流動注射分析法與紫外分光光度法測定土壤硝態氮含量的比較

王慧敏，唐玉霞（河北省農林科學院農業資源環境研究所，河北石家莊050051）

流動注射分析法與紫外分光光度法測定土壤硝態氮含量的比較

王慧敏，唐玉霞*
（河北省農林科學院農業資源環境研究所，河北石家莊050051）

以河北省主要土壤類型褐土、潮土和潮褐土區域的10個代表性耕層土壤樣品為試驗材料，分別利用流動注射分析法和紫外分光光度法對同一土壤浸提液進行硝態氮含量測定，并將測定結果進行比較，分析了2種測定方法的精密度和準確度。結果表明：流動注射分析法的加標回收率為95.00豫耀105.00%，相對標準差為0.99豫耀7.02%、平均值為4.43%；紫外分光光度法的加標回收率為96.00豫耀104.50%，相對標準差為3.27豫耀8.90%、平均值為5.82%。2種測定方法準確度均較高，但流動注射分析法的精密度高于紫外分光光度法，土壤硝態氮含量測定結果基本一致。

土壤硝態氮；流動注射分析法；紫外分光光度法；回收率

土壤硝態氮（NO3--N）既是土壤養分評價的重要指標，又是土壤環境評價的重要指標[1耀5]。土壤NO3--N含量直接關系到作物產量和品質。土壤NO3--N含量過高不僅會引起作物硝酸鹽含量超標，影響農產品質量安全，危害人體健康，同時土壤NO3--N的淋失和遷移，還會造成地下水和面源污染[6耀10]。因此，及時、準確地測定土壤NO3--N含量尤為重要。

目前，在農業環境研究中，實驗室測定土壤NO3--N含量的方法主要有流動注射分析法和紫外分光光度法[11耀15]2種。其中，流動注射分析法是近年來廣泛采用的分析方法，具有分析速度快，準確度和靈敏度高等優點，然而由于儀器設備條件的限制，一些實驗室仍采用紫外分光光度法測定土壤NO3--N含量。因此，有必要對這2種分析方法的精密度和準確度進行比較，以便各實驗室根據自身實驗條件，采用適宜可靠的分析方法。

1　材料與方法

1.1試驗材料

試驗土壤樣品為采自河北省褐土、潮土和潮褐土區域的耕層（0耀20 cm）土壤。試驗儀器有TU-1810紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司生產）、SEAL Autoanalyzer 3（德國產）、振蕩機（國產）。化學試劑有硝酸鉀、氯化鉀、硫酸、磷酸、氫氧化鈉、硫酸聯胺、五水硫酸銅、七水硫酸鋅、磺胺、焦磷酸鈉、N-（1-萘基）乙二胺二鹽酸、聚氧乙烯月桂醚，均為分析純。所有實驗用水均為高純水。

表1　供試土壤樣品的養分含量和pH值Table1　Chemical properties of the experimental soil samples

1.2試驗方法

1.2.1土壤樣品的采集[16耀18]與待測液的制備分別在河北省褐土、潮土和潮褐土區域，選取耕層土壤NO3--N含量不同的10個地塊，均采用“S”型取樣法，采集0耀20 cm耕層土壤樣品。將同一采樣地塊幾個采樣點的土樣組成1個混合樣品，采用四分法留取1份1 kg土壤鮮樣，過篩（孔徑2 mm），用于NO3--N含量測定；并將土壤鮮樣中的一部分風干，用于土壤常規分析[16，17]（表1）。

稱取過篩后的新鮮土樣10.00 g（精確到0.01 g）于200mL三角瓶中，加入1mol/L的氯化鉀溶液50mL，振蕩30 min，過濾，濾液備用。每個樣品重復5次。

1.2.2土壤NO3--N含量的測定分別利用紫外分光光度法和流動注射分析法，測定濾液中的NO3--N濃度。根據標準曲線，計算土樣中的NO3--N含量。計算公式為：

土壤NO3--N含量（mg/kg）越比色液濃度（mg/L）伊液土比伊稀釋倍數

1.2.2.1利用紫外分光光度法測定。吸取一定量的待測液于50 mL容量瓶中，加入10%的H2SO4溶液2 mL，用水定容（通過預測使稀釋液在210 nm處的吸收值為0.09耀0.90）。分別在波長210 nm和275 nm處測定吸收值。以同樣稀釋酸化后的浸提液做參比溶液，調0。

標準曲線的制作。分別吸取10 mg/L的NO3--N標準溶液0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 mL于50 mL容量瓶中，加入10%的H2SO4溶液2 mL，用水定容，即為濃度0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6 mg/L的標準系列溶液。將標準系列溶液在波長210 nm處比色，根據不同濃度溶液的吸收值，繪制標準曲線。結果計算：

1.2.2.2利用流動注射分析法測定。吸取待測液8 mL于流動注射分析儀的樣品管中。在標準曲線管中裝入標準溶液，標準曲線NO3--N的濃度為0、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mg/L。儀器測定標準溶液后自動繪制標準曲線，根據標準曲線得到對應待測液中的NO3--N濃度（mg/L），再根據公式計算土樣中的NO3--N含量。當待測液中的NO3--N濃度高于標準溶液最高值時，可將樣品適當稀釋后再進行測定。

1.2.2.3加標回收試驗。將KNO3標準氮加入到土壤浸提液中，加入NO3--N的濃度為2.0 mg/L。其他測定步驟與不加標土壤樣品的測定步驟相同。

2　結果與分析

2.12種分析方法測定的土壤NO3--N含量比較

利用流動注射分析法測定的土壤NO3--N含量相對標準差為0.99豫耀7.02%，平均值為4.43%；利用紫外分光光度法測定的土壤NO3--N含量相對標準差為3.27豫耀8.90%，平均值為5.82%（表2）。將2種測定方法的相對標準差進行t檢驗，結果顯示，t（2.43）躍t0.05（2.26），表明流動注射法測定土壤NO3--N含量的精密度明顯高于紫外分光光度法。將流動注射分析法測得的土壤NO3--N含量（X）與紫外分光光度法測得的土壤NO3--N含量（Y）進行直線回歸分析，回歸方程為Y越1.016X原0.038，r（0.998）躍r0.01（0.765），表明2種方法測得的土壤NO3--N含量呈極顯著正相關。進一步將2種方法的土壤NO3--N含量測定結果進行t檢驗，結果顯示，t（1.06）約t0.05（2.26），表明2種方法的測定結果無明顯差異。

表2　利用流動注射分析法和紫外分光光度法測定的土壤硝態氮含量比較Table2　Comparison of soil nitrate nitrogen contents between flow injection analysis method and ultraviolet spectrophotometer method

2.22種分析方法測定的土壤NO3--N回收率比較

利用流動注射分析法、紫外分光光度法測定的土壤NO3--N回收率分別為95.0豫耀105.0%和96.0豫耀105.0%（表3），均達到了加標回收試驗的要求，10個土樣的加標回收率平均值分別為100.45%和100.65%。表明2種測定方法的土壤NO3--N測定結果均可靠。

表3　利用流動注射分析法和紫外分光光度法測定的土壤硝態氮回收率比較Table3　Comparison of soil nitrate nitrogen recovery rate between flow injection analysis method and ultraviolet spectrophotometer method

3　結論與討論

NO3--N是旱地土壤的主要氮素形態，目前實驗室測定土壤NO3--N含量的方法主要有流動注射分析法和紫外分光光度法2種。本研究方法與黃玉芳等[6]的研究方法有所不同，作者分別利用流動注射分析法和紫外分光光度法對同一土壤浸提液進行土壤NO3--N含量測定，并將2種方法的測定結果進行比較，其研究結論更具合理性。本研究結果表明，利用流動注射分析法和紫外分光光度法測定土壤NO3--N含量的準確度均較高，但流動注射分析法的精密度高于紫外分光光度法，2種分析方法測定的土壤NO3--N含量基本一致。流動注射分析法較紫外分光光度法自動化程度高，操作更為簡便，分析效率更高。而紫外分光光度法測定成本較低、儀器價格低廉，對于測定精度要求不高的生產應用而言，其推廣價值更高。

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Comparison of FIA and UV Methods in Determining Soil Nitrate Nitrogen

WANG Hui-min，TANG Yu-xia*
（Institute of Agro-resources and Environment，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shiji原azhuang 050051，China）

Ten soil samples collected from primary soil types regions in Hebei Province were used to study the precision and accuracy of determining soil nitrate nitrogen by flow injection analysis method and ultraviolet spectrophotometer method，and compared the data between two analysis methods.The results showed that the recovery rate of nitrogen and relative standard variance of the flow injection analysis method were 95.00%-105.00%，and 0.99豫-7.02%with a mean of 4.43%，respectively,and 96.00%-104.50%，3.27豫-8.90%with a mean of 5.82%for ultraviolet spectrophotometer method.There were the similar higher accuracy of determining soil nitrate nitrogen by two methods，but the precision of flow in jection analysis method were higher than that of ultraviolet spectrophotometer method.There were the identical results of determining soil nitrate nitrogen between two methods.

Soil nitrate nitrogen；Flow injection analysis method（FIA）；Ultraviolet spectrophotometer method（UV）；Recovery rate

S151.9+5

A

1008-1631（2016）02-0105-04

2015-08-28

國家科技支撐計劃項目（2012BAD15B02）；國家科技支撐計劃項目（2012BAD14B07-05）

王慧敏（1964-），女，河北康保人，農藝師，主要從事農業環境與植物營養分析工作。

唐玉霞（1963-），女，河北行唐人，研究員，主要從事農業環境與植物營養研究。Tel：0311-87652147；E-mail：tangyuxia@126.com。