生态学实验方案(元素类) 南方林业生态应用技术国家工程实验室前言为科研工作提供参考,提高效率,规范实验方法,制定此实验方案。
本实验方案是在中科院南土所及田大伦教授研究的基础上,经多次实践检验,结合本实验室实际情况,加以补充完善而成,可确保其正确指导性及实际可操作性;实验步骤在保证完整充实的基础上,力求简化、层次清晰、一目了然;对容易忽视或误操作部分予以划线突出显示。
由于个人研究范围限制,本材料重点偏向于土壤/植物元素测定,未涉及其他方面,如水、微生物等,希望得到相关研究人员的支持补充!欢迎大家提出宝贵建议和意见!目录1.土壤/植物有机碳测定2.土壤/植物全氮测定3.土壤全磷测定4.土壤速效氮测定5.土壤速效钾测定6.土壤速效磷测定7.土壤硝态氮测定8.土壤铵态氮测定9.待测液制备10.大量元素测定11.微量元素测定土壤/植物有机碳测定精简 (重铬酸钾水合加热法)1:溶液配制(1)1mol/L 重铬酸钾:重铬酸钾105度烘干2小时,用1L 烧杯称取49.04g ,搅拌完全溶解,容量瓶定容1L ;(2)0.5mol/L 硫酸亚铁:用1L 烧杯称取140.0g 硫酸亚铁溶于400ml 水中,加15ml 浓H 2SO 4,冷却后容量瓶定容1L ;(3)硫酸亚铁标定:抽取重铬酸钾10毫升放入三角瓶中,加10毫升水,加浓硫酸3毫升和指示剂2滴,用硫酸亚铁溶液标定,M FeSO4 =(1.0×10)/V FeSO4 .2:实验步骤(1)用500毫升三角瓶称0.5g 左右土样(精确到0.0001)(植物样品0.0200g );(2)加入10 毫升重铬酸钾溶液,摇晃均匀;(3)加入20毫升浓硫酸 ,小心摇晃均匀;(小心缓慢加;可以用25毫升量筒)(4)静置30分钟;(5)加入220毫升蒸馏水;(6)加3-4滴邻菲罗啉指示剂,用硫酸亚铁滴定,橙黄至蓝绿至终点砖红;记录硫酸亚铁体积;3:结果计算C 有机碳(%)=%10033.1003.0100.100⨯⨯⨯-⨯⨯泥土干重)(V V V [V 0 :滴定空白用去FeSO 4体积(一般20毫升左右);V :滴定样品用去FeSO 4体积;]土壤/植物全氮测定精简(凯氏定氮)1:溶液配制(1)混合加速剂:硫酸钾: 硫酸铜:硒粉=100:10:1混合研细,过80网筛;(2)指示剂:0.5g 溴甲酚绿和0.1g 甲基红溶于100毫升酒精;(2)40%氢氧化钠:一瓶500g 氢氧化钠溶于1250毫升蒸馏水;(无需称量)(3)20g/L 硼酸:20g 硼酸溶于1L 水中;加上述指示剂10毫升;(4)0.02mol/L 盐酸:84毫升浓盐酸稀释至1升配置1mol/L 盐酸;取1mol/L 盐酸20毫升稀释至1升,即0.02mol/L ;2:实验步骤(1)称土2g (植物是0.02g )(精确万分之一)至凯氏管;加2g 左右加速剂(无需精确);加5毫升浓硫酸(植物是3毫升);(做空白2份,不加土,其他均同)(2)消煮:380度150分钟;(开机长安最左侧按钮几秒钟,闪动界面,设置成150,其他任何参数勿动!水龙头打开)(3)蒸馏:开机,选择自动,参数设置,逐项修改;稀释水10毫升;硼酸20毫升;氢氧化钠30毫升(植物20毫升);时间4:30;淋洗水5毫升;关防护门,确认开始;(4)滴定:0.02mol/L 滴定,蓝绿至无色,微红终点,记录盐酸体积;3:结果计算 N(%)=100014.0)(0⨯⨯⨯-烘干土重C V V [C 为盐酸浓度;V 为滴定盐酸体积;V 0为空白]土壤全磷测定精简(钼锑显色)1:溶液配制(1)指示剂:0.2g 2,6-二硝基酚溶于100毫升蒸馏水;(2)酒石酸锑钾溶液:小烧杯称酒石酸锑钾0.5g,加100毫升水溶解;(3)钼酸铵溶液:1升烧杯加300毫升水,加热60度,加10g钼酸铵;(4)硫酸溶液:1升大烧杯加400毫升水,加126毫升浓硫酸;(5)硫酸钼锑储备液:3和4均冷却后,4加入3,再加入2(顺序不能颠倒);稀释1升;(6)钼锑抗显色剂:称取15g抗坏血酸溶于1升钼锑贮备液中;(现配现用);(7)磷标准贮备液:准确称取105℃下烘干两小时的磷酸二氢钾0.4390g,用水溶解后,加入5毫升浓硫酸,定容1升,即100ppm,冰箱保存;(8)5ppm磷标准溶液:准确吸取5毫升磷贮备液至100毫升容量瓶。
2:实验步骤(1)P标准曲线配置:抽取5ppm磷标液0、2、4、6、8、10ml于50毫升容量瓶;加2滴二硝基酚指示剂;加容量瓶大约1/2水;加5毫升钼锑抗显色剂,定容摇匀;(2)样品:抽取2毫升至50毫升容量瓶,后加溶液同上;(3)表曲及样品静置显色20分钟,可见分光光度计700nm处比色;记录。
3:结果计算(1)通过标准曲线得出方程(仅供参考A=2.264C-0.516)A吸光度C浓度;(2)全P(mg/kg)=(C*比色体积*分取倍数)/(母液土重*K2系数)K2为烘干系数土壤速效氮测定(定氮仪)1:溶液配制(1)指示剂:0.1g甲基红+0.5g溴甲酚绿+100ml酒精,棕色试剂瓶;(2)还原剂:Zn:FeSO4=1:5(3)20%氯化钠:200g氯化钠+1L蒸馏水;(4) 40%氢氧化钠:一瓶500g氢氧化钠+1250毫升蒸馏水;(5)2%硼酸溶液:20g硼酸+1L蒸馏水+10ml 甲基红—溴甲酚绿指示剂。
2:实验步骤(1)凯氏管里各加1.2g还原剂;(2)称取5g风干土到250ml三角瓶中,加入20%氯化钠125毫升,振荡30分钟,过滤至100毫升三角瓶,抽取滤液30毫升至凯氏管,蒸馏;(设定稀释水0,硼酸10ml,NaOH5ml,淋洗水10ml)。
(3)用0.02mol/L盐酸滴定;备注:做空白,计算方法同全N土壤速效钾测定精简版(浸提+原子吸收)1:溶液配制1mol/L醋酸铵溶液: 77.09g醋酸铵1L水中;2:实验步骤(1)称取土样5.0000g至塑料瓶中,加醋酸铵50ml,将塑料瓶放至振荡器中振荡30分钟;(2)振荡结束过滤至三角瓶中;(3)原子吸收光谱仪测定。
3:结果计算速效K(mg/kg)=(比色浓度*浸提体积)/(土重*K2系数)土壤速效磷测定精简(酸性土壤,盐酸-氟化铵法)1:溶液制备(1)1mol/L盐酸溶液:84毫升浓盐酸稀释至1L;(2)10mol/L盐酸溶液:840毫升浓盐酸稀释至1L;(3)氟化铵-盐酸溶液:称取1.11g纯氟化铵溶于800ml蒸馏水中,加入1mol/L盐酸25ml,然后稀释至1L,贮存塑料瓶中(不能玻璃器皿);(氟例子具有腐蚀性,实验须带橡胶手套);(4) 钼酸铵-盐酸溶液:称15g钼酸铵溶于300毫升水,加热至60度溶解冷却;加入350毫升10mol/L盐酸;冷却后定容1L棕色试剂瓶;(5)氯化锡溶液:称2.5g氯化锡溶于10毫升浓盐酸中,加90ml蒸馏水,棕色试剂瓶现配现用;(6) 2.6-二硝基酚指示剂:0.2g 2,6-二硝基酚溶于100毫升蒸馏水。
2:实验步骤(1)样品同等数量三角瓶,各加入0.1g硼酸固体;(2)称2g土至塑料瓶,加氟化铵-盐酸溶液20毫升,震荡30分钟;(3)震荡结束,无磷滤纸过滤至三角瓶中,溶解;(4)吸取滤液5毫升至25毫升容量瓶,加水,加2.6-二硝基酚指示剂1滴;加钼酸铵-盐酸溶液5ml,加氯化亚锡3滴,定容摇匀;660nm比色。
3:结果计算(1)标曲配置同全P(2)速效P(mg/kg)=(比色浓度*浸提体积*分取倍数)/(土重*K2系数)植物硼测定精简(姜黄素比色法)1:溶液配制(1)95%乙醇及无水乙醇;(2)6mol/L盐酸溶液:504毫升浓盐酸蒸馏水稀释至1升;(3)姜黄素—草酸溶液:0.04g姜黄素和5g草酸溶于无水乙醇,加入4.2ml 6mol/L盐酸溶液;无水乙醇定容100毫升容量瓶;现配现用或冰箱保存3-4天;(4)硼标准溶液:0.5716g H3BO3(一级)溶于水,1L容量瓶定容。
此为100ppm硼标准溶液,再稀释10倍成10ppm硼酸标准储备液。
吸取10ppm硼标液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml 用水定容至50ml,即0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ppm的硼系列溶液。
2:实验步骤(1)标准曲线:抽取硼标液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ppm各1毫升至蒸发皿;加4毫升姜黄素-草酸溶液;在55度水浴槽蒸发近干取出;加20毫升95%乙醇,搅拌溶解;过滤至1cm比色杯中;550nm比色;(2)抽母液1毫升至蒸发皿;下同标曲。
3:结果计算(1)标曲绘制:(仅供参考:A=3.259C-0.275)A吸光度C浓度;(2)全B(mg/kg)=比色浓度*比色体积*分取倍数/母液植物重。
土壤硝态氮测定精简(KCL 浸提法)称取新鲜土样5.00g ,加入50ml 2mol/L KCl 溶液,振荡1h ,静置3-5min 后过滤,测定浸提液220nm 和275nm 吃吸光度,A 220和A 275,按公式校正吸光度A :A=A 220-f 〃A 257 采用Nroman 方法去除浸提液中硝态氮,测定处理后的溶液在220nm 和275nm 处的吸光度,计算二者的比值,即为f ,建立A 值于硝态浓度之间的相关曲线后,就可算出浸提液中硝态氮浓度。
A=A 220-f 〃A 257备注:硝态氮紫外分光光度条件下,需使用石英比色皿。
土壤铵态氮测定精简(KCL 浸提法)1:溶液配置(1)指示剂:甲基红0.1g+溴甲酚绿0.5g+100ml 乙醇溶液,贮存棕色试剂瓶中;(2)2%硼酸:20g 硼酸+1L 水+5毫升指示剂;(3)氧化镁悬液:称取12g 氧化镁,马弗炉500℃,高温灼烧2h ,冷却后放入100ml 水,摇匀;(120g+1L 水);(4) 2mol/LKCL 溶液:称KCL 149.1g ,溶于1L 水中。
2:实验步骤(1)称10g 新鲜土至三角瓶,做空白;加50毫升2mol/L KCL ,震荡半小时,过滤,抽取滤液25毫升至凯氏管,加氧化镁悬液10毫升;(2)凯氏定氮仪蒸馏:稀释水0,碱0,硼酸5毫升,淋洗水5毫升,时间4:30;(3)滴定:0.01mol/L 盐酸滴定。
3:结果计算土壤铵态氮NH 4+-N 含量(mg/Kg )=3010m ts 0.14-⨯⨯⨯⨯)(V V C [V 滴定用HCL ;Vo 空白用;ts 分取倍数;m 土重]土壤母液制备1:称取0.5g 左右土样放入瓷坩埚中,在马福炉中550℃灰化6小时;2:取出冷却,加入5ml 王水(硝酸:盐酸=1:3);搅拌均匀;3:在电炉上低温加热放入通风橱中烧至近干;4:加5ml1:1盐酸(浓盐酸:水=1:1),过滤至25或50ml 容量瓶中定容。