土壤中氮(N)、磷(P)、钾(K)含量的测定是评估土壤肥力的核心指标。以下是常用的测定方法及其步骤：

　　一、土壤全氮的测定

　　1. 凯氏定氮法(经典方法)

　　原理：

　　通过浓硫酸消解土壤，将有机氮转化为铵态氮(NH₄⁺)，蒸馏后用硼酸吸收，滴定计算全氮含量。

　　步骤：

　　样品消解：

　　称取0.5~1.0 g风干土(过0.25 mm筛)于凯氏瓶中。

　　加入浓硫酸(H₂SO₄)10 mL、催化剂(K₂SO₄ + CuSO₄，比例5:1)，电炉加热至溶液澄清(约380℃)。

　　蒸馏与吸收：

　　消解液冷却后稀释至100 mL，取20 mL加入蒸馏装置。

　　加入40% NaOH溶液至强碱性，蒸馏释放NH₃，用2%硼酸(H₃BO₃)吸收。

　　滴定与计算：

　　用0.01 M HCl标准溶液滴定至甲基红-溴甲酚绿混合指示剂变粉红色。

　　V：样品滴定体积(mL)，V0​：空白滴定体积(mL)，C：HCl浓度(mol/L)。

　　优点：准确度高，适用于全氮分析。

　　缺点：操作复杂，耗时长(需消解4~6小时)。

　　2. 碱解扩散法(快速测定)

　　原理：

　　在碱性条件下水解土壤中的易分解氮，释放NH₃，通过扩散吸收后滴定。

　　步骤：

　　样品处理：

　　称取2 g新鲜土于扩散皿外室，内室加入2%硼酸溶液。

　　碱解与扩散：

　　外室加入10 mL 1.2 M NaOH，密封后40℃恒温培养24小时。

　　滴定与计算：

　　同凯氏法滴定，公式类似。

　　优点：快速，适合速效氮测定。

　　缺点：精度略低，需控制温度和时间。

　　二、土壤全磷的测定

　　1. 钼锑抗比色法(经典方法)

　　原理：

　　土壤经强酸消解后，磷与钼酸铵生成磷钼蓝，分光光度法定量(λ=700 nm)。

　　步骤：

　　样品消解：

　　称取0.5 g土样，加入H₂SO₄-HClO₄混合酸(5:1)，电热板消解至白色烟雾散尽。

　　显色反应：

　　消解液定容至50 mL，取5 mL加入钼锑抗显色剂(含酒石酸锑钾、抗坏血酸)，静置30分钟。

　　比色测定：

　　700 nm处测吸光度，通过标准曲线计算磷含量。

　　计算：

　　C：标准曲线查得浓度(μg/mL)，V：定容体积(mL)，D：稀释倍数。

　　优点：灵敏度高，广泛应用。

　　缺点：消解过程需严格控温，避免HClO₄爆炸风险。

　　三、土壤速效磷的测定

　　1. Olsen法(碳酸氢钠浸提-钼蓝法)

　　适用土壤：中性和石灰性土壤。

　　步骤：

　　浸提：

　　5 g土 + 0.5 M NaHCO₃(pH 8.5)溶液，振荡30分钟，过滤。

　　显色与测定：

　　同钼锑抗比色法，显色后测700 nm吸光度。

　　2. Bray法(稀酸-氟化铵浸提法)

　　适用土壤：酸性土壤。

　　步骤：

　　浸提：

　　5 g土 + 0.03 M NH₄F-0.025 M HCl溶液，振荡5分钟，过滤。

　　显色与测定：

　　同钼锑抗比色法。

　　四、土壤全钾和速效钾的测定

　　1. 全钾测定(氢氟酸-高氯酸消解法)

　　步骤：

　　消解：

　　0.2 g土样 + HF-HClO₄混合酸，铂坩埚中电热板消解至干。

　　溶解与测定：

　　残渣用稀HCl溶解，火焰光度计或原子吸收光谱仪(AAS)测定钾浓度。

　　计算：

　　2. 速效钾测定(乙酸铵浸提-火焰光度法)

　　步骤：

　　浸提：

　　5 g土 + 1 M中性乙酸铵溶液，振荡30分钟，过滤。

　　测定：

　　滤液直接用火焰光度计测定钾浓度(发射波长766 nm)。

　　五、注意事项

　　样品前处理：

　　全量分析需磨碎过筛(0.25 mm)，速效养分用新鲜土或风干土。

　　消解时穿戴防护装备，避免酸灼伤。

　　干扰控制：

　　磷测定中Fe³⁺、Al³⁺会干扰，需加入掩蔽剂(如酒石酸锑钾)。

　　钾测定需校正钠离子干扰(火焰光度法)。

　　质量控制：

　　使用标准土壤样品(如GBW系列)校准。

　　平行实验重复3次，相对偏差≤5%。

　　六、方法选择建议

　　常规实验室：

　　全氮：凯氏定氮法;速效氮：碱解扩散法。

　　全磷/速效磷：钼锑抗比色法。

　　全钾/速效钾：火焰光度法。

　　快速筛查：

　　速效养分可使用便携式土壤养分速测仪。

　　七、参考文献

　　《土壤农业化学分析方法》(鲁如坤，2000)

　　《土壤理化分析》(鲍士旦，2005)

　　ISO 11261:1995(土壤全氮测定标准)

　　Olsen S R, et al. (1954). Estimation of available phosphorus by extraction with sodium bicarbonate.