土壤营养成分试验方法1

土壤营养成分试验方法1 4.1.2.2 — 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，转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以标准酸溶液滴定，求出土壤全 氮含量（不包括全部硝态氮）。 消煮炉；半微量定氮蒸馏装置(图4-2)；半微量 滴定管(5mL)。 图4-2 1.蒸馏瓶 2.冷凝器 3.承受瓶 4.5.蒸汽发生器 6. 7、8、9.螺旋夹子 10.开关 (1) 硫酸：ρ=1.84g?mL-1，化学纯； (2) 10 mol?L-1NaOH溶液：称取工业用固体NaOH 420g，于硬质玻璃 烧杯中，加蒸馏水400mL溶解，不断搅拌，以防止烧杯底角固结，冷却 后倒入塑料试剂瓶，加塞，防止吸收空气中的CO，放置几天待NaCO223沉降后，将清液虹吸入盛有约160mL无CO的水中，并以去CO的蒸馏水定容1L加盖橡皮塞。 22（注1） (3)甲基红溴-甲酚绿混合指示剂：0.5g溴甲酚绿和0.1g甲基红溶于100mL乙醇中 -1(4) 4.20g?LHBO-指示剂溶液：20g HBO（化学纯）溶于1L水中，每升H HBO溶液中加入甲基红－溴甲333333 酚绿混合指示剂5mL并用稀酸或稀碱调节至微紫红色，此时该溶液的pH为4.8。指示剂用前与硼酸混合，此 试剂宜鲜配，不宜久放。 (5) 混合加速剂：KSO?CuSO?Se＝100?10?1即100g KSO(化学纯)、10g CuSO?5HO(化学纯)和1g Se2442442 粉混合研磨，通过80号筛充分混匀(注意戴口罩)，贮于具塞瓶中。消煮时每毫升HSO加0.37g混合加速剂。 24-1-1(6) 0.02 mol?L(1/2HSO)标准溶液：量取HSO（化学纯）、无氮、ρ=1.84 g?ml）2.83mL，加水稀2424 释至5000mL，然后用标准碱或硼砂标定之。 -1(7) 0.01 mol?L-1(1/2 HSO)标准液：将0.02 mol?L (1/2 HSO)标准液用水准确稀释一倍。 2424 (8) 高锰酸钾溶液：25g高锰酸钾（分析纯）溶于500mL无离子水，贮于棕色瓶中。 -1(9)1?1硫酸（化学纯、无氮、ρ=1.84 g?ml）：与等体积水混合。 (10) 还原铁粉：磨细通过孔径0.15mm（100号）筛。 (11)辛醇。 （注2）(1)称取风干土样（通过0.149mm筛）1.0×××g［含氮约1mg］，同时测定土样水分含量。 (2)土样消煮 ?不包括硝态氮和亚硝态氮的消煮：将土样送入干燥的开氏瓶（或消煮管）底部，加少量无离子水（约0.5～ (注3)1mL）湿润土样后，加入加速剂2g和浓硫酸5mL，摇匀，将开氏瓶倾斜置于300W变温电炉上，用小火加热，待瓶内反应缓和时（约10～15min），加强火力使消煮的土液保持微沸，加热的部位不超过瓶中的液面， 以防瓶壁温度过高而使铵盐受热分解，导致氮素损失。消煮的温度以硫酸蒸气在瓶颈上部1/3处冷凝回流为宜。待消煮液和土粒全部变为灰白稍带绿色后，再继续消煮1h。消煮完毕，冷却，待蒸馏。在消煮土样的同 时做两份空白测定，除不加土样外，其他操作皆与测定土样相同。 ?包括硝态和亚硝态氮的消煮：将土样送入干燥的开氏瓶（或消煮管）底部，加高锰酸钾溶液1mL，摇动开氏瓶，缓缓加入1?1硫酸2mL，不断转动开氏瓶，然后放置5min，再加入1滴辛醇。通过长颈漏斗将0.5g（?0.01g）还原铁粉送入开氏瓶底部，瓶口盖上小漏斗，转动开氏瓶，使铁粉与酸接触，待剧烈反应停止时 （约5min），将开氏瓶置于电炉上缓缓加热45min（瓶内土液应保持微沸，以不引起大量水分丢失为宜）。 停火，待开氏瓶冷却后，通过长颈漏斗加加速剂2g和浓硫酸5mL，摇匀。按上述(1)的步骤，消煮至土液全部变为黄绿色，再继续消煮1h。消煮完毕，冷却，待蒸馏。在消煮土样的同时，做两份空白测定。 (3)氨的蒸馏。 ?蒸馏前先检查蒸馏装置是否漏气，并通过水的馏出液将管道洗净。 ?待消煮液冷却后，用少量无离子水将消煮液定量地全部转入蒸馏器内，并用水洗涤开氏瓶（注4）4～5次（总用水，放在冷凝管末端，管口置于硼酸液面以上3～4cm量不超过30～35mL）若用半自动式自动定氮仪，不需要转移，可直接将消煮管放入定氮仪中蒸馏。于150mL（注5）-1处。然后向蒸馏室内缓缓加入 10mol?LNaOH溶液20mL，通入蒸汽蒸馏，待馏出液体积约50mL时，即锥形瓶中，加入20g?L-1硼酸－指示剂混合液5mL蒸馏完毕。用少量已调节至pH4.5的水洗涤冷凝管的末端。 -1?用0.01mol?L-1(1/2H2SO4)或0.01 mol?LHCl标准溶液滴定馏出液由蓝绿色至刚变为紫红色。记录 所用酸标准溶液的体积(mL)。空白测定所用酸标准溶液的体积，一般不得超过0.4mL。 -1-33土壤全氮(N)量(g?kg)=(V-V)×c(1/2 HSO)×14.0×10/m10 024 式中： V——滴定试液时所用酸标准溶液的体积(mL)； V——滴定空白时所用酸标准的体积(mL)； 0-1 c——0.01mol?L-1(1/2 HSO或HCl标准溶液浓度； 14.0——氮原子的摩尔质量(g?mol); 24-3 10——将mL换算为L； m——烘干土样的质量(g)。 -1-1两次平行测定结果允许绝对相差：土壤含氮量大于1.0g?kg时，不得超过0.005%；含氮1.0～0.6g?kg -1时，不得超过0.004%；含氮＜0.6g?kg时，不得超过0.003%。 注1.对于微量氮的滴定还可以用另一更灵敏的混合指示剂，即0.099g溴甲酚绿和0.066g甲基红溶于100mL -1乙醇中。如要配制成20g?LHBO－指示剂溶液：称取硼酸（分析纯）20g溶于约950mL水中，加热搅动直至33 HBO溶解，冷却后，加入混合指示剂20mL混匀，并用稀酸或稀碱调节至紫红色（pH约5），加水稀释至1L33 混匀备用。宜鲜配。 -1注2.一般应使样品中含氮量为1.0～2.0mg左右，如果土壤含氮量在2g?kg以下，应称土样1g；含氮量在 -1-12.0～4.0g?kg者，应称0.5～1.0g；含氮量在4.0g?kg以上者应称0.5g。 注3.开氏法测定全氮样品必须磨细通过100孔筛，以使有机质能充分被氧化分解，对于粘质土壤样品，在消 煮前须先加水湿润使土粒和有机质分散，以提高氮的测定效果。但对于砂质土壤样品，用水湿润与否并没有 显著差别。 -1注4.硼酸的浓度和用量以能满足吸收NH为宜，大致可按每毫升10g?L HBO能吸收氮(N)量为0.46mg 计333-1算，例如20g?LHBO溶液5mL最多可吸收的氮(N)量为5×2×0.46=4.6mg 。因此，可根据消煮液中含氮33 量估计硼酸的用量，适当多加。 注5.在半微量蒸馏中，冷凝管口不必插入硼酸液中，这样可防止倒吸减少洗涤手续。但在常量蒸馏中，由于 含氮量较高，冷凝管须插入硼酸溶液，以免损失。 1 -1 在扩散皿中，用1.0 mol?LNaOH水解土壤，使易水解态氮（潜在有效氮）碱解转化为 NH，NH扩散后为HBO所吸收。HBO吸收液中的NH再用标准酸滴定，由此计算土壤中碱解氮的含量。 3333333 扩散皿；半微量滴定管；恒温箱。 -1（1） 1.0 mol?L NaOH溶液：称取NaOH（化学纯）40.0g溶于水，冷却后稀释至1L。 -1（2） 20g?LHBO-指示剂溶液：同4.1.2.2.3，4。 33-1（3）0.005 mol?L(1/2HSO)标准溶液：量取HSO（化学纯）2.83mL，加蒸馏水稀释至5000mL，然后用标2424-1准碱或硼酸标定之，此为0.02×× mol?L(1/2HSO)标准溶液，再将此标准液准确地稀释4倍，即得24-1（注1）0.005×mol?L (1/2HSO)标准液。 24 （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1小时后放冷。加入甘油20mL和饱和KCO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。 23 （5）FeSO?7HO粉末：将FeSO?7HO（化学纯）磨细，装入密闭瓶中，存于阴凉处。 4242 SO饱和溶液：存于避光处。 24（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HBO-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33（6）Ag（注3）玻璃，旋转数次，使皿边与毛玻璃完全粘合。再渐渐转开毛玻璃一边，使扩散皿外室露出一条狭缝，迅 -1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?0.5小时后取出（可以观察到内室应 -1（注4）为蓝色）内室吸收液中的NH用0.005或0.01 mol?L (1/2HSO)标准液滴定。在样品测定的同时进行324 空白试验，校正试剂和滴定误差。 4.1.4.5 结果计算 -13碱解氮(N)含量 （mg?kg）=c(V-V)×14.0/m×10 0-1-1式中： c——0.005mol?L(1/2HSO)标准溶液的浓度(mol?L)； 24-1 V——样品滴定时用去0.005mol?L(1/2HSO)标准液体积(mL)； 24-1 V——空白试验滴定时用去0.005mol?L(1/2HSO)标准液体积(mL)； 024-13 14.0——氮原子的摩尔质量(g?mol)； m——样品质量(g)； 10——换算系数(同4.1.3.1.2.5)。 -1两次平行测定结果允许绝对相差为5 mg?kg。 -1+注1．如要配非常准确的0.005 mol?L(1/2HSO)标准液，则可以吸取一定量的NH-N标准溶液，在样品测244-1++定的同时，用相同条件的扩散法标定。例如，吸取5.00 mg?kg NH-N标准溶液（含NH-N 0.250mg）放入44 扩散皿外室，碱化后扩散释放的NH经HBO吸收后，如滴定用去配好的稀标准HSO液3.51mL，则标准H2SO433324的浓度为： -1c(1/2HSO)=0.00025/（3.51×0.014）=0.00508mol?L 24 --注2．如果要将土壤中NO—N包括在内，测定时需加FeSO?7HO粉，并以AgSO为催化剂，使NO—N还原342243-1为NH。而FeSO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1.07 mol?L 34 NaOH 10mL、FeSO?7HO 0.2g 和饱和AgSO溶液0.1mL进行碱解还原。 4224 注3．由于胶液的碱性很强，在涂胶液和洗涤扩散皿时，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。 土壤全磷测定(硫酸一高氯酸消煮法) 试剂：浓硫酸、高氯酸、二硝基酚（称取0.25g二硝基酚溶于100ml蒸馏水中。）、4mol/L氢氧化钠、2mol/L（1/2）H2SO4（吸取浓硫酸6ml缓缓加入80ml水，边加边搅，冷却后定容到100ml。）、钼锑抗试剂（A.5g/L酒石酸氧锑钾溶液：取酒石酸氧锑钾溶液0.5g溶于100ml水中。B.钼酸铵—硫酸溶液：称取钼酸铵10g，溶于450ml水中，缓慢地加入浓硫酸153ml，边倒边搅。再将A与B混合，最后定容到1L。充分混匀，贮于棕色瓶中。临用前（当天），称取左旋抗坏血酸（C6H8O5，化学纯）1.5g，溶于100mL钼锑混合液中，混匀，此即钼锑抗试剂。有效期24小时，如藏冰箱中则有效期较长。此试剂中H2SO4为5.5mol?L-1（H+），钼酸铵为10 g?L-1，酒石酸氧锑钾为0.5 g?L-1，抗坏血酸为1.5 g?L-1）。磷(P)标准溶液（准确称取45?烘干4—8小时的分析纯磷酸二氢钾0.2197g于小烧杯中，以少量水溶解，加浓硫酸5ml，将溶液全部洗入1000ml容量瓶中，用水定容至刻度，充分摇匀，此溶液即为含50mg/L的磷基准溶液。吸取50ml此溶液稀释至500ml，即为5mg/L的磷标准溶液，此溶液不能长期保存。） 操作步骤：在分析天平上准确称取通过100目筛(孔径为0.25mm)的土壤样品1g(精确到0.0001)置于50ml开氏瓶中，以少量水湿润，并加入浓H2SO48ml，摇动后(最好放置过夜)再加入70—72%的高氯酸(HClO4)10滴摇匀。于瓶口上放一小漏斗，置于电炉上加热消煮至瓶内溶液开始转白后，继续消煮20分钟，全部消煮时间约为45—60分钟。将冷却后的消煮液用水小心地洗入100ml容量瓶中，冲冼时用水应少量多次。轻 轻摇动容量瓶，待完全冷却后，用水定容，用干燥漏斗和无磷滤纸将溶液滤入干燥的100ml三角瓶中。同时 做空白试验。吸取滤液5ml于50ml容量瓶中，用水稀释至30ml，加二硝基酚指示剂2滴，用稀氢氧化钠(NaOH)溶液和稀硫酸(H2SO4)溶液调节pH至溶液刚呈微黄色。加入钼锑抗显色剂5ml，摇匀，用水定容至刻度。在室温高于15?的条件下放置30分钟后，在分光光度计上以700nm的波长比色，以空白试验溶液为参 比液调零点，读取吸收值，在工作曲线上查出显色液的P—ug/mL数。 标准曲线的绘制：分别吸取5ug/mL标准溶液0，1，2，3，4，5，6ml于50ml容量瓶中，加水稀释至约30ml，加入钼锑抗显色剂5ml,摇匀定容。即得0，0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6ug/mL P标准系列溶液，与待测溶液 同时比色，读取吸收值。在方格坐标纸上以吸收值为纵坐标，Pug/mL数为横坐标，绘制成工作曲线。 结果计算:全P ug/Kg=显色液ug/mL×显色液体积×分取倍数×10-3/W 显色液Pug/mL—从工作曲线上查得的Pug/mL； 显色液体积—本操作中为50ml； 分取倍数—消煮溶液定容体积/吸取消煮溶液体积； 10-3—将ug换算成g W—土样重(g)。 1 方法原理NH4F—HCl法主要提取酸溶性磷和吸附磷包括大部分磷酸钙和一部分磷酸铝和磷酸铁，因为 在酸性溶液中氟离子能与三价铝离子和铁离子形成络合物，促使磷酸铝和磷酸铁的溶解：3NH4F+3HF+AlPO4—?H3PO4+(NH4)3AlF63NH4F+3HF+FePO4—?H3PO4+(NH4)3FeF6溶液中磷与钼酸铵作用生成磷钼 杂多酸，在一定酸度下被SnCl2还原成磷钼蓝，蓝色深浅与磷的浓度成正比。 2 试剂 （1）0.5mol•L-1盐酸溶液：20.2mL浓盐酸用蒸馏水稀释至500mL。 （2）1mol•L-1氟化铵溶液：溶解NH4F理力争37g于水中，稀释至1L，贮存在塑料瓶中。 （3）浸提液：分别吸取1.0mol•L-1NH-1F溶液15mL和0.5mol•LHCl溶液25mL，加入到460mL蒸馏水中，4 此即0.03mol•L-1NHF—0.025mol•L-1HCl溶液。 4-1（4）钼酸铵试剂：溶解钼酸铵(NH4)6Mo7O24•4H2O 15g于350mL蒸馏水中，徐徐加入10mol•LHCl350mL， 并搅动之，冷却后，加水稀释至1L，贮于棕色瓶中。 （5）25g•L-1氯化亚锡甘油溶液：溶解SnCl2•H2O 2.5g于10mL浓盐酸中，待SnCl2全部溶解溶液透明后， 再加化学纯甘油90mL，混匀，贮存于棕色瓶中(注1)。 （6）50μg•mL-1磷(P)标准溶液参照土壤全磷测定方法一。吸取50μg•mL-1P溶液50mL于250mL容量瓶 中，加水稀释定容，即得10μg•mL-1P标准溶液。 3 操作步骤1.000g土样，放入20mL试管中，从滴定管中加入浸提液7mL，试管加塞后，摇动1min，用 无磷干滤纸过滤。如果滤液不清，可将滤液倒回滤纸上再过滤，吸取滤液2mL(注2)，加蒸馏水6mL和钼酸 铵试剂2mL，混匀后，加氯化亚锡甘油溶液1滴，再混匀。在5—15分钟内(注3)700nm 波长进行比色(注4)。 标准曲线的绘制分别准确吸取10μg•mL-1P标准溶液2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、和25.0mL，放入50mL容 量瓶中，加水至刻度，配成0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、μg•mL-1P的系列标准溶液。分别吸取系列标准 溶液各2mL，加水6mL和钼试剂2mL再加1滴氯化亚锡甘油溶液进行显色，绘制标准曲线。5—3 磷 的系列标准溶液(NH4F—HCl法) 标准磷溶液 (μg•mL-1P) 吸取标准溶液 （mL） 加水 （mL） 钼酸铵试剂 （mL） 最后溶液中磷浓度(μg•mL-1P) 0 2 6 2 0 0.5 2 6 2 0.1 1.0 2 6 2 0.2 2.0 2 6 2 0.4 3.0 2 6 2 0.6 4.0 2 6 2 0.8 5.0 2 6 2 1.0 * 包括2mL提取剂。 4 结果计算 土壤速效磷(P)含量 (mg•kg-1)＝ρ×10×7/(m×2×103)×1000＝ρ×35 式中：ρ—从标准曲线上查得的磷的质量浓度，μg•mL-1P； 10—显色时定容体积，mL； 7—浸提剂的体积，mL；2—吸取滤液的体积，mL； m—风干土质 量，g； 103—将μg换算成mg； 1000—换算成每kg含P质量。 土壤速效磷(mg•kg-1,P) 等级 ＜3 很低 3—7 低 7—20 中等 ＞20 高 5 注释 注1.氯化亚锡甘油溶液远比水溶液稳定，可贮存半年以上。但每隔一、二月后，仍应用标准磷溶液检查一下， 视其已否失效。 注2.加入钼酸铵试剂量要准确，因为这里显色溶液的体积较小(10mL)，钼酸铵试剂量的多少，容易改变溶液的酸度，影响显色。 注3. 用SnCl2还原剂的钼蓝法，颜色不够稳定，5—15min内颜色最为稳定，比色应在此时间内进行。注4. 在显色过程中氟化物可能产生干扰影响，可以加硼酸克服之，但在大多数情况下 ——NHOAc 4 8.3.2.1 方法原理 以NHOAc作为浸提剂与土壤胶体上阳离子起交换作用，NHOAc浸出液常用火焰光44-1度计直接测定。为了抵消NHOAc的干扰影响，标准钾溶液也需要用1mol?LNHOAc配制。火焰光度法的44基本原理见6.2.2.1。 8.3.2.2主要仪器 火焰光度计、往返式振荡机 8.3.2.3试剂 -1（1）1mol?L中性NHOAc（pH=7.0）溶液。称取化学CHCOONH77.09g加水稀释，定容至近1L。用HOAc434-1或NHOH调pH=7.0，然后稀释至1L。具体方法如下：取出1mol?LNHOAc溶液50mL，用溴百里酚蓝作44指示剂，以1:1NHOH或稀HOAc调至绿色即pH=7.0（也可以在酸度计上调节）。根据50mL所用NHOH或44 稀HOAc的毫升数，算出所配溶液大概需要量，最后调至pH=7.0。 （注）1-1（2）钾的标准溶液的配制。称取KCl（二级，110?烘干2h）0.1907g溶于1mol?LNHOAc溶液中，定4-1-1容至1L，即为含100µg?mLK的NHOAc溶液。同时分别准确吸取此100µg?mLK标准液0、2.5、5.0、10.0、4-115.0、20.0、40.0mL放入100mL容量瓶中，1mol?LNHOAc溶液定容，即得0、2.5、5.0、10.0、15.0、20.0、4（注）-1140.0µg?mLK标准系列溶液。 -18.3.2.4操作步骤 称取通过1mm筛孔的风干土5.00g于100mL三角瓶或大试管中，加入1mol?LNHOAc4 溶液50mL，塞紧橡皮塞，振荡30min，用干的普通定性滤纸过滤。 滤液盛于小三角瓶中，同钾标准系列溶液一起在火焰光度计上测定。记录其检流计上的读数，然后从标准曲 线上求得其浓度。 标准曲线的绘制：将8.3.2.3中配制的钾标准系列溶液，以浓度最大的一个定到火焰光度计上检流计为满度 -1为横坐标，绘制标准曲线。 8.3.2.5结果计算 （100），然后从稀到浓依序进行测定，记录检流计上的读数。以流计读数为纵坐标，钾（K）的浓度µg?mL V-1-1土壤速效钾（mg?kg，K）=待测液（µg?mL，K）× m 式中：V——加入浸提剂mL数： m——烘干土样的质量（g）。 -1[13] 28-2 1mol?LNHOAc 4 <50 51～83 84～116 >116 土壤速效钾含量 -1-1-1-1（mg?kg） （mg?kg） （mg?kg） （mg?kg） 等级 极低 低 中 高 钾肥对棉花增产效果 显著 显著 有效果 不显著 8.3.2.6 注1．含NHOAc的K标准溶液配制后不能放置过久，以免长霉，影响测定结果。 4 注2．以土壤速效钾作为钾素指标时，应注意以下问题：?速效钾含量容易受施肥、温度、水分、作物吸收 影响而变化的数值。因此，不同时期采集的样品难以严格对比。?土壤性质（质地、矿物类型）差异较大的 土壤所结持的钾的有效性各异（粘性、砂性）。?由于作物耗竭吸收，土壤速效钾降到某一“最低值”以后不再 -1-1降低，例如70mg?kgK下降到40mg?kgK，能维持交换性钾最低能力，也就是钾的缓冲。?作物在生育过程 中吸收溶液中钾，当交换性钾下降到一定水平时，非交换性钾开始释放出来，在盆栽耗竭中可以看出植物吸 -1收的钾可以是交换性钾的百倍。因此，速效钾养分的测定值（mg?kg）仅是供互相比较的相对值，无绝对含 量的意义。?单凭速效性钾含量不够，还应同时考虑缓效性钾。当2个土壤交换性钾含量相近，而缓效性钾 含量不同时，缓效性钾含量高的土壤，钾肥往往效果不显著，缓效性钾低时，则相反。当前根据有关养分有 效性和吸收新概念，认为交换性钾并不是钾的有效度的良好指标。