实验室测定土壤中水解性氮的方法改进研究

江能勇 汪雪阳

（湖北九泰安全环保技术有限公司 湖北十堰 442000）

1 前言

土壤中水解性氮的测定反映土壤中有效养分、氮的供应强度、氮的供应容量和释放速率。目前，土壤中水解性氮较多，应采用碱解扩散法，但该方法在测定过程中步骤繁琐、耗时较长，且影响因素众多。经反复研究测定，本文发现其培养时间可通过改变培养温度来缩短。

2 试验试剂及仪器

1.8 mol/L氢氧化钠溶液：称取72 g氢氧化钠溶液溶于1 L水中。

锌-硫酸亚铁还原剂：称取并磨细，通过0.25 mm孔径筛的硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）50.0 g及10.0 g锌粉混合均匀，贮于棕色瓶中。

碱性胶液：称取40.0 g阿拉伯胶和50 mL水放置在烧杯中，调匀，加热到60℃～70℃，冷却。加入40 mL甘油和20 mL饱和碳酸钾水溶液，搅匀，冷却。离心除去不溶物（最好放置在盛有浓硫酸的干燥器中以除去氨）。

0.01 mol/L盐酸标准溶液：量取100.0 mL的0.1mol/L盐酸溶液，用水定容至1 L。

甲基红-溴甲酚绿混合指示剂：称取0.50 g溴钾酚绿及0.10 g甲基红于玛瑙研钵中研细，用少量95%乙醇研磨至全部溶解，用95%乙醇定容到100 mL，该指示剂贮存期不超过2个月。

硼酸-指示剂溶液：称取20.0 g硼酸，溶于1 L水中。使用前，每升硼酸溶液中加5.0 ml甲基红-溴甲酚绿混合指示剂，并用0.1 mol/L氢氧化钠溶液，调节至红紫色（pH值约4.5）。此液放置时间不宜超过1周，如在使用过程中，pH值有变化，需随时用稀酸或稀碱调节。

仪器：扩散皿、半微量滴定管、移液管、天平、培养箱。

3 测定步骤

（1）称取过2mm孔径筛的风干土样1.00g～2.00 g（精确至0.01 g）均匀地平铺于扩散皿外室，在土壤外室内加1 g锌-硫酸亚铁还原剂平铺土样上（若为潜育土壤，不需加还原剂）。同样进行试剂空白作参比。

（2）加3.0 mL 20 g/L硼酸-指示剂溶液于扩散皿内室中。

（3）在扩散皿外室边缘上方涂碱性胶液，盖好毛玻璃并旋转数次，使毛玻璃与扩散皿边完全粘和。然后慢慢转开毛玻璃的一边，使扩散皿的一边露出一条狭缝，在此缺口加入10.0 mL 1.8 mol/L氢氧化钠溶液于扩散皿的外室中，立即用毛玻璃盖严。由于碱性胶液的碱性很强，在涂胶液时，应细心，慎防污染内室，造成误差。

（4）水平轻轻转动扩散皿，使外室溶液与土样充分混合，然后小心地用2根橡皮筋交叉成十字形圈紧，使毛玻璃固定。放在恒温箱中，于40℃保温24 h，在此期间应间歇地水平轻轻转动3次。

（5）用0.01mol/L盐酸标准溶液滴定内室硼酸中吸收的氨量，颜色由蓝变紫红，即达终点。滴定时使用细玻璃棒搅动内室溶液，不宜摇动扩散皿，以免溢出。接近终点时，可用玻璃棒稍沾滴定管尖端的标准酸溶液，以防滴过终点。

（6）在样品测定同时，测定试剂空白和标准土样。

4 注意事项

（1）保证内室洁净，实验开始前，用滤纸将内室擦拭干净，加外室土壤、还原剂、碱性胶液时，给内室盖上表面皿，防止其污染内室溶液；

（2）还原剂纯度应为化学纯以上纯度；

（3）涂碱性胶液时不宜太多，否则易污染内外室；

（4）扩散皿使用前，应彻底清洗干净，用稀盐酸浸泡，再用清水清洗3遍；

（5）使用微量滴定管滴定，滴定时应边搅拌边滴定，滴定至近终点时，使用玻璃棒从滴定管尖端沾取少量标准酸，滴入扩散皿内；

（6）加入氢氧化钠时，应使用移液管，不宜使用移液枪，防止溶液溅进内室，加完迅速盖紧毛玻璃，防止氨气逸出；

（7）加完所有溶液后应平稳放入恒温箱中培养，不宜颠簸，防止扩散皿内外室污染；

（8）实验宜在独立密闭实验室内操作，防止其他实验或试剂干扰（如氨水）引起误差。

5 方法探索改进

根据LY/T1228-2015方法标准要求，＜50 mg/kg土壤样品其绝对偏差应＜2.5 mg/kg，50～200 mg/kg土壤样品其绝对偏差应＜10 mg/kg，＞200 mg/kg土壤样品其相对偏差应＜5%。经反复试验，24 h的培养时间可通过升高培养温度来缩短，其结果的允许差均在范围内。取3组土样，分别于40℃下培养24h、于50℃下培养12 h，取出测定土壤中水解性氮，结果如下：

取3组样品分别于2种条件下培养10次，测定其标准偏差和精密度、准确度（表2为质控样组）。结果见表1～表3。

表1 第一组低浓度样品结果（mg/kg）

表2 第二组质控样样品结果（mg/kg）

表3 第三组高浓度样品结果（mg/kg）

在2种不同温度下，将培养多次的均值作为平行样，比较其绝对偏差或相对偏差，其均在要求范围内。结果见表4。

表4 三组样品不同温度下偏差

6 结论

本文针对土壤中水解性氮的碱解扩散法的试验条件，进行了探索研究。发现无论土样水解性氮含量高或低，以50℃、培养12 h的测定时间都是适合的，这种条件下的实验结果与40℃、24 h的结果基本一致，且重复性较好，精密度高。该法可有效缩短样品分析时间，提高样品分析速率。