前言

面對世界人口的增長，當(dāng)今農(nóng)業(yè)需要越發(fā)富有生產(chǎn)力，也要比以往任何時候都更加關(guān)注環(huán)境問題和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。土壤基質(zhì)中各元素的合理平衡關(guān)乎土壤質(zhì)量。就有機(jī)質(zhì)和肥力而言，氮和碳被用來評價土壤質(zhì)量。

土壤碳、氮元素作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中核心的營養(yǎng)物質(zhì)和功能元素，其含量測試是土壤研究、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)保護(hù)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)工作。同時，土壤碳、氮元素含量測試不僅是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效的 “導(dǎo)航儀”、土壤質(zhì)量監(jiān)測的 “晴雨表”，更是生態(tài)環(huán)境調(diào)控和科學(xué)研究的 “數(shù)據(jù)基石”，對保障糧食安全、維護(hù)生態(tài)平衡、應(yīng)對全球氣候變化具有不可替代的作用。

土壤分析具有兩個顯著特征，一是碳氮含量非常低，二是無機(jī)殘留物含量可以達(dá)到90%。

本文采用意大利歐維特(EUROVECTOR)公司的EA3100有機(jī)元素分析儀測定土壤中的碳氮元素含量。

儀器介紹

EA3100 元素分析儀采用的 Turbo Flash 動態(tài)燃燒技術(shù)，不僅可設(shè)置合適的氧氣體積，還可對注入速率進(jìn)行優(yōu)化，使得氧氣的供給燃燒在可控、獨(dú)立、程序化的定量條件下完成。與前代儀器相比，在確保樣品能夠充分氧化燃燒的前提下，注氧量實現(xiàn)顯著下降，進(jìn)一步延長燃燒管使用壽命，有效節(jié)省日常操作成本。同時能夠大大改善元素的測量精度，使其分析能力得到提高。結(jié)合成熟的色譜分離技術(shù)，及高靈敏度熱導(dǎo)檢測器，實現(xiàn)對 CHNS/O 的精確分析測量，廣泛應(yīng)用于能源化工、地質(zhì)、材料、有機(jī)合成、環(huán)保、食品、制藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

檢測方法

土壤樣品經(jīng)燃燒反應(yīng)后，會在反應(yīng)管頂部堆積大量無機(jī)礦物殘留物，配置去灰管（反應(yīng)管石英襯里）的設(shè)計，可輕松去除這些燃燒產(chǎn)物，只需簡單擰開反應(yīng)管接頭取出去灰管即可，無需將整支反應(yīng)管從中取出。

此外EA3100元素分析儀的閃燃溫度能夠超過1800°C，產(chǎn)生的N₂、CO₂混合氣體可在150 s內(nèi)經(jīng)色譜柱得到有效分離，有效節(jié)省氦氣（載氣）的使用，極大提高分析效率，超靈敏TCD檢測器對碳氮元素的檢測水平可低于1 μg。建議稱樣量控制在15-40 mg，還能有效延長反應(yīng)管使用壽命。

EA3100使用的WEAVER軟件，能夠精準(zhǔn)控制O₂的注入量以實現(xiàn)完好的燃燒效果。通過建立標(biāo)曲、自動進(jìn)樣、監(jiān)測基線、峰值積分等步驟，在3分鐘內(nèi)即可獲得測試結(jié)果。

分析結(jié)果

選擇乙酰苯胺或EDTA標(biāo)樣進(jìn)行校準(zhǔn)，樣品稱取6份平行樣取平均值，所得結(jié)果如下表：

EA3100元素分析儀對土壤中碳氮元素含量的測試，展現(xiàn)出的分析結(jié)果，且分析完成后無記憶、殘留效應(yīng)。