Способ определепия содержания подвижного азота в почвенных вытяжках

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

268740

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.Ч111.1968 (№ 1267753/30-15) Кл. 42l, 3/51

МПК С 01п 31/00

Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 10.IV.1970. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 16Л П.1970

УДК 543.846:543.43 (088.8) Ав1ор изобретения

В. H. Кудеяров

Заявитель

Всесоюзный ордена Трудового Красного научно-исследовательский институт удобрений и им. Д. Н. Прянишникова

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ПОДВИЖНОГО АЗОТА В ПОЧВЕННЫХ ВЫТЯЖКАХ но определять в почвенных вытяжках без предварительной мпнерализации органического вещества.

Принцип способа заключается в том, что предваригельно производят восстановление

NOa в NH4 в кислой среде смесью цинковой пыли и восстановленного железа при отношении цинка к железу, равном 4: 1. Затем аммоний, амиды и а-аминокислоты окисляют в кислой среде до трихлорамина (NCI>) по уравнениям реакций:

1) 2Н + ХН4 +ЗС10 NCI;I+3H>O

2) 5Н + СОХН . R СНХН. ° СООН+

+6CIO — э2Х С1з+СООН ° R° . СО °

° СООН+4НеО

3) ЗН"-+R СН ХНе СООН+ ЗСIΠ— э — !-ХCI;+-R СО . СООН+ЗНвО.

Окисление аммония, амидов и а-аминокислот типох IopHTOM до трихлорамина в кислой среде проводят пр.и рН 1,5 — 5,0.

Трихлорамин при подщелачивании раствора до рН 10 — 11 вступает в реакцию с фенолом, в результате чего образуется индофенол синего цвета.

Для определения подвижного азота используют вытяжки 0,2 н. HCI для дерново-подзолистых и серых лесных почв и 0,5 н. СНзСООН для черноземов. Выбор этих вытяжек обоснос присоединением заявки №

Приоритет

Изобретение относится к способам элементарного анализа почвы, в особенности к способам определения азота, с использованием колориметрирования.

В настоящее время существует целый ряд способов определения подвижного азота в почвах, используемых для диагностики азотного режима почв. Наиболее широкое распространение в нашей стране получили два способа: определение легкогидролизуемого азота по

Тюрину и Кононовой; определение нитрифицирующей способности почв по Кравкову.

Для способа Тюрина и Кононовой в настоящее время нет надежных индексов, показывающих целесообразность применения азотных удобрений, так как качественный состав соединений азота, переходящих в вытяжку

0 5 н. серной кислоты сильно варьирует по почвенным разностям.

Более надежным способом прогноза действия азотных удобрений является определение нитрифицирующей способности почв по Кравкову. Но этот способ длителен (12 — 14 дней) и трудоемок.

Предлагаемым способом подвижный азот (минеральные соединения — NH 4 и ХОз органические — амиды и а-аминокислоты) мож.4 .- -- тв- !

М .:;- ."т-

". :1!"!,0- к т !

Знамени агропочвове енйяТ .Х!;11 - - - - :", ° "-c !, I I. I! g

268740

Таблица 1

Определено N — NO3, .иг/100 г почвы

Добавлено

N — NO, в виде

KNO, мг/100 г почвы

Область

Почва

Вытяжка абсолютное разность с содержание контролем

Дериово-подзолистая

02 н HCI

Московская

0,25

0,50

1,00

2,00

5,00

0,23+ 0,02

0,48 0,02

0,74 0,02

1,17+ 0,07

2,23+.0,08

5,09(-0,10

0,25 0,02

0,51 0,02

0,94+0,07

2,00+0,08

4,86 0,10

0,2 и HCl

Серая лесная

Ровенская

0,25

0,50

1,00

2,00

5,00

0,60<-0,03

0,84+ 0,03

1,08 -0,03

1,62 -0,05

2,56+0,06

5,50+0,12

0,24 0,02

0,48 0,02

1,02чч-0,04

1,96 0,06

4,90 0,10

Выщелочениый чернозем

0,5 и СНвСООН

Тамбовская

0,50

1,00

2,00

5,00

1,10 0,04

1,62+0,04

2,12+0,06

3,02 -0,08

6,08 0,12

0,52+ 0,03

1,02 0,05

1,92 0,08

4,98 0,12

Мощный чернозем

0,5 и СНЗСООН

Харьковская

О, .50

1,00

2,00

5,00

1,42 +0,04

1,93 0,04

2,40 0,04

3,44 0,08

6.40 0,10

0,48 0,03

0,98+0,04

2,02 0,07

4,98 0,10 вывается тем, что их используют в агрохимических исследованиях для определения подвижных форм (фосфора и калия). Поэтому определение подвижных соединений азота на основе одной вытяжки с фосфором и калием согласно предлагаемому способу позволяет значительно упростить диагностику азотного режима почв и существенно сократить продолжительность анализа.

В ы т я ж к а п о К и р с а н о в у. Навеску почвы в 20 г, просеянной через сита с отверстиями диаметром 1 ил, помещают в склянку емкостью 200 — 250 лл, заливают 100 мл 0,2 н.

НС1. Суспензию взбалтывают 1 иин и затем оставляют стоять 15 иин. Затем вытяжку отфильтровывают.

Вытяжка по Чирикову. Навеску почвы в 4 г, просеянной через сито с отверстиями

1 ил, помещают в склянку емкостью 200 лл, приливают 100 мл 0,5 н. СНвСООН, взбалтывают в течение 1 час и оставляют в покое на сутки. На следующий день вытяжку фильтруют.

Х о д а н а л и з а. 50 ил отфильтрованной вытяжки (0,2 н. НС1 или 0,5 н. СНвСООН) помещают в мерную колбу на 100 мл, в котору.ю предварительно взято 0,25+-0,05 г восстановителя (смесь цинковой пыли и восстановленного железа при отношении цинка к железу 4: 1), приливают 5 мл 5 н. Нв$04 с

0,1% Mn$04, доливают до 80 — 90 мл водой и ставят в кипящую водяную баню до полного растворения восстановителя, на что указывает прекращение выделения пузырьков газа.

Это достигается через 40 — 60 мин. После этого колбы вынимают из бани, охлаждают до комнатной температуры, доводят дистиллированной водой да метки, перемешивают и берут

10 л л вытяжки в другую мерную колбу на

50 мл. Вытяжку нейтрализуtAT по метил-роту

5 1,0 н. ХаОН и снова подкисляют 3 лл 0,5 н.

НС!. Прибавляют 1 лл 2,5%-ного гипохлорита натрия. Нс позднее, чем через 2 — 3 мин приливают 10 л л 40%-ного раствора сегнетовой соли и немедленно 2 ял щелочного ра10 створа фенолята натрия. После прибавления каждого реактива содержимое колб тщательно встряхивают. Окрашенные в синий цвет растворы через 30 мин доводят до метки и колориметрируют с красным светофильтром

15 при длине волны 610 — 625 мик в кюветах с рабочим расстоянием между гранями

10 — 20 лм.

Для каждой серии определений должен быть контрольный раствор, который готовят

20 так же, как и испытуемые пробы с той лишь разницей, что вмесго почвенной вытяжки берут раствср 0,2 н. НС1 или 0,5 н. СНвСООН.

Шкалу образцовых растворов готовят из

25 стандартного раствора (КН4)в$04 в интервале 0,02 — 0,10 мг X на 50 ил. Для этого градуированной пипеткой или микробюреткой берут 2, 4, 6, 8, 10 ял образцового раствора в мерные колбы на 50 мл, приливают по 10 мл

30 контрольного раствора и затем приливают реактивы в такой же последовательности, как и в анализируемые пробы. По данным колориметрирования образцовых растворов строят калибровочную кривую, по которой вычисля35 ют содержание подвижного азота в миллиграммах на 100 г или 1 кг почвы.

268740

Таблица 2

Подвиж- Нитрифп цп тющая

Азот, мг/100 г почвы

iV- а мидов и -аминокислот иый ! азот

Почва

Область н

P способность мг V — КОз

N — ХН4 общий

1 1 — NO3

2,77

3,2

1,10

1,3

1,05

0,2

1,40

1,2

0,32

0,4

4,6

Московская

2,10

2,2

2,95

3,1

1,20

1,3

1,70

1,8

0,05

0,05

5,1

Могилевская

1,30

1,2

0,70

0,6

2,00

1,8

1,30

1,2

4,4

Ленинградская нет

0,35

0,3

0,60

0,5

1,10

0,9

1,45

1,2

Костромская

118

4,8 нет

0,12

0,2

0,30

0,4

0,45

0,40

0,5

0,85

1,1

Вологодская

4,4

0,6

0,75

0,9

1,35

1,6

0,60

0,7

0,42

0,5

Псковская

4,6 иет

2,20

1,5

3,90

2,6

0,40

0,3

1,30

0,9

2,50

1,6

Ровенская

6,3

1,20

0,9

2,02

1,4

3,82

2,8

0,60

0,4

1,85

1,3

Уманьская

5,5

137

0,10

0,05

0,65

0,4

0,80

0,5

1,55

1,0

1,02

0,6

Брянская

5,2

160

0,80

0,6

1,10

0,8

1,00

0,8

1,10

0,8

2,90

2,2

Сумская

5,0

0,06

0,04

0,40

0,2

1,20

0,7

1,20

0,7

1,66

1,0

Уфимская

5,4

164 о

»» д х2

2, И й

3,20

1,3

1,10

0,4

2,60

1,1

2,90

1,2

6,90

2,8

Тамбовская

246

5,4

<»» (» о х о

G»

1,60

0,6

0,80

0,3

1,40

0,5

2,20

0,8

3,80

1,4

262

Тульская

5,6 о»»»»

à — о

О х

2,10

1,0

0,95

0,4

1,60

0,6

2,50

1,2

4,65

2,2

Житомирская

212

5,5

5,50

1,4

0,40

0,1

3,40

0,9

3,20

0,8

8,30

2,2

5,8

384

Харьковская

П р и м е ч а н и е. Цифры в числителе — содержание азота в мг, в знаменателе — содержание азота в процентах и общего азота.

4. 0,5 н. НС1, 41 л л кислоты, уд. в. 1,19 доводят дистиллированной водой до 1 л.

Реактивы х

F о х о

» о х о о о х1

1. Безаммиачная дистиллированная вода, ;оторую получают путем пропускания дистиллированной воды через колонку с катионитом У-2 в Н-форме.

2. 0,2 н. НС1, 16,4 л л НС1, уд. в. 1,19, растворяют в 1 л воды.

3. 0,5 н. СНзСООН, 30 мл ледяной уксусной

;ислоты доводят дистиллированной водой

tо 1л.

5. 5 н. Нг$04 с 0,1% Мп$04, 140 л4л Нз$04 уд. в. 1,84 и 1 г Мп$04 растворяют в 1 л ди60 стиллированной воды. Реактив используется для подкисления вытяжек при восстановлении нитратов в аммоний. !!п$04 служит катализатором при окислении аммонийной или аминной группы гипохлоритом натрия в три65 клорамин.

268740

Составитель М. Дранишников

Редактор Е. П. Хорина Текред А. А. Камышникова Корректор А. И. Гаврилова

Заказ 778, 4 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

6. 1 н. NaOH. 40 г едкого патра растворяют в 1 л дистиллированной воды.

7. Гипохлорит натрия. 100 г хлорной извести перемешивают в течение 15 лин со 170 мл воды и добавляют к смеси при постоянном перемешивании раствор 70 г КааСОа (безводного) в 170 мл воды. Масса сначала густеет, затем опять разжижается. Через 15 мин отсасывают жидкость от СаСО> через полотня ный фильтр или центрифугируют при

3 — 4 тыс. об/.нин. Полученный гипохлорит вторично отфильтровывают через бумажный фильтр и определяют в нем содержание активного хлора йодометрически. Для этого 1 мл гипохлорита разбавляют водой до 40 — 50 мл, дсбавляют 2 — 3 г K,J и 20 ял 0,5 и. НС!. Выделившийся йод титруют 0,1 н. раствором гипосульфита натрия, 1 ил которого связывает

0,00355 г хлора. Для приготовления 0,1 н. раствора гипосульфита натрия растворяют

24,82 г Na S203 5Н О в 1 л воды.

Для работы гипохлорит следует развести до 2,5 /о-ной ко нцентрации по активному хлору. Гипохлорит хранить в склянке из темного стекла в холодильнике и через каждые

2 — 3 месяца контролировать концентрацию хлора.

8. 40%-ный раствор сегнетовой соли (калий — натрий виннокислый). 400 г соли растворяют в 1 л дистиллированной воды. Реактив и пользуют для предотвращения выпадания в осадок гидроокисей металлов при подщелачивании растворов, 9. Шелочной раствор фенолята натрия. 50 г

ХаОН и 50 г очищенного перегонкой фенола растворяют в 1 л дистиллированной воды.

Реактив хранить в склянке из темного стекла не более 10 суток.

10. Восстановитель. Тщательно смешивают

4 вес. ч. цинковой пыли и 1 вес. ч. восстановленного железа (порошок).

11. Стандартный раствор. 4,714 г химически

5 чистого (NH4)gSO4 или 3,821 г NH4C1, высушенных при 105 С, растворяют в 1 л дистиллированной воды, свободной от аммиака. Получают маточный раствор с содержанием

1 иг N в 1 мл, из которого готовят рабочий

lo образцовый раствор с содержанием 0,01 мг

Хв1мл.

В табл. 1 при ведены результаты определения нитратного азота, добавленного к различHым вытяжкам, методом восстановления.

15 В табл. 2 дано содержание форм азота и нитрифицирующая способность в пахотном горизонте дерново-подзолистых, серых лесных и черноземных почв.

Предмет изобретения

1. Способ определения содержания подвижного азота в почвенных вытяжках, включающий определение нитратов, аммония, амидов и а-аминокислот на основе окислительной фе25 нолятгипохлоритной реакции, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжитель ности определения, окисление азота аммония амидов и а-аминокислот произ водят гипо хлоритом до трихлорамина в кислой среде <

30 проведением последующей реакции с фена лом в щелочной среде и определением обра зовавшегося индофенола колориметрическиь способом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чт

35 кислая среда, в которой производят окисле ние азота, имеет рН от 1,5 до 5,0.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, чт щелочная .среда, при которой проводят реак цию с фенолом, имеет рН от 10 до 11.