土壤有效氮的测定
本章要点：
1、了解土壤有效养分的概念。
2、掌握土壤有效养分测定方法选择的依据。
3、了解土壤有效氮的存在形态，及其常用测定
方法的优缺点。
4、掌握土壤碱解氮测定的方法原理、反应条件
及操作技术。
5、掌握土壤无机氮测定的浸提方法。
6、掌握靛酚蓝比色法测定土壤铵态氮的方法原
理、反应条件及操作技术。
7、掌握紫外分光光度法测定土壤硝态氮的方法
原理及操作技术。
土壤有效 N的测定
土壤有效养分,是指在一定时间内，通常是指一
个生长季节内，作物可以吸收、利用的土壤养分。
土壤养分具有不同的化学形态和存在状态，一般简
化为三部分：
难溶性养分 活性养分 溶液中的养分
固相 液相
非有效养分 有效养分
活性养分又可称为可溶态、易分解态、易水解态养分。
用化学方法测定有效养分的基本设想：
选用适当的化学试剂与土壤作用，将其中的有效部
分溶解出来，经过分离后用定量分析方法加以定量
测定，以此量作为土壤供肥的强度或容量指标。所
以，测定方法分为两部分：
（ 1） 有效养分的浸提（前处理，预处理）
（ 2） 浸出液中养分的定量（定量或测定）
有效养分测定方法的中心是用化学试剂溶解有效养
分，从而分离出来测定之。
关键在于浸提方法的选择。
浸提方法包括：
浸提剂种类，土液比，时间等。最重要的是 浸提剂,
其选择的原则（依据）是：
（ 1）浸出的土壤养分量应与作物吸收量（或植物对
养分的反应）有良好的相关性；
（ 2）快速、简便；
（ 3）适应性广，包括,A 一种浸提剂适用多种元素；
B 各类土壤；
C 各实验室都可用。
（ 4）成本低。
化学方法测定土壤有效养分的数值不是植物吸收养分
的绝对数量，而只是一个 相对值 。
土壤中 N的形态 (复习 )
无机 N：固相上：固定态 NH4+，交换态 NH4+
液相上：溶液中 NH4+,NO3-,NO2-
有机 N：进入土中的动植物残体经过复杂变化形成
不同形态的化合物，并以不同状态存在。
根据易矿化程度不同分为：
氨基酸 氨基糖、酰胺 6mol L-1HCl提取 N（水
解性） 非水解 N 难矿化 N（与腐殖质结合）
土壤有效 N
定义,当季作物可以吸收利用的 N。
形态：
（ 1）无机 N,NH4+,NO3-,NO2- （液）
交换态 NH4+
非交换态 NH4+
（ 2）易水解的有机态 N（易矿化 N）：
一般为全 N的 1-3%（一年），与其形态和存
在状态有关。
测定方法评述
1、初始（起始）无机 N（施肥前测定）
水田 —NH4+（不测 NO3-，无）
旱田 —NO3-和 NH4+
Nmin的测定（土壤剖面 (根层 )残余无机 N）？
(根系深度,NO3-的移动性 )
2、易水解性 N（潜在有效 N、易矿化 N）
培养法测定土壤可矿化 N
一、好气培养法：
1,基本原理：
将土壤置于培养箱中，在好气条件下培养一定
时间，利用土壤中的微生物将土壤中的易水解
的有机 N矿化成无机 N，然后测定培养前后释放
出来的无机 N（ NH4-N,NO3-N）。（扣除原有
的无机 N或培养前淋洗除去）
2,培养条件：
（ 1）温度,25-35?C （ 25,30,35?C）
（ 2）水分（通气性）,50-60%（最大持水量）
为保持通气性，土样常与砂粒（或蛭石）
混合后培养。
（ 3）时间,2-4周（ 2,3或 4周）
3,优缺点：
（ 1）测定原理有理论依据（与田间矿化相似）
（ 2）与植物吸 N量相关性高，常作为其他方法
的参比
（ 3）与盆栽法相比，时间较短
（ 1）与化学法相比，时间长
（ 2）条件要求严格，尤其水分不易掌握
（ 3）培养时间短结果不可靠，培养时间长则易
生成有害物质，抑制进一步的硝化作用。
所以，有一种培养法是用 0.01mol L-1CaCl2
淋洗生成的 NO3-，再继续培养。
优
点
缺
点
二、嫌气培养法：
1,基本原理,将土壤淹水处于嫌气条件下，置
于培养箱中培养一定时间，利用厌气微生物
将土壤有机 N矿化成 NH4-N，然后测定 NH4-N
含量（扣除原有的 NH4-N）。
2,培养条件：
（ 1）土壤淹水，处于嫌气态
（ 2）温度,30-40?C （ 30或 40?C）
（ 3）时间,1-2（ 1或 2周）
3、优缺点：
优点：
（ 1）条件易于控制，不必考虑水分、通气矛盾
（ 2）与好气法相比，快速、准确，重现性好
（ 3）培养时间相对较短
（ 4）可靠性也好，不仅适用于水田，也适用于旱田
缺点：
（ 1）有反硝化问题，可加液体石蜡来消除
（ 2）与化学法相比，时间仍长
化学方法测定土壤供 N能力
一、全 N 或有机 C,不是有效 N
二、易水解性 N（潜在有效 N）：
着眼点是测定土壤中容易分解的那部分有机态 N。
1,碱水解性 N（碱解 N）：
（ 1） NaOH-扩散法：
2.0g土 + 10.00ml 1mol/L NaOH,40?1?C，
24?0.5hr
（ 2）蒸馏法：
用 CaO,MgO,NaOH,Ba(OH)2与土样蒸馏一定
时间
（ 3） 0.05mol L-1NaHCO3浸提 -紫外分光光度法：
0.05mol L-1NaHCO3 100ml 与 5.00g土，振荡 15min，
离心，在 260nm比色。
2、酸水解法：
（ 1） 0.5 mol L-1（ 1/2 H2SO4）浸提法
以 1,20水土比，浸提 24h，测定浸提出的有机 N、
NH4+,NO3-。
（ 2） 6 mol L-1 HCl
（ 3） 1 mol L-1 H2SO4
3,氧化降解 N：
在酸或碱性条件下，加氧化剂来分解有机 N。
例如,KMnO4-Na2CO3,KMnO4- H2SO4。
4,其他方法：
（ 1）高压蒸煮法：
0.01mol L-1CaCl2 与土共煮，高压下 16h
（ 2） 1 mol L-1 KCl煮沸 1h
三、无机 N,（ NH4+,NO3-,NO2-）
意义,无机 N本身是速效 N，是植物吸收利用的主
要形态。
易水解性 N、培养法的 N，最后都需要测定
NH4+或 NO3-。
土样的特殊性,新鲜样品
（ 1） 采样后要求冷冻或冷藏
（ 2） 快速干燥使 NO3-变化极小，但对 NH4+影响大
浸提：
NH4-N,阳离子、交换态，存在于土壤胶体表面。
浸提剂,1-2 mol L-1 KCl或 NaCl
浸提方法：淋洗法或平衡法
NO3-N（ NO2-）,不被胶体吸附，用水即可浸出。
但溶液易浑浊，要得清亮溶液，可加 CaSO4、
KAl(SO4)2,KCl,NaCl,CuSO4-CaO等。
浸出液中 N的测定
硝态氮的测定：
1、酚二磺酸法：
1863年 Sprenge提出,1929年 Harper改进
方法原理, 酚二磺酸在无水条件下，与硝酸起硝化
反应，生成硝基酚二磺酸。生成物在酸性条件下
为无色，在碱性条件下为稳定的黄色，可根据黄
色的强度用比色法测定 NO3-N的含量。
注意事项：
（ 1） 硝化反应要求在 无水条件 下进行，所以加显
色剂（酚二磺酸）前需要蒸干。但在微酸性下蒸
干,NO3-N可能以 HNO3态逸出，所以应使蒸发液
呈 微碱性 或保持 中性 。
（ 2）干扰离子：
Cl-,土壤含 Cl-大于 15 mg kg-1时，会干扰测定。
HCl + HNO3 NOCl （亚硝酰氯） + Cl2 + 2 H2O
6 HCl + 2 HNO3 2 NO + 2Cl2 + 4 H2O
消除方法,每 100ml滤液加入 0.1gAg2SO4，振荡
15min，再加入 0.2g Ca（ OH） 2和 0.5gMgCO3
以沉淀过剩的 Ag+。
NO2-,干扰是它与显色剂也呈黄色，但一般土壤
含 NO2-极少，可忽略不计。
NO2-含量大于 1 mg kg-1时，可加入 尿素 或 硫脲 或
氨基磺酸 （ 2%NH2SO3H）破坏它。
HNO2 + NH2SO3H = N2 + H2SO4 +H2O
重金属,在碱化时会沉淀，可过滤除去沉淀后再比
色。一般浸出液中重金属不多。
有机质,颜色干扰，用活性碳除去。
（ 3）适用范围,0.1 – 2 mg L-1
（ 4）比色波长,400-410nm
评价,此法重复性好，准确性高，常作测定微量
NO3-N的参比方法。但需要蒸干，手续较麻烦。
2、紫外分光光度法：
（ 1） NO3-等的紫外吸收特性及测定波长的选择：
NO3-在 203nm和 300nm处各有一个吸收峰，但 203nm
处的灵敏度是 300nm处的 1000倍。因此，可在 203nm
附近测定含量少的样品，如土壤 NO3-N等；而在 300
nm附近测定含量高的样品，如肥料中 NO3-N。
土壤中以及浸提剂中可能存在的物质在紫外波段的
吸收特性：
波长 203nm时,NO3-N的吸收值最高，但此时多数
无机盐、土壤有机质都有很高的吸收值，因此难于
在此波长下测定 NO3-而不被其它离子干扰。
波长 210nm时,NO3-N的灵敏度稍有下降，但在此
波长下，很多无机盐已无吸收值或吸光度极低，因
此多数无机盐实际已无干扰或干扰极少。只有 OH-、
CO32-,HCO3-,NO2-以及 Fe3+,Cu2+等吸收值仍较
高，还有有机质。
这些干扰物的消除：
A,OH-,CO32-,HCO3-可加入酸，酸化而消除。
B,NO2-,一般含量极少，不会造成干扰；如含量
高可加入氨基磺酸消除。氨基磺酸在室温下很
快（ 2min）就能定量地分解 NO2-，而对 NO3-无
作用。
HNO2 +NH2SO3H = N2 + H2SO4 + H2O
过量的氨基磺酸在 210nm处无吸收值。
C,Fe3+,Cu2+等土壤中含量少，一般不会造成干
扰。若多时，可用差值法（ Zn还原法）消除。
D、有机质的干扰：
有机质在 210nm处有较高的吸收值，因此，紫外
法测定 NO3-N，有机质是主要的干扰物质。紫外
法的不同措施都是针对有机质的干扰而设计的。
（ 2）测定方法：
A、差值法（ Zn还原法）
方法原理,根据吸光度具有可加性，在 210nm 处，
两次测定试液的吸光度。 第一次,取一份试液酸
化（消除 OH-,CO32-,HCO3-等的干扰），测定
吸收值 A1； 第二次,取另一份试液酸化后，加还
原剂（如镀 Cu的 Zn粒或 Ni,Al合金粉等）使 NO3-
还原成非 NO3-物质（如 NH4+等），再测定试液的
吸收值 A2。二者之差（ A1-A2）即被认为是 NO3-N
的吸光度。此 NO3-的吸收值与其浓度成正比，可
做工作曲线求 NO3-。
评价,此法原理上比较合理，结果也可靠，是目
前常用的紫外分光光度法。缺点是需要时间较
长，还原作用要求在 8-10小时以上才能完全。
B,校正因数法：
方法原理,根据吸光度的可加性，改变波长，两次
测定。 NO3-N在 210nm处有强吸收值,而在 275nm
处无吸收值（或极低），但干扰物（如有机质等）
在两个波长下都有吸收值，但在 210nm处的吸收
值要比 275nm处大若干倍。
因此，分别在 210与 275nm处两次测得 A值后，可将
有机质的 A275(OM)校正为 A210(OM)值，从 A210(总 )中减去，
即得到 NO3-在 210nm处的吸收值，从而求出 NO3-的
含量。
A210(NO3) = A210(NO3 +杂 ) — R ? A275(杂 )
R为校正因数，是由实验得到的，主要决定于选用的
波长和干扰物的性质。北京地区为 3.6。
评价,优点是快速、简便。缺点是不能消除有机质
以外的干扰物的影响，而且 R值随土壤类型有所
不同，都用一个 R值会造成误差。
土壤无机氮的测定
亚硝态氮的测定：
常用的方法是 Griess比色法（重氮 -偶联法） 。
重氮试剂：对氨基苯磺酰胺（又称磺胺）
对氨基苯磺酸
偶合 (偶联 )试剂,??萘胺
N-(1-萘基 )乙二胺
原理,在酸性介质中,HNO2与重氮试剂（对氨基
苯磺酰胺）进行重氮化反应，生成重氮盐，然后
重氮盐与偶合试剂（ N-(1-萘基 )乙二胺）进行偶
合反应，生成红色的偶氮化合物，其颜色深浅与
NO2-N含量成正比，可用比色法测定。
此法吸收峰为 520nm，测定范围 0-0.6mg/L。
酸度要求 pH1.5-1.6，提高酸度可加速重氮化反应，
但延缓偶合反应。
加温可促进反应，但使颜色的稳定性下降。一般
25?C下,10分钟即达最大值。
土壤无机氮的测定
铵态氮的测定：
1、扩散法：
将土壤放在扩散皿的外室，加入一定量的 MgO悬
液，在室温下扩散 24小时，然后滴定内室 H3BO3
所吸收的 NH4+。
该法是利用 MgO的弱碱性（ pH 11），在扩散皿中
直接与土壤作用，使 NH3逸出，而不破坏土壤胶体
和有机质，而且是在室温下进行的。
评价,优点是设备简便，不必蒸馏，适用于大批
样品的分析；测定 NH4-N的范围为 50-300?g(含
量低的样品 )。但因是固体样品直接与 MgO作用，
不易均匀，重现性不好；用浸提剂浸提时，因
浸提液中 NH4+含量少而不易准确测定。
2、蒸馏法（浸提 -蒸馏法）：
土样用 2 mol L-1KCl溶液浸提，浸出液用蒸馏法
测定 NH4+的含量，也用 MgO碱化。因高温，不
易直接用土壤而用浸出液。
吸取一定量的浸出液，在半微量定氮仪中加入
MgO悬液进行蒸馏，用 H3BO3吸收逸出的 NH3，
再用标准 HCl滴定。
这里不能用 NaOH，因浸出液中有有机氮，加 MgO
碱化时不致使有机 N水解成 NH4+，若加 NaOH碱化，
有机 N会水解成 NH3。
此法操作简便，易于控制，适用的 NH4+范围为：
?10mg kg-1的土壤 N，即含 NH4+较高的土壤。
蒸馏法还可以在 MgO存在下直接作用于土壤，不
预先浸提，但此法在弱碱蒸馏时，仍可能使一些简
单的有机 N微弱水解成 NH4+而被蒸出，使结果偏高，
不如用浸提后蒸馏法可靠。
3、靛酚蓝比色法：
方法原理,土壤浸出液中的 NH4-N在碱性介质中与
次氯酸盐（ Na）和苯酚作用，生成水溶性的染料
靛酚蓝，兰色的强度与 NH4-N的含量成正比，可
用比色法测定。
比色条件：
（ 1） 碱性介质中反应，要求 pH 10.5-11.7。
（ 2） 以硝普钠为催化剂，可以加速显色速度和增
加兰色深度以及稳定性。
硝普钠为：亚硝基铁氰化钠，或称亚硝酰基五氰
基合铁（ III）酸钠,Na2Fe（ CN） 5NO，有毒。
（ 3）显色和稳定时间：
在室温下（ 20?C）一般显色时间约为 1小时，但要
完全显色约需 2-3小时，所以加入试剂后 静置 1小时
即可比色。
稳定时间为 24小时，或 24小时以上。为加速显色，
也可在 40?C下加热，半小时即可显色。
（ 4）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。
（ 5）测定范围,0.05-0.5mg/L；比色波长,625nm。
评价
优点,兰色稳定，比色液为真溶液，灵敏度高；
准确度、精密度高；
干扰离子可用 EDTA掩蔽。
缺点,试剂不稳定，须冷藏，或当天配制；
试剂有毒；
显色时间稍长。
4、纳（奈）氏试剂比色法（ Nessler）：
方法原理, 纳氏试剂的主要成分是四碘汞酸钾
（ K2HgI4），微量的 NH3在强碱性条件下（ pH 11）
与纳氏试剂作用生成橙色的碘化氨基亚汞（络合物
Hg2O(NH2I)）：
NH3 + 2 K2HgI4 + 3 KOH= [O NH2]I + 7 KI + 2 H2O
铵含量高时，生成的碘化氨基亚汞为橙黄色沉淀；
铵含量低时，则仅使溶液呈黄色的胶体溶液，黄色
的深浅与铵浓度成正比，可用比色法定量。
反应条件：
（ 1） 在强碱性条件下形成络合物,pH ? 4不显色，
pH 4-11之间，随 pH值增加颜色加深,pH ? 11颜
色稳定。故要求 pH达到 11左右（纳氏试剂已包含
有碱 KOH）。
（ 2） 因在碱性下反应,Cu2+,Mg2+,Fe2+,Mn2+
有干扰，可用 EDTA或酒石酸钾钠掩蔽。
（ 3） 显色时间,5分钟；稳定时间,20小时
（ 4） 工作范围,0.2-3 mg L-1
本章要点：
1、了解土壤有效养分的概念。
2、掌握土壤有效养分测定方法选择的依据。
3、了解土壤有效氮的存在形态，及其常用测定
方法的优缺点。
4、掌握土壤碱解氮测定的方法原理、反应条件
及操作技术。
5、掌握土壤无机氮测定的浸提方法。
6、掌握靛酚蓝比色法测定土壤铵态氮的方法原
理、反应条件及操作技术。
7、掌握紫外分光光度法测定土壤硝态氮的方法
原理及操作技术。
土壤有效 N的测定
土壤有效养分,是指在一定时间内，通常是指一
个生长季节内，作物可以吸收、利用的土壤养分。
土壤养分具有不同的化学形态和存在状态，一般简
化为三部分：
难溶性养分 活性养分 溶液中的养分
固相 液相
非有效养分 有效养分
活性养分又可称为可溶态、易分解态、易水解态养分。
用化学方法测定有效养分的基本设想：
选用适当的化学试剂与土壤作用，将其中的有效部
分溶解出来，经过分离后用定量分析方法加以定量
测定，以此量作为土壤供肥的强度或容量指标。所
以，测定方法分为两部分：
（ 1） 有效养分的浸提（前处理，预处理）
（ 2） 浸出液中养分的定量（定量或测定）
有效养分测定方法的中心是用化学试剂溶解有效养
分，从而分离出来测定之。
关键在于浸提方法的选择。
浸提方法包括：
浸提剂种类，土液比，时间等。最重要的是 浸提剂,
其选择的原则（依据）是：
（ 1）浸出的土壤养分量应与作物吸收量（或植物对
养分的反应）有良好的相关性；
（ 2）快速、简便；
（ 3）适应性广，包括,A 一种浸提剂适用多种元素；
B 各类土壤；
C 各实验室都可用。
（ 4）成本低。
化学方法测定土壤有效养分的数值不是植物吸收养分
的绝对数量，而只是一个 相对值 。
土壤中 N的形态 (复习 )
无机 N：固相上：固定态 NH4+，交换态 NH4+
液相上：溶液中 NH4+,NO3-,NO2-
有机 N：进入土中的动植物残体经过复杂变化形成
不同形态的化合物，并以不同状态存在。
根据易矿化程度不同分为：
氨基酸 氨基糖、酰胺 6mol L-1HCl提取 N（水
解性） 非水解 N 难矿化 N（与腐殖质结合）
土壤有效 N
定义,当季作物可以吸收利用的 N。
形态：
（ 1）无机 N,NH4+,NO3-,NO2- （液）
交换态 NH4+
非交换态 NH4+
（ 2）易水解的有机态 N（易矿化 N）：
一般为全 N的 1-3%（一年），与其形态和存
在状态有关。
测定方法评述
1、初始（起始）无机 N（施肥前测定）
水田 —NH4+（不测 NO3-，无）
旱田 —NO3-和 NH4+
Nmin的测定（土壤剖面 (根层 )残余无机 N）？
(根系深度,NO3-的移动性 )
2、易水解性 N（潜在有效 N、易矿化 N）
培养法测定土壤可矿化 N
一、好气培养法：
1,基本原理：
将土壤置于培养箱中，在好气条件下培养一定
时间，利用土壤中的微生物将土壤中的易水解
的有机 N矿化成无机 N，然后测定培养前后释放
出来的无机 N（ NH4-N,NO3-N）。（扣除原有
的无机 N或培养前淋洗除去）
2,培养条件：
（ 1）温度,25-35?C （ 25,30,35?C）
（ 2）水分（通气性）,50-60%（最大持水量）
为保持通气性，土样常与砂粒（或蛭石）
混合后培养。
（ 3）时间,2-4周（ 2,3或 4周）
3,优缺点：
（ 1）测定原理有理论依据（与田间矿化相似）
（ 2）与植物吸 N量相关性高，常作为其他方法
的参比
（ 3）与盆栽法相比，时间较短
（ 1）与化学法相比，时间长
（ 2）条件要求严格，尤其水分不易掌握
（ 3）培养时间短结果不可靠，培养时间长则易
生成有害物质，抑制进一步的硝化作用。
所以，有一种培养法是用 0.01mol L-1CaCl2
淋洗生成的 NO3-，再继续培养。
优
点
缺
点
二、嫌气培养法：
1,基本原理,将土壤淹水处于嫌气条件下，置
于培养箱中培养一定时间，利用厌气微生物
将土壤有机 N矿化成 NH4-N，然后测定 NH4-N
含量（扣除原有的 NH4-N）。
2,培养条件：
（ 1）土壤淹水，处于嫌气态
（ 2）温度,30-40?C （ 30或 40?C）
（ 3）时间,1-2（ 1或 2周）
3、优缺点：
优点：
（ 1）条件易于控制，不必考虑水分、通气矛盾
（ 2）与好气法相比，快速、准确，重现性好
（ 3）培养时间相对较短
（ 4）可靠性也好，不仅适用于水田，也适用于旱田
缺点：
（ 1）有反硝化问题，可加液体石蜡来消除
（ 2）与化学法相比，时间仍长
化学方法测定土壤供 N能力
一、全 N 或有机 C,不是有效 N
二、易水解性 N（潜在有效 N）：
着眼点是测定土壤中容易分解的那部分有机态 N。
1,碱水解性 N（碱解 N）：
（ 1） NaOH-扩散法：
2.0g土 + 10.00ml 1mol/L NaOH,40?1?C，
24?0.5hr
（ 2）蒸馏法：
用 CaO,MgO,NaOH,Ba(OH)2与土样蒸馏一定
时间
（ 3） 0.05mol L-1NaHCO3浸提 -紫外分光光度法：
0.05mol L-1NaHCO3 100ml 与 5.00g土，振荡 15min，
离心，在 260nm比色。
2、酸水解法：
（ 1） 0.5 mol L-1（ 1/2 H2SO4）浸提法
以 1,20水土比，浸提 24h，测定浸提出的有机 N、
NH4+,NO3-。
（ 2） 6 mol L-1 HCl
（ 3） 1 mol L-1 H2SO4
3,氧化降解 N：
在酸或碱性条件下，加氧化剂来分解有机 N。
例如,KMnO4-Na2CO3,KMnO4- H2SO4。
4,其他方法：
（ 1）高压蒸煮法：
0.01mol L-1CaCl2 与土共煮，高压下 16h
（ 2） 1 mol L-1 KCl煮沸 1h
三、无机 N,（ NH4+,NO3-,NO2-）
意义,无机 N本身是速效 N，是植物吸收利用的主
要形态。
易水解性 N、培养法的 N，最后都需要测定
NH4+或 NO3-。
土样的特殊性,新鲜样品
（ 1） 采样后要求冷冻或冷藏
（ 2） 快速干燥使 NO3-变化极小，但对 NH4+影响大
浸提：
NH4-N,阳离子、交换态，存在于土壤胶体表面。
浸提剂,1-2 mol L-1 KCl或 NaCl
浸提方法：淋洗法或平衡法
NO3-N（ NO2-）,不被胶体吸附，用水即可浸出。
但溶液易浑浊，要得清亮溶液，可加 CaSO4、
KAl(SO4)2,KCl,NaCl,CuSO4-CaO等。
浸出液中 N的测定
硝态氮的测定：
1、酚二磺酸法：
1863年 Sprenge提出,1929年 Harper改进
方法原理, 酚二磺酸在无水条件下，与硝酸起硝化
反应，生成硝基酚二磺酸。生成物在酸性条件下
为无色，在碱性条件下为稳定的黄色，可根据黄
色的强度用比色法测定 NO3-N的含量。
注意事项：
（ 1） 硝化反应要求在 无水条件 下进行，所以加显
色剂（酚二磺酸）前需要蒸干。但在微酸性下蒸
干,NO3-N可能以 HNO3态逸出，所以应使蒸发液
呈 微碱性 或保持 中性 。
（ 2）干扰离子：
Cl-,土壤含 Cl-大于 15 mg kg-1时，会干扰测定。
HCl + HNO3 NOCl （亚硝酰氯） + Cl2 + 2 H2O
6 HCl + 2 HNO3 2 NO + 2Cl2 + 4 H2O
消除方法,每 100ml滤液加入 0.1gAg2SO4，振荡
15min，再加入 0.2g Ca（ OH） 2和 0.5gMgCO3
以沉淀过剩的 Ag+。
NO2-,干扰是它与显色剂也呈黄色，但一般土壤
含 NO2-极少，可忽略不计。
NO2-含量大于 1 mg kg-1时，可加入 尿素 或 硫脲 或
氨基磺酸 （ 2%NH2SO3H）破坏它。
HNO2 + NH2SO3H = N2 + H2SO4 +H2O
重金属,在碱化时会沉淀，可过滤除去沉淀后再比
色。一般浸出液中重金属不多。
有机质,颜色干扰，用活性碳除去。
（ 3）适用范围,0.1 – 2 mg L-1
（ 4）比色波长,400-410nm
评价,此法重复性好，准确性高，常作测定微量
NO3-N的参比方法。但需要蒸干，手续较麻烦。
2、紫外分光光度法：
（ 1） NO3-等的紫外吸收特性及测定波长的选择：
NO3-在 203nm和 300nm处各有一个吸收峰，但 203nm
处的灵敏度是 300nm处的 1000倍。因此，可在 203nm
附近测定含量少的样品，如土壤 NO3-N等；而在 300
nm附近测定含量高的样品，如肥料中 NO3-N。
土壤中以及浸提剂中可能存在的物质在紫外波段的
吸收特性：
波长 203nm时,NO3-N的吸收值最高，但此时多数
无机盐、土壤有机质都有很高的吸收值，因此难于
在此波长下测定 NO3-而不被其它离子干扰。
波长 210nm时,NO3-N的灵敏度稍有下降，但在此
波长下，很多无机盐已无吸收值或吸光度极低，因
此多数无机盐实际已无干扰或干扰极少。只有 OH-、
CO32-,HCO3-,NO2-以及 Fe3+,Cu2+等吸收值仍较
高，还有有机质。
这些干扰物的消除：
A,OH-,CO32-,HCO3-可加入酸，酸化而消除。
B,NO2-,一般含量极少，不会造成干扰；如含量
高可加入氨基磺酸消除。氨基磺酸在室温下很
快（ 2min）就能定量地分解 NO2-，而对 NO3-无
作用。
HNO2 +NH2SO3H = N2 + H2SO4 + H2O
过量的氨基磺酸在 210nm处无吸收值。
C,Fe3+,Cu2+等土壤中含量少，一般不会造成干
扰。若多时，可用差值法（ Zn还原法）消除。
D、有机质的干扰：
有机质在 210nm处有较高的吸收值，因此，紫外
法测定 NO3-N，有机质是主要的干扰物质。紫外
法的不同措施都是针对有机质的干扰而设计的。
（ 2）测定方法：
A、差值法（ Zn还原法）
方法原理,根据吸光度具有可加性，在 210nm 处，
两次测定试液的吸光度。 第一次,取一份试液酸
化（消除 OH-,CO32-,HCO3-等的干扰），测定
吸收值 A1； 第二次,取另一份试液酸化后，加还
原剂（如镀 Cu的 Zn粒或 Ni,Al合金粉等）使 NO3-
还原成非 NO3-物质（如 NH4+等），再测定试液的
吸收值 A2。二者之差（ A1-A2）即被认为是 NO3-N
的吸光度。此 NO3-的吸收值与其浓度成正比，可
做工作曲线求 NO3-。
评价,此法原理上比较合理，结果也可靠，是目
前常用的紫外分光光度法。缺点是需要时间较
长，还原作用要求在 8-10小时以上才能完全。
B,校正因数法：
方法原理,根据吸光度的可加性，改变波长，两次
测定。 NO3-N在 210nm处有强吸收值,而在 275nm
处无吸收值（或极低），但干扰物（如有机质等）
在两个波长下都有吸收值，但在 210nm处的吸收
值要比 275nm处大若干倍。
因此，分别在 210与 275nm处两次测得 A值后，可将
有机质的 A275(OM)校正为 A210(OM)值，从 A210(总 )中减去，
即得到 NO3-在 210nm处的吸收值，从而求出 NO3-的
含量。
A210(NO3) = A210(NO3 +杂 ) — R ? A275(杂 )
R为校正因数，是由实验得到的，主要决定于选用的
波长和干扰物的性质。北京地区为 3.6。
评价,优点是快速、简便。缺点是不能消除有机质
以外的干扰物的影响，而且 R值随土壤类型有所
不同，都用一个 R值会造成误差。
土壤无机氮的测定
亚硝态氮的测定：
常用的方法是 Griess比色法（重氮 -偶联法） 。
重氮试剂：对氨基苯磺酰胺（又称磺胺）
对氨基苯磺酸
偶合 (偶联 )试剂,??萘胺
N-(1-萘基 )乙二胺
原理,在酸性介质中,HNO2与重氮试剂（对氨基
苯磺酰胺）进行重氮化反应，生成重氮盐，然后
重氮盐与偶合试剂（ N-(1-萘基 )乙二胺）进行偶
合反应，生成红色的偶氮化合物，其颜色深浅与
NO2-N含量成正比，可用比色法测定。
此法吸收峰为 520nm，测定范围 0-0.6mg/L。
酸度要求 pH1.5-1.6，提高酸度可加速重氮化反应，
但延缓偶合反应。
加温可促进反应，但使颜色的稳定性下降。一般
25?C下,10分钟即达最大值。
土壤无机氮的测定
铵态氮的测定：
1、扩散法：
将土壤放在扩散皿的外室，加入一定量的 MgO悬
液，在室温下扩散 24小时，然后滴定内室 H3BO3
所吸收的 NH4+。
该法是利用 MgO的弱碱性（ pH 11），在扩散皿中
直接与土壤作用，使 NH3逸出，而不破坏土壤胶体
和有机质，而且是在室温下进行的。
评价,优点是设备简便，不必蒸馏，适用于大批
样品的分析；测定 NH4-N的范围为 50-300?g(含
量低的样品 )。但因是固体样品直接与 MgO作用，
不易均匀，重现性不好；用浸提剂浸提时，因
浸提液中 NH4+含量少而不易准确测定。
2、蒸馏法（浸提 -蒸馏法）：
土样用 2 mol L-1KCl溶液浸提，浸出液用蒸馏法
测定 NH4+的含量，也用 MgO碱化。因高温，不
易直接用土壤而用浸出液。
吸取一定量的浸出液，在半微量定氮仪中加入
MgO悬液进行蒸馏，用 H3BO3吸收逸出的 NH3，
再用标准 HCl滴定。
这里不能用 NaOH，因浸出液中有有机氮，加 MgO
碱化时不致使有机 N水解成 NH4+，若加 NaOH碱化，
有机 N会水解成 NH3。
此法操作简便，易于控制，适用的 NH4+范围为：
?10mg kg-1的土壤 N，即含 NH4+较高的土壤。
蒸馏法还可以在 MgO存在下直接作用于土壤，不
预先浸提，但此法在弱碱蒸馏时，仍可能使一些简
单的有机 N微弱水解成 NH4+而被蒸出，使结果偏高，
不如用浸提后蒸馏法可靠。
3、靛酚蓝比色法：
方法原理,土壤浸出液中的 NH4-N在碱性介质中与
次氯酸盐（ Na）和苯酚作用，生成水溶性的染料
靛酚蓝，兰色的强度与 NH4-N的含量成正比，可
用比色法测定。
比色条件：
（ 1） 碱性介质中反应，要求 pH 10.5-11.7。
（ 2） 以硝普钠为催化剂，可以加速显色速度和增
加兰色深度以及稳定性。
硝普钠为：亚硝基铁氰化钠，或称亚硝酰基五氰
基合铁（ III）酸钠,Na2Fe（ CN） 5NO，有毒。
（ 3）显色和稳定时间：
在室温下（ 20?C）一般显色时间约为 1小时，但要
完全显色约需 2-3小时，所以加入试剂后 静置 1小时
即可比色。
稳定时间为 24小时，或 24小时以上。为加速显色，
也可在 40?C下加热，半小时即可显色。
（ 4）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。
（ 5）测定范围,0.05-0.5mg/L；比色波长,625nm。
评价
优点,兰色稳定，比色液为真溶液，灵敏度高；
准确度、精密度高；
干扰离子可用 EDTA掩蔽。
缺点,试剂不稳定，须冷藏，或当天配制；
试剂有毒；
显色时间稍长。
4、纳（奈）氏试剂比色法（ Nessler）：
方法原理, 纳氏试剂的主要成分是四碘汞酸钾
（ K2HgI4），微量的 NH3在强碱性条件下（ pH 11）
与纳氏试剂作用生成橙色的碘化氨基亚汞（络合物
Hg2O(NH2I)）：
NH3 + 2 K2HgI4 + 3 KOH= [O NH2]I + 7 KI + 2 H2O
铵含量高时，生成的碘化氨基亚汞为橙黄色沉淀；
铵含量低时，则仅使溶液呈黄色的胶体溶液，黄色
的深浅与铵浓度成正比，可用比色法定量。
反应条件：
（ 1） 在强碱性条件下形成络合物,pH ? 4不显色，
pH 4-11之间，随 pH值增加颜色加深,pH ? 11颜
色稳定。故要求 pH达到 11左右（纳氏试剂已包含
有碱 KOH）。
（ 2） 因在碱性下反应,Cu2+,Mg2+,Fe2+,Mn2+
有干扰，可用 EDTA或酒石酸钾钠掩蔽。
（ 3） 显色时间,5分钟；稳定时间,20小时
（ 4） 工作范围,0.2-3 mg L-1
