硝酸鹽是植物必需的礦質養分,增施氮肥是農業增產的重要措施之一,但過量施用氮肥會造成農產品品質變差、土壤污染、生態破壞等負面影響。因此,土壤硝態氮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。土壤NO3--N含量直接關系到作物產量和品質。硝態氮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淋失和遷移,還會造成地下水和面源污染。
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、紫外分光光度法和電極法。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;離子選擇性電極(ISE)是一種能對溶液中目標離子產生特異性電位響應的電化學傳感器,為土壤硝態氮含量分析提供了一種快速、低成本的技術方案。
實驗儀器
100mL聚乙烯離心管若干、50ml三角瓶若干、恒溫往復式振蕩機、容量瓶(25ml、100ml、1000ml)、量筒、定量濾紙、分光光度計、PH計、記號筆等。
實驗步驟
(1)稱取約適量精確到(0.01 g)新鮮土壤樣品于500 mL螺口聚乙稀瓶中,加人50 mL氯化鉀(1mol/L)浸提液,旋緊瓶蓋,置于恒溫往復式振蕩機中,(25士5)℃條件下以(220士20) r/min的頻率振蕩1 h。
(2)轉移約60mL懸濁液于100mL聚乙烯離心管中,在3000r/min的轉速下離心10min。將約50mL上清液轉移至50 mL聚乙烯瓶中,待測。
(3)標準曲線:
分別吸取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mL硝態氮標準中間液于100 mL容量瓶中,用氯化鉀浸提液定容,搖勻后得到濃度分別為0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mg/L的硝態氮標準曲線工作液。
用光程長10 mm石英比色皿,于220 nm和275 nm波長處,以氯化鉀浸提液為參比溶液,在紫外分光光度計上逐個測定硝態氮標準T工作液的吸光度,計算出校正吸光度并繪制標準曲線。
(4)樣品測定:
用光程長10 mm石英比色皿,在220 nm和275 nm波長處,以氯化鉀浸提液為參比溶液,在紫外分光光度計上測定吸光度,計算出校正吸光度,從標準曲線上查出土壞浸出液中的硝態氮含量。
結果計算:
硝態氮(mg/kg)=(C×V×D)÷M
式中:
C:標準曲線查得的NO3--N含量;?
V:浸提劑體積,ml;?
D:稀釋倍數,無稀釋為1;
M:土樣質量,g。
討論:實驗室測定步驟有嚴格誤差控制,而土壤樣品采集和制備環節易引起測定數據誤差;土樣采集和運輸時放置在室外或低溫運輸都會引起土壤硝態氮和銨態氮含量增加;土樣風干、烘干保存時硝態氮和銨態氮含量增加,長時間冷藏含量也會增加,冷凍保存時含量變化最小;不同浸提劑和不同浸提時間的測定結果有差異,浸提液保存方式對測定結果有明顯影響。
Key?Word:測定得到接近土樣采集時的田間新鮮土壤中氮含量的關鍵途徑為:加快采樣速度、樣品儲運、浸提等環節。