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土壤硝态氮测定——紫外分光光度法

土壤硝态氮的测定

土壤对作物氮素供应量决定于前季作物收获后残留于土壤剖面中无机氮和作物生长期间通过矿化作用所释放出的矿化氮量。在一定的土壤—气候条件下，无机氮（Nmin，NO3--N+NH4+-N）可作为土壤氮素供应能力的指标。

土壤硝态氮的含量与作物生长的相关性较高。目前国际上旱地土壤多根据土壤硝态氮的测试进行氮肥推荐（水田不宜采用）。NO3-N易溶于水，在多数土壤上不被土壤胶粒所吸附。在农田土壤中施入氮肥过多，造成植物体内硝酸盐和水体中硝酸盐超标，一方面影响植物品质，另外造成农田面源污染，引起环境问题。通过本实验，目的是指导科学施肥和控制环境污染，要求学生掌握土壤硝酸盐的测定方法——分光光度计法。

一、实验原理

利用0.01mol/L CaCl2溶液提取土壤样品中NO3--N，浸出液中的NO3-在紫外分光光度计波长约210nm处，有较强的吸光度，而浸出液中其他物质，除OH-、CO32-、HCO3-、NO2-、Fe3+ 和有机质等外，吸光度均很小。将浸出液加酸酸化，即可消除OH-、CO32-、HCO3-的干扰。因此，用校正因数法消除有机质等物质的干扰后，即用紫外分光光度法直接测定NO3-N的含量。

校正因数法：待测液酸化后，分别在210nm和275nm处测读吸光度。A210是NO3-和以有机质为主的杂质的吸光度；而A275只是有机质的吸光度，因为NO3-在275nm处以无吸收。但有机质在275nm处的吸光度比在210nm处的 吸光度要小R倍，故将A275校正为有机质在210nm处应有的吸光度后，根据吸光度具有可加性，从A210中减去，即得NO3-在210nm处的吸光度（ΔA）。同时做工作曲线即可求出土壤NO3--N的含量。

ΔA= A210- A275×R R为校正因数

二、实验仪器

往复式振荡机、紫外-可见分光光度计（T6新世纪）、200mL容量瓶。

三、实验试剂

（1）0.01mol/L CaCl2溶液：称取1.11g 无水CaCl2（分析纯）溶于1L水中。

（2）（1:9）H2SO4溶液：10mL浓H2SO4（分析纯）缓缓注入90mL水中，混匀。

（3）10μg/mL NO3--N标准溶液：准确称取KNO3（二级）0.7221g溶于水，定容1L，此为100μg/mL NO3—N溶液，将此液准确稀释10倍，即为10μg/mL NO3--N标准液。

四、实验步骤

（1）土壤浸出液的制备

称取风干土样（1mm）10.00g（精确到0.001）放入250mL三角瓶中，用量筒加入50mL 0.01mol/L CaCl2浸提剂（V1）提取，振荡30min，过滤，得到澄清滤液备测。

（2）浸出液中NO3--N的定量

吸取25.00mL待测液放在50mL比色管中，加1mL （1:9） 稀H2SO4，摇匀。用1cm光径的石英比色槽中，分别在210nm和275nm两处测读吸光度为A210和A275，以空白调节仪器的零点。通常设施菜田中硝态氮含量较高，需要稀释，通常稀释20倍（根据实际情况而定，可以先测几个试试）。大批样品测定时，可先测各液（包括浸出液和标准系列溶液）的A210值，再测A275值，以减免逐次改变波长所产生的仪器误差。

NO3-吸光度（ΔA）可由下式求得，ΔA= A210- A275×R，式中R为校正因数，是土壤浸出液中杂质（主要是有机质）在210nm和275nm处的吸光度的比值即R=A210/A275。不同土壤的R值不同，不能直接引用。

校正曲线或回归方程：准确吸取10μg/mL NO3-N标准液0、 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 nm处比色，读取吸光度A。

标准曲线的绘制：从浓度为0.0,0.2,0.4,0.8,1.6,3.2ppm（mg/L）的NH4+-N标准溶液中各取1.0mL的溶液于25mL比色管中，补加KCl溶液至10.0mL，然后按照步骤2进行操作。

比色条件

碱性介质中反应，要求pH为10.5~11.7。

显色和稳定时间：

在室温下一般显色时间为1h，但要完全显色须约2~3h，所以加入试剂后需静置1h即可比色。

稳定时间为24h，或24h以上，为加速显色，也可在40℃下加热，半小时即可显色。

干扰离子

因在碱性下显色，很多金属离子都有干扰，可用EDTA等螯合剂来掩蔽。

测定范围：0.005~0.5mg/L

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