土壤中水解性氮的測定方法改進(jìn)研究

王立宛

譜尼測試集團(tuán)深圳有限公司，中國·廣東 深圳 518000

1 引言

水解性氮亦稱土壤有效氮，包括銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和部分有機(jī)物中易分解的、比較簡單的氨基酸氮、酰胺以及易水解蛋白質(zhì)氮。

目前，一般常用堿解擴(kuò)散法對土壤中水解性氮進(jìn)行分析，但該方法一個(gè)最大的特點(diǎn)就是耗時(shí)長，經(jīng)反復(fù)研究，發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)時(shí)間可通過土壤粒徑的改變來縮短培養(yǎng)時(shí)間。

2 方法原理

用1.8mol/L氫氧化鈉溶液處理土壤，在擴(kuò)散皿中，土壤于堿性條件下進(jìn)行水解，使易水解性氮經(jīng)堿解轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮，擴(kuò)散后由硼酸溶液吸收，用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定，計(jì)算堿解氮的含量。

3 試劑

①1.8mol/L氫氧化鈉溶液：稱取72.0g氫氧化鈉溶于水，定容至1L。

②鋅-硫酸亞鐵還原劑：稱取磨細(xì)并通過0.25mm篩孔的硫酸亞鐵50.0g及10.0g鋅粉混勻，貯于棕色瓶中。

③稱取40.0g阿拉伯膠和50mL水在燒杯中，調(diào)勻，加熱到60℃～70℃，冷卻。加入40mL甘油和20mL飽和碳酸鉀水溶液，攪勻，冷卻。離心除去不溶物（最好放置在盛有濃硫酸的干燥器中以除去氨）。

④0.01mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：量取100.00mL的0.1mol/L 鹽酸溶液，用水定容至1L。

⑤甲基紅-溴甲酚綠混合指標(biāo)劑：稱取0.50g溴鉀酚綠及0.10g甲基紅于瑪瑙研缽中研細(xì)，用少量95%乙醇研磨至全部溶解，用95%乙醇定容到100mL。

⑥硼酸-指示劑溶液：稱取10.0g硼酸，溶于1L水中。使用前，每升硼酸溶液中加5.0mL甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑，并用0.1mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至紅紫色（pH值 約4.5）。

4 儀器

電子天平、擴(kuò)散皿、恒濕箱、滴定管、其他日常實(shí)驗(yàn)器皿。

5 測定步驟

①稱取過2mm篩得風(fēng)干土壤1.00～2.00g（精確至0.01g）均勻地平鋪于擴(kuò)散皿外室，在土壤外室內(nèi)加1g鋅-硫酸亞鐵還原劑平鋪土壤上（若為潛育土壤不需加還原劑）。同樣做試劑空白作參比。

②加3.0mL 20g/L硼酸-指示劑溶液于擴(kuò)散皿內(nèi)室。

③在擴(kuò)散皿外室邊緣上方涂堿性膠液，蓋好毛玻璃并旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使毛玻璃與擴(kuò)散皿邊完全粘和。然后慢慢轉(zhuǎn)開毛玻璃的一邊，使擴(kuò)散皿的一邊露出一條狹縫，在此缺口加入10.0mL 1.8mol/L氫氧化鈉溶液于擴(kuò)散皿的外室，立即用毛玻璃蓋嚴(yán)。由于堿性膠液的堿性很強(qiáng)，在涂膠液時(shí)，應(yīng)細(xì)心，慎防污染內(nèi)室造成誤差。

④水平地輕輕轉(zhuǎn)動擴(kuò)散皿，使外室溶液與土樣充分混合，然后小心地用橡皮筋二根交叉十字形圈緊，使毛玻璃固定。放在恒溫箱中，于40℃保溫24h，在此期間間歇地水平輕輕轉(zhuǎn)動3次。

⑤用0.01mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定內(nèi)室硼酸中吸收的氨量，顏色由藍(lán)變紫紅，即達(dá)終點(diǎn)。滴定時(shí)應(yīng)用細(xì)玻璃棒攪動內(nèi)室溶液，不宜搖動擴(kuò)散皿，以免溢出，接近終點(diǎn)時(shí)可用玻璃棒少沾滴定管尖端的標(biāo)準(zhǔn)酸溶液，以防滴過終點(diǎn)。

⑥在樣品測定同時(shí)進(jìn)行試劑空白和標(biāo)準(zhǔn)土樣的測定。

6 方法改進(jìn)

經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，24h的培養(yǎng)時(shí)間可通過選擇更細(xì)的土壤來縮短，其檢測結(jié)果偏差均在允許范圍內(nèi)。取3組10目、60目和100目的土樣，分別培養(yǎng)24h、12h和12h，檢測結(jié)果見表1～表3。

表1 第一組低濃度樣品結(jié)果（mg/kg）

表2 第二組中間濃度樣品結(jié)果（mg/kg）

表3 第三組高濃度樣品結(jié)果（mg/kg）

在3種土壤粒徑下，將不同培養(yǎng)時(shí)間下的數(shù)據(jù)均值進(jìn)行比較，計(jì)算其絕對偏差或相對偏差，來確認(rèn)是否符合LY/T 1228—2005方法標(biāo)準(zhǔn)的要求，具體結(jié)果見表 4～表5。

表4 不同土壤粒徑不同溫度下結(jié)果偏差

表5 不同土壤粒徑不同培養(yǎng)時(shí)間下結(jié)果偏差

7 結(jié)論

論文針對土壤中水解性氮的擴(kuò)散法測試條件進(jìn)行了改進(jìn)研究，無論土壤中水解性氮含量的高低，發(fā)現(xiàn)土壤粒徑100目的樣品培養(yǎng)12h是最適合的。這種條件（100目，培養(yǎng)12h）與10目、24h培養(yǎng)的結(jié)果基本一致，且重復(fù)性較好，精密度高。該法可有效縮短樣品分析時(shí)間，提高樣品分析效率。