达到消化管顶部甚至溢出,将引起硫酸铵的热分解而导致氮素损失。

⑥蒸馏时间一般为5 min,但由于仪器型号及蒸馏电流设置不同,应首先作试验确定,即用纳氏试剂逐分钟检查蒸馏液中是否含有铵。

第六章 碱解氮的测定(碱解扩散法)

6。1 方法原理 在扩散皿中,用1。

0mol/LNaOH水解土壤,使易水解态氮(潜在有效氮)碱解转化为NH3,NH3 扩散后为H3BO3 所吸收。H3BO3 吸收液中的NH3 再用标准酸滴定,由此计算土壤中碱解氮的含量。

6。2 主要仪器

扩散皿、半微量滴定管、恒温箱。

6。3 试剂

6。3。1 1。0mol/LNaOH 溶液。称取NaOH (化学纯)40。OGg溶于水,冷却后稀释至1L。

6。3。2 20 g••L-1 H3BO3---指示剂溶液。

同5。4。4。

6。3。3 0.005mo 1/L(1/2H2SO4)标准溶液。量取H2SO4(化学纯)2。83mL,加蒸馏水稀释至5000mL,然后用标准碱或硼酸标定之,此为0。0200mo1/L(1/2H2SO4)标准溶液,再将此标准液准确地稀释4倍,即得0。

0050mo1/L(1/2H2SO4)标准液(注1)。

6。3。4 碱性胶液。取阿拉伯胶40。0g 和水50mL在烧杯中热温至70—80 ℃ 搅拌促溶,约1h后放冷。加入甘油20mL和饱和K2CO3水溶液20mL,搅拌、放冷。

离心除去泡沫和不溶物,清液贮于具塞玻瓶中备用。

6。3。5 FeSO4•7H2O粉末。将FeSO4•7H2O(化学纯)磨细,装入密闭瓶中,存于阴凉处。

6。3。6 Ag2SO4饱和溶液。存于避光处。

6。4 操作步骤(注2)

称取通过18号筛(1mm)风干土样2。00g,置于洁净的扩散皿外室,轻轻旋转扩散皿,使土样均匀地铺平。

取H3BO3—指示剂溶液2mL放于扩散皿内室,然后在扩散皿外室边缘涂碱性胶液,盖上毛玻璃(注3),旋转数次,使皿边与毛玻璃完全黏合。

再渐渐转开毛玻璃一边,使扩散皿外室露出一条狭缝,迅速加入1 mol/L NaOH溶液10。0mL,立即盖严,轻轻旋转扩散皿,让碱溶液盖住所有土壤。再用橡皮筋圈紧,使毛玻璃固定。随后小心平放在40±1℃恒温箱中,碱解扩散24±0。5h后取出(可以观察到内室应为蓝色)内室吸收液中的NH3用0。

005或0。01mol/L(1/2H2SO4)标准液滴定(注4)。

在样品测定的同时进行空白试验,校正试剂和滴定误差。

6。5 结果计算

碱解氮(N)含量(mg/kg)=[ c(V-VO)×14。

0] ×10³/m

式中:C¬¬——0。005mol/L (1/2H2SO4)标准溶液的浓度(mol•L-1);

V——样品滴定时用去0。005mol•L-1(1/2H2SO4)标准液体积(mL);

V0——空白试验滴定时用去0。

005mol••L-1(1/2H2SO4)标准液体积(mL);

14.0——氮原子的摩尔质量(g/mol-l);M—样品质量(g);

10³——换算系数。

两次平行测定结果允许绝对相差为5mg•kg-1。

6。6 注释

注1:如要配非常准确的0。005mol•L-1/2H2SO4 标准液,则可以吸取—定量的NH4+-N标准溶液,在样品测定的同时,用相同条件的扩散法标定。例如,吸取5。00mg•kg-1NH4+-N标准溶液(含NH4+—N 0。

250mg)放入扩散皿外室,碱化后扩散释放的NH3经H3BO3吸收后,如滴定用去配好的稀标准H2SO4 液3。51mL,则标准H2SO4的农度为:

c(1/2H2SO4) = [0。00025/(3。51×0。014)]= 0。

00508mol/L

注2:如果要将土壤中NO3-—N 包括在内,测定时需加FeSO4。7H2 O粉,并以Ag2SO4为催化剂,使NO3-—N还原为NH3。而FeSO4 本身要消耗部分NaOH,所以测定时所用NaOH溶液的浓度须提高。

例如2g土加1。07mol•L-1 NaOH 10mL 、FeSO4。7H2O 0。2g 和饱和Ag2SO4溶液0。1mL进行碱解还原。

注3:由于胶液的碱性很强,在涂胶液和洗涤扩散时,必须特别细心,慎防污染内室,造成错误。

注4:滴定时要用小玻璃棒小心搅动吸收液,切不可摇动扩散皿。

第七章 M3法土壤有效磷、速效钾的测定

7。1 方法原理 M3浸提剂中的0。2mol/L HOAc—0。

25 mol/L NH4NO3形成了pH2。5的强缓冲体系,并可浸提出交换性K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn等阳离子;0。015 mol/L NH4F—0。013 mol/L HNO3可调控P从Ca、Al、Fe无机磷源中的解吸;0。001mol/L EDTA可浸出螯合态Cu、Zn、Mn 、Fe等,因此,M3浸提剂可同时提取土壤中有效的磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硼等多种营养元素。

7。2 试剂与仪器

7。2。1 试剂

7。2。1。1 硝酸铵

7。2。1。2 氟化铵

7。2。1。3 冰乙酸

7。

2。1。4 硝酸

7。2。1。5 乙二胺四乙酸

7。2。1。6 酒石酸锑钾

7。2。1。7 钼酸铵

7。2。1。8 硫酸

7。2。1。

9 抗坏血酸

7。2。1。10 磷酸二氢钾

7。2。1。11 M3贮备液[c(NH4F)=3。75 mol/L c(EDTA)=0。25 mol/L]:称取氟化铵(分析纯)138。9g溶于约600mL去离子水中,摇动,再加入乙二胺四乙酸(EDTA)73。

1g,溶解后用去超纯水定容至1000mL,充分混匀后贮存于塑料瓶中(在冰箱内可长期使用),可供5000个样次使用,如工作量不大,可按比例减少贮备液数量。

7。2。1。12 M3浸提剂:用1000mL或2000mL量筒量取2000mL去离子水,加入5000mL塑料桶中,称取硝酸铵100。

0g,使之溶解,加入20。0mL M3贮备液,再加入冰乙酸(即17。4 mol/L)57。5 mL和浓HNO3 (HNO3,68%~70%,分析纯)4。1mL,用量筒加水稀释至5000mL,充分混合均匀,此液pH应为2。5±0。1(贮存于塑料瓶中备用,可供100个样次使用)。

7。2。1。13 钼锑抗试剂:称取酒石酸锑钾[K(SbO)C4H4O6•1/2H2O,分析纯]0。5g溶于100mL

去离子水,配制成0。5%的溶液。另称取钼酸铵[(NH4)6 Mo7O24•4H2O,分析纯]10。

0g溶于450mL水中,慢慢地加入153 mL浓H2SO4(分析纯),边加边搅动。再将100mL 0。5%酒石酸锑钾溶液加入钼酸铵溶液中,最后加水至1000mL,充分摇匀,贮存于棕色瓶中,此为钼锑贮备液。

临用前(当天)称取抗坏血酸(即维生素C,分析纯)1。

5g溶于100mL钼锑贮备液中,混匀,此为钼锑抗试剂,有效期24h,如保存于冰箱中则有效期较长。上述试剂中H2SO4的浓度为5。5 mol/L(1/2 H2SO4),钼酸铵为1%,酒石酸锑钾为0。05%,抗坏血酸为1。5%。

7。

2。1。14 磷工作溶液[(P)=5mg/L]:称取105℃烘干2h的磷酸二氢钾(KH2PO4,分析纯)0。2195g,置于400mL去离子水中,加入浓H2SO45mL(防长霉菌,可使溶液长期保存),转入1000mL容量瓶中,用水定容。此溶液为50 mg/L P标准溶液。

准确吸取此贮备溶液25。00mL,稀释至250mL,即为5 mg/L P标准溶液(此稀溶液不宜久存)。

7。2。1。15 K贮备液[(K)=100mg/L]:准确称取氯化钾KCl,105~110℃干燥2h,分析纯)01907g,溶于去离子水中,定容至1000 mL,摇匀后待用。

7。2。2 仪器

7。2。2。1 分光光度计。

7。2。2。2 火焰光度计。

7。2。2。3 恒温振荡机(温度控制25±℃)。

7。

2。2。4 原子吸收分光光度计。

7。3 浸提步骤

用量样器量取5。00 mL风干土壤(过2mm尼龙筛),同时称量并记录其质量,于100mL塑料瓶中,加入50。0mL M3浸提剂,盖严后于往复振荡机(振荡强度为180r/min)上振荡5 min。

然后用干滤纸过滤,收集滤液于50mL塑料瓶中。整个浸提过程应在恒温条件下进行,温度控制在25±1℃。

另一种方法是:选用搅拌方法代替振荡提的方法:用量样器量取5。00mL风干土壤(过2mm尼龙筛),同时称量并记录其质量,用加液器加入50。

0mL M3浸提剂,用搅拌器搅拌5 min。然后用干滤纸过滤,收集滤液于50mL塑料瓶中。整个浸提过程应在恒温条件下进行,温度控制在25±1℃。

7。4 浸出液中有效养分的定量

7。4。1 M3有效磷的测定

准确吸取2。

00~10。00mL土壤浸出液(依肥力水平而异)于50mL容量瓶中,加水至约

30mL,加入5。00mL钼锑抗试剂显色,定容摇匀。显色30 min后,在880nm处比色。如冬季气温较低时,注意保持显色时温度在150C以上,最好在恒温室内湿色,以加快显色速度。

测定的同时做空白校正。

工作曲线:准确吸取5mg/L P标准溶液0、1。00、2。00、 4。00 、6。00 、8。00mL,分别放入50 mL容量瓶中,加水至约30 mL,加入5。00 mL钼锑抗试剂显色,定容摇匀。显色30min后,在880nm处比出色。

结果计算:

土壤M3-P,mg/L(或mg/kg)=[ρ(P)×V×D]/ [V0或(M)]

式中:

ρ——待测液中P浓度,μg/mL;

V——显色液体积,50mL;

D——分取倍数,浸出液体积/吸取滤液体积;

V0(或M)——土样体积,mL或土样质量,g。

7。4。2 M3速效钾的测定

M3浸出液中钾可直接用火焰光度计测定。

工作曲线:准确吸取100 mg/L K标准贮备液0、1。00、2。50、5。00、10。00、15。00、20。

00mL,分别放入50 mL容量瓶中,用M3浸提剂定容,摇匀,即得0、2。00、5。00、10。00、20。00、30。00、40。00μg/mL K标准系列溶液。

结果计算:

土壤M3-K,mg/L(或mg/kg)=[ρ(K)×V]/[V0(或M)]

式中:ρ(K)——待测液中K浓度,μg/mL;

V——浸提剂体积,mL;

V0(或M)——土样体积,mL或土样质量,g。

7。5 注释

7。5。1 为了避免F—以CaF2形态沉淀的再吸附,应将浸提液剂的 pH控制在2。9 以下。配制Mehlich3浸提剂时应尽量准确,这样可不必每次都测定pH。因为溶液中的F容易对玻璃电极或复合电极造成损坏。

7。5。2 玻璃皿不会造成污染,但橡皮塞尤期是新塞子会严重引起Zn的污染,建议最好使用塑料瓶盛试液。如果同时测定大量与微量元素,玻、塑器皿最好事先在0。2% A1Cl3 •6H2O

或8%~10% HC1溶液中浸泡过夜,洗净后备用,以防微量元素的污染。

7。5。3 M3法的土壤浸出液常带颜色,有粉红色、淡黄色或橙黄色,深浅不一,因土而异。粉红色可能与Mn含量高或浸提出的某些有机物有关,黄色可能与Fe含量高或有机物质有关。溶液颜色可加入活性C脱色,但会对Zn造成污染,故以不加活性C为宜。

7。5。4 注意浸提温度的控制。冬季气温较低时,可采取一些保温措施。

7。5。5 比色液中NH4 和EDTA浓度时对P比色均有干扰,NH4 多时生成蓝色沉淀,EDTA多时不显色或生成白色沉淀(EDTA酸)。

试验表时,在一般钼锑搞比色法的条件下NH4 不得大于0。01 mol/L)。

7。5。6 研究发现,若在工作曲线中分别加入一定量的M3浸提剂,显色后很快会在较高P浓度的各地出现沉淀,从而影响测定结果的准确性。故选用空白校正的方法消答试剂的误差,即:根据未知样品所吸取浸出的体积,相应地做空白测定(不加显色剂),再从未知样品的结果中扣除空白值。

7。5。7 若浸出液中钾的浓度超出测定范围,应用M3浸提剂稀释后再测定。

7。5。8 使用AAS法测定有效Ca, Mg时,浸出液需要用M3浸提剂适当稀释1~20倍后方可测定,可根据具体情况确定稀释倍数。

7。5。9 如果条件具备,可直接用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP—AES)进行测定,而不需要稀释;而且在同一浸出液中可同时测定P、K、Na、Ca、Mg、Fe、 Mn、CU、Zn、B等多种元素。

7。

5。10 使用AAS法测定有效微量元素Fe、Mn、CU、Zn时,浸出液需要M3浸提剂适当稀释后方可测定。一般测Fe时,可稀释1~10倍;测Mn时,可稀释2~10倍;测CU、Zn一般不需要稀释。可根据具体情况确定稀释倍数。

都告诉你了,自己找。

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