测定土壤中氮(N)、磷(P)、钾(K)的含量是农业、环境和土壤科学研究中的基础工作,用于评估土壤肥力、指导施肥和保护生态环境。
一、土壤全氮(Total Nitrogen, TN)的测定
常用方法:
1. 凯氏定氮法(Kjeldahl Method)
适用范围:适用于大多数土壤,测定有机氮 + 铵态氮(不包括硝态氮)。
原理:土壤样品在浓硫酸和催化剂(如硒粉、硫酸铜)作用下消解,将有机氮转化为铵盐;再加碱蒸馏出氨,用硼酸吸收后滴定。
步骤简述:
称取0.5–1.0 g风干土样;
加浓H₂SO₄ + 催化剂,加热消煮至澄清;
冷却后加NaOH蒸馏,NH₃被H₃BO₃吸收;
用标准HCl滴定,计算氮含量。
优点:经典、准确、成本低。
局限:不能测定硝态氮(NO₃⁻-N),需配合其他方法。
若需测定全氮(含硝态氮),可采用:
杜马斯燃烧法(Dumas method):高温燃烧+元素分析仪,快速、全自动,适用于科研和高通量检测。
国家标准:
《土壤 全氮的测定 凯氏法》(NY/T 2542–2014 或 GB 7173–87)
二、土壤有效磷(Available Phosphorus)的测定
注意:通常不测“全磷”,而是测植物可吸收的“有效磷”。
常用提取剂与方法(依土壤pH选择):
1. 石灰性/中性土壤 → Olsen法(碳酸氢钠法)
提取剂:0.5 mol/L NaHCO₃(pH 8.5)
测定:钼锑抗比色法(分光光度计,700 nm)
适用:我国北方大部分土壤
2. 酸性土壤 → Bray-1法 或 Mehlich-3法
Bray-1:0.03 mol/L NH₄F + 0.025 mol/L HCl
Mehlich-3:多元素联合提取剂(适用于多种养分同步测定)
测定原理(钼蓝比色法):
磷与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸,被抗坏血酸还原为蓝色络合物(钼蓝),颜色深浅与磷浓度成正比。
国家标准:
《土壤 有效磷的测定 碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法》(NY/T 1121.7–2006)
三、土壤速效钾(Available Potassium)的测定
通常指交换性钾,即植物可吸收部分。
常用方法:
乙酸铵浸提–火焰光度法或原子吸收法
提取剂:1 mol/L 中性乙酸铵(NH₄OAc, pH 7.0)
原理:NH₄⁺置换土壤胶体上的K⁺,浸提液中的K⁺用仪器测定。
测定手段:
火焰光度计(FP):传统、经济,适合常规实验室;
原子吸收光谱法(AAS)或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES):精度高,可多元素同时测定。
步骤简述:
土壤:乙酸铵 = 1:10(质量:体积),振荡30分钟;
过滤,取清液稀释;
用火焰光度计测定钾浓度,查标准曲线计算含量。
国家标准:
《土壤 速效钾的测定 乙酸铵浸提–火焰光度法》(NY/T 889–2004)
来源:网络
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