宋書會,張金堯,汪 洪
[中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所,國家化肥質量監督檢驗中心(北京),農業農村部農產品質量安全肥料源性因子風險評估實驗室(北京),北京 100081]
氮是植物生長需求的主要營養元素,土壤氮主要包括有機氮和無機氮兩種主要形態,是評價土壤供氮能力的指標,無機氮主要包括NO2-、NO3-、可交換態NH4+和被黏土固定的不可交換態NH4+,有機氮主要存在于土壤有機質、植物殘體中,有機氮和無機氮通過固定、礦化作用相互轉化[1]。在土壤科學、植物營養學、生物化學等領域對土壤營養供應、植物營養吸收等的研究均需測定土壤全氮含量[2]。
土壤全氮含量的測定主要為濕燒法和干燒法。凱氏定氮法為濕燒法,是傳統的土壤全氮含量測定方法,主要包括蒸餾和滴定,首先用硫酸消煮土壤樣品,將有機氮轉化為無機氮以NH4+的形式存在,之后再測定消煮液中的銨。此方法之后被不斷改進,主要為催化劑的使用和NH4+-N的測定,在消煮過程中可用K2SO4、CuSO4、Se、TiO2等作為催化劑加速氧化[3],縮短消煮時間;消煮液中銨的測定方法主要包括蒸餾滴定法、擴散法和比色法[4]。NH4+的蒸餾和滴定是最常見的方法,即向消煮液中加入堿溶液,NH4+以NH3的形式揮發出被標準酸吸收,之后用標準酸液反向滴定。然而每個消煮的待測液需要15 min完成蒸餾-滴定過程,耗費時間較長[5],即使采用自動定氮儀,蒸餾完成一個樣品也需5 min左右[6]。靛酚藍比色法也可用來測定消煮液中的NH4+,即堿性條件(pH值13.0左右)下銨和次氯酸根反應生成氯胺,用硝普鈉催化,氯胺與水楊酸反應形成藍綠色化合物,在波長660 nm處比色測定[7],此過程較為簡單,不需要較大的空間和特殊的實驗設備[8]。……