[发明专利]一种土壤全氮测定的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤检测技术领域，具体涉及一种土壤全氮测定的装置及方法。

背景技术

土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物，微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气(气相物质)，氧化的腐殖质等组成。固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系，互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。

土壤耕层是对于耕作的土壤来说的，对于仍处于自然形态的土壤来说是没有这个概念的。土壤耕层的形成是由于人类的农业种植活动扰乱了土壤的自然状态下的结构，是土壤表层大约0-20cm。土壤耕层以下的层次称为耕底层。对于土壤耕层到底有多厚是如何划分的，西北农林科技大学土壤学专家王益权教授认为区分土壤耕层主要是有两个出发点：一是土壤的肥力，也就是土壤主要的养分有机质的集中层；二是土壤的根系的长度，耕作层自然要与植物根系所对应。根据这两点各个地方的耕层是不一致的，但是为了研究方便我们一般来说把从土表面0-20cm这个垂直厚度作为土壤的耕层厚度。土壤耕层一方面富集了土壤主要的肥力，另一方面也是土壤根系的主要集中部分。具体研究时可以根据实际情况确定土壤的耕层厚度。因为有的植物像黄瓜和草莓的根系比较浅，阔叶乔木的根系也比较浅，而禾谷类的根系就比较深。土壤刨面试验表明在我国农业的发祥地杨凌，八米以下仍然可见小麦的根系。

我国土壤耕层中的全氮含量大概变动在0.05％～0.25％。其中东北地区的黑土是我国土壤平均含氮量最高的土壤，一般为0.15％～0.35％。而西北黄土高原和华北平原的土壤含氮量较低，一般为0.05％～0.1％。华中华南地区，土壤全氮含量有较大的变幅，一般为0.04％～0.18％。在条件基本相近的情况下，水田的含氮量往往高于旱地土壤。我国绝大部分土壤施用氮肥都有一定的增产效果。

土壤中全氮含量的高低，反映了土壤的潜在肥力水平。因此，土壤分析中的全氮分析是重要指标之一；蛋白质是含氮的有机化合物。蛋白质与硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，并换算成蛋白质含量。

现有技术使用自动定氮仪蒸馏土壤消解液，定氮仪经常会出现酸碱桶无压力，酸碱管路或者气泵漏气、损坏。仪器长期使用时，加热器上有水垢，蒸馏器的清理，滴定时无法滴加酸碱液等等经常出现的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明解决的第一个技术问题是提供了一种操作简便、可拆卸、易于清洗的土壤全氮测定的装置，本发明解决的另一个技术问题是提供了一种土壤全氮测定的方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种土壤全氮测定的装置，主要包括蒸汽装置、消煮装置、气液分离装置、冷凝装置和滴定瓶；所述蒸汽装置与所述消煮装置连接，消煮装置连接与所述气液分离装置连接，气液分离装置连接与所述冷凝装置连接，冷凝装置连接与所述滴定瓶连接；

所述蒸汽装置包括蒸汽箱、箱盖、加热装置和滤网，所述蒸汽箱上设置有进水口、排水口和限位卡扣，所述箱盖上设置有排蒸汽装置；所述进水口设置在蒸汽箱的侧箱壁靠上位置，所述排水口设置在蒸汽箱侧箱壁下端置，所述限位卡扣有两个，分别设置在蒸汽箱左、右箱壁上；所述箱盖与蒸汽箱活动连接，所述加热装置设置在蒸汽箱内，加热装置与外部电源连接，所述滤网为开口朝上的圆筒形或长方体形，滤网设置在蒸汽箱内，包围在加热装置的外周，滤网上部的凸肩活动放置在限位卡扣上，且滤网上部的凸肩低于进水口；

所述消煮装置包括消煮瓶和瓶盖，所述瓶盖上设置有排气装置、加料漏斗和进蒸汽管；所述消煮瓶和瓶盖活动连接，所述排气装置贯穿设置在瓶盖上端，所述加料漏斗贯穿设置在瓶盖上，且加料漏斗的下端口位于消煮瓶内部上端位置，所述进蒸汽管通过软管与所述排蒸汽装置连接，进蒸汽管贯穿设置在瓶盖上，且进蒸汽管下端口位于消煮瓶内部下端位置；