土壤水解性氮的测定综述

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,土壤水解性氮的测定综述,内容提要,概述,土壤中水解氮的测定,碱解扩散法,碱解氮实验,概述,一 土壤中氮素的含量及来源,二 土壤中氮素的形态,有效化,三 土壤中氮素的转化,氮的损失,四 土壤中氮素对农田肥力的作用,一 土壤中氮的来源及含量,一来源,1. 施入土壤中的化学氮肥和有机肥料,2. 动植物残体的归还,3. 生物固氮,4. 雷电降雨带来的NH4N和NO3N,目前施入土壤中的肥料是土壤氮的主要来源,二含量,土壤中氮素的含量受自然因素如母质、植被、气候等影响，同时也受人为因素如利用方式、耕作、施肥及灌溉等措施的影响。,g/kg之间。较高的氮素含量往往被看成为土壤肥沃程度的重要标志。表层含氮量最高，以下各层随深度增加而锐减。,我国土壤含氮量的地域性规律：,北 增加,西,长江,东 增加,南 增加,二 土壤中氮素的形态,有机态氮,占全氮的绝大局部，95%以上。,可溶性有机氮 5%；,主要为： 游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物；,水解性有机氮5070%；,蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类；,非水解性有机氮3050%；,主要可能是杂环态氮、缩胺类 。,有机氮 无机氮,矿化作用,固定作用,无机态氮,数量少、变化大，表土中占全氮,12%,，最多不超过,58%,。,铵态氮,(NH,4,+ N),：可被土壤胶体吸附，一般不易流失，但在旱田中，铵态氮很少，在水田中较多。,在土壤里有三种存在方式：,游离态、交换态、固定态。,硝态氮,(NO,3,-, N),：移动性大；通气不良时易反硝化损失；在土壤中主要以游离态存在。,亚硝态氮,(NO,2,-, N),：主要在嫌气性条件下才有可能存在，而且数量也极少。在土壤里主要以游离态存在。,其他,，氨态氮、氮气及气态氮氧化合物。,速效氮,：,土壤,溶液中的铵,、,交换性铵,和,硝态氮,因能直接被植物根系所吸收，常被称为速效态氮。,几个概念,速效氮,：,土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸收，常被称为速效态氮。,有效氮：能被当季作物利用的氮素，包括无机氮(2)和易分解的有机氮,水解氮：包括无机的矿物态氮和局部有机质中易分解、比较简单的有机态氮。,全氮,：,土壤中氮素的总量,。,全 氮,有效氮,速效氮,目前一般以土壤全氮、水解氮。速效氮,3,种形态的氮含量作为诊断指标。,三,土壤,中氮素的转化,土壤氮素的有效化,有机氮的矿化有机氮水解；氨化,硝化亚硝化；硝化,土壤氮素的损失,反硝化生物脱氮,化学脱氮亚硝酸分解；氨挥发,粘粒对铵的固定,生物固定,氮素淋洗,土壤氮素有效化,有机氮矿化：,定义,：含氮的有机合化物，在多种微生物的作用下,降解为简单的氨态氮的过程。它包括：,水解,：,氨化：,蛋白质 多肽 氨基酸,水解,水解,肽酶,朊酶,RCHNH,2,COOH + O,2,RCH,2,COOH + NH,3,+,能量,酶,氨化微生物,RCHNH,2,COOH + O,2,RCH,2,COOH + NH,3,+,能量,酶,氨化微生物,定义：,将土壤中的氨、胺、酰胺等微生物的作用下氧化,为硝酸的生物化学过程。,第一步：亚硝化作用,第二步：硝化作用,土壤氮素有效化,硝化过程：,2NO,2,-,+ O,2,2NO,3,-,+ 40,千卡,硝化微生物,2HN,4,+,+ 3O,2,2NO,2,-,+ 2H,2,O + 4H,+,+,158,千卡,亚硝化微生物,速率：硝化作用亚硝化作用铵化作用,。,因此，正常土壤中，很少有亚硝态氮和铵态氮及氨的积累。,土壤氮素损失 反硝化生物脱氮过程,过程：,NO,3,-,NO,2,-,NO N,2,0 N,2,氧化亚氮,还原酶,硝酸盐,还原酶,硝酸盐,还原酶,氧化氮,还原酶,- H,2,0,2NO,HN0,3,2HNO,2,H,2,N,2,O,2,厌氧微生物,+4H+,+4H+ - 2H2O -2H2O,+ 2H,+,-2H,2,O,+2H,2,O,N,2,- 4H,+,厌氧 微生物,N,2,O,主要是一些特殊环境条件下的化学反响，如：,氨态氮挥发,NH4+ + OH- NH3 + H2O,在碱性条件下进展,亚硝酸分解反响,3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O,条件：酸性愈强，分解愈快。,土壤氮素损失,化学脱氮过程,土壤氮素损失,其他损失途径,粘粒矿物对铵的固定,北方的土壤中，能固铵的粘粒矿物较多，但其土壤中铵极少，而南方水田的铵态较多，而能固定铵的粘土矿物不多。因此，铵的粘土矿物固定在我国的意义不大。,生物固定,氮素的淋洗,淋洗,硅铝片,硅铝片,NH,4,+,铵态氮,硝态氮,吸附态铵或固定态铵,水体中的硝态氮,矿化作用 硝化作用,生物固定 硝酸复原作用,NH,3,N,2,、,NO,、,N,2,O,挥发损失 反硝化作用,吸附固定 淋洗损失,有机质,有机氮,生物 固定,土壤中氮素转化的各个过程之间有着密切关系，在一定程度上存在着相互抑制或促进作用。,土壤水解性氮的测定,方法原理,方法特点,仪器设备,操作步骤,本卷须知,结果计算,土壤水解性氮的测定,碱解扩散法,1. 方法原理,在扩散皿中，用1.0 molL-1 NaOH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再用标准硫酸滴定，硫酸与硼酸氨反响完全后，指示剂变色范围红蓝硫酸过量一滴溶液显红色，即滴定终点。由此计算土壤中碱解氮的含量。,在此处插入两幅图片 一个是滴定前得蓝色 一个是滴定后的红色扩散皿,扩散皿内室反响：,NH3+H3BO3NH4H2BO3,滴定过程的反响：,NH4H2BO3+HClH2BO3+NH4Cl,2 .方法特点,不包括土壤中的NO3-N。假设要包括NO3-N ，测定时需加FeSO47H2O粉，并以Ag2SO4为催化剂，使NO3-N复原成NH4+-N。由于FeSO4需要消耗局部NaOH，所以测定时需要提高NaOH 溶液的浓度。,3.,仪器和设备,扩散皿,半微量滴定管,恒温箱,4. 操作步骤,称取过2mm筛风干土样，均匀平铺于扩散皿外室,取2.0ml H3BO3 指示剂溶液于扩散皿的内室,在扩散皿外室的边缘涂上碱性胶液,盖上毛玻璃(毛面朝下，旋转数次，使粘合完全,转开毛玻璃的一边，使扩散皿的外室露出一条狭缝,迅速参加1.0molL-1NaOH溶液10ml于扩散皿外室,立即盖严，轻轻旋转扩散皿，使碱液盖住所有土壤,用橡皮筋圈紧，使毛玻璃固定,平放在401的恒温箱中，碱解扩散240.5 h,取出，用或0.0025molL-1H2SO4标准溶液滴定,同时做空白试验，校正试剂和滴定误差。,5. 本卷须知,微量扩散皿使用前必须彻底清洗。利用小刷去除剩余后，冲洗，先后浸泡于软性清洁剂及稀盐酸中，然后以自来水充分冲洗，最后再用蒸馏水淋洗。应熟练操作技巧以防止内室硼酸一指示剂液遭受碱液之污染。,由于碱性胶液的碱性很强，在涂胶液和洗涤扩散皿时，必须细心，慎防污染内室，致使造成误差。,称样时可在扩散皿内室加一个小盖,子，这样可以防止将土称入内室。,滴定前首先要检查滴定管,的下端是否充有气泡。假设,有，首先要把气泡排出。,滴定时，标准酸要逐滴加,入，在接近终点时，用玻,璃棒从滴定管尖端沾取少,量标准酸滴入扩散皿内。,易产生气泡处,6.,结果结算,滴定过程的反响：,NH4H2BO3+HClH2BO3+NH4Cl,1 1,x (V-V0) C(H+),X= (V-V0) C(H+),扩散皿内室反响：,NH3+H3BO3NH4H2BO3,1 1,Y (V-V0) C(H+),Y= (V-V0) C(H+),土壤碱解氮实验,不同筛号下测定土壤碱解氮含量,不同称样量和,NaOH,体积对测定结果的影响,操作过程中失误对测定结果的影响,不同温度不同培养时间下测定的碱解氮含量,不同筛号下测定土壤碱解氮含量,处理,1,：土样,1g + NaOH 5mL,处理,2,：土样,1g + NaOH 10mL,处理,3,：土样,2g + NaOH 5mL,处理,4,：土样,2g + NaOH 10mL,不同称样量和,NaOH,体积对测定结果的影响,此处插入图片,(),不同温度不同时间下测定的碱解氮含量,需要继续深入研究,Thank You !,不尽之处，恳请指正！,