W PŁYW SPOSOBU PRZECHOW YW ANIA PRÓBEK GLEBOWYCH NA KSZTAŁTOW ANIE SIĘ ZAWARTOŚCI FOSFORU PRZYSW AJALNEGO OZNACZONEGO RÓŻNYMI METODAMI

Transkrypt

1 R O C ZNIK I G L E BO Z N A W C ZE T. X X X II, N R 1, W A R SZ A W A 1981 JERZY PIASECKI, HALINA OSIŃSK A W PŁYW SPOSOBU PRZECHOW YW ANIA PRÓBEK GLEBOWYCH NA KSZTAŁTOW ANIE SIĘ ZAWARTOŚCI FOSFORU PRZYSW AJALNEGO OZNACZONEGO RÓŻNYMI METODAMI Instytut C hem ii i Przechow alnictw a AE w Szczecinie.WSTĘP Jed n y m z w ażniejszych i nadal ak tu aln y ch problem ów jest określenie w pływ u różnych sposobów przechowyw ania próbek glebowych na zawartość przysw ajalnych dla roślin składników pokarm owych, między innym i fosforu. Jest to szczególnie istotne przy prow adzeniu badań na dużą skalę. Zagadnienie to jest jednak jeszcze ciągle mało zbadane. Większość bowiem spotkanych w dostępnej literaturze prac dotyczy tylko w pływ u sposobu suszenia próbek [1, 2, 3, 4, 7]. Niedostatecznie natom iast zbadany jest w pływ innych sposobów przechow yw ania p ró bek glebowych na kształtow anie się zawartości fosforu przysw ajalnego. B rak jest zwłaszcza badań, które uw zględniałyby różne m etody analityczne. Istnieje więc potrzeba zarówno pogłębienia istniejących już badań, jak też ich rozszerzenia, co w łaśnie było celem niniejszej pracy. P r a ca ta jest kontynuacją rozpoczętych wcześniej przez autorów badań [9], lecz przeprow adzonych tylko na jednej glebie piasku gliniasty m lekkim. M ATERIAŁ BADAW CZY I M ETODYKA BAD AŃ Do badań użyto ośmiu gleb z terenu województwa szczecińskiego. Próbki pobierano z w arstw y powierzchniowej od 0 do 20 cm. Sześć spośród ośm iu badanych gleb należy do gleb m ineralnych, dwie pozostałe to gleby organiczne (tab. 1 i 2 ). W ym ienione gleby m ają zróżnicow any odczyn: od kwaśnego, przez lekko kw aśny i obojętny, aż do zasadowego. O dznaczają się ponadto różną zaw artością w apnia, żelaza,

2 72 J. Piasecki, H. Osińska ;.iieji:c3 pobrania próbek -j;leb i ich charc-ktnryntyka 1 lc.cos o f taking s o i l г:.ш!^сг.. their charactcr-î «itics Tabela 1 Nr gleby S o il Iïo. M iejsce pobrania próbek S ar. p lin g place Typ i rodzaj l:b y S o il typû and kind C;:p/:ci с?. k i e l e - t owo Skr: le t a l p a r tic le s C zęści ziemie, te o średnicy - mm isarthy o a r t i c l e 3 - mm < 0,0 2 0, , ,1 0,1-1 I. Obryta brunatna - g lin a średnia pylą sta brown s o i l - medium s i l t y loam 0, I I Giżyn czarna ziem ia - g lin a średnia prav/ie ciężk a black earth - medium heavy loam 3, I I I Obryta czarna ziem ia - g lin a średnia p y la sta prawie ciężk a black earljh - medium heavy n il t y loam IV RZD Lipki brunatna т piasek g lin ia s t y le k k i brown s o il - lig h t loamy sand V G rzędzice brunatna - piasek g lin ia s t y le k k i brown s o il - lig h t loamy sand VI Stare Chrapowo czarna ziem ia zdegradowana - piasek g lin ia s t y le k k i degraded black earth - lig h t loamy sand VII Czarna Łąka to r f n is k i - turzycowiskowo- -turzycowy low t a l l sedge and sedge peat VIII Lubczyna torfowo-mur3zowa peat-muck s o i l i. J - - Vła5ciwot3ci fizykochemiczne gleb - Physico-chem ical properties of s o ils Tabela 2 IJr gleb у S o il î:c Maksymalna pojemność wodna Mr-xicun.vr.ter cap-icity 1N XC1 ph 1I20 Substanc ja organiczna Organie m atter Glin Aluminium x 10"3 % A120 3 Żelazo Iron Wapń Calcium % l e 20 3 % CaO P w mg P20^/100 g gleby P in mg o f Po0e per 100 R o f s o i l 5 n ieo rg a n iczny inorganic organiczny organie I 32,0 7,15 7,85 3,55 0,26 2,00 1,81 25,00 27,50 i l 33,0 7,40 7,55 13,50 0,68 1,89 18,06 81,37 9,04 i i i 28,0 6,90 7,10 4,86 0,19 3,03 0,42 35,66 17,52 IV 26,0 7,20 7,20 1,79 0,4 3 1,50 0,97 86,75 34,32 V 2 9,3 5,60 5,80 2,08 1,36 1,29 0,56 54,55 18,89 VI 27,2 4,65 5,40 1,59 1, ,42 46,36 11, 32 VII - 5,40 5,70 71,64 0,043 1,18. 5,42 21,00 40,50 VIII - 4,70 4,90 30,48 0,26 1,69 2,08 5,

3 Wpływ przechowywania próbek na P przyswajalny gleby 7$ glinu, substancji organicznej oraz fosforu nieorganicznego i organicznego. S kład m echaniczny gleb określano m etodą Bouyoucosa w m odyfikacji Casagrande a i Prószyńskiego [6 ]. M aksym alną pojemność wodną gleby oznaczono puszkową m etodą Keena-Raczkowskiego [1 0 ], poziom wilgotności susząc odważki gleby do stałej wagi w tem peraturze- 105 C, ph m ierzono w H 20 i 1 N KC1 przy stosunku gleby do roztw o ru jak 1:2,5 [6 ], używ ając do pom iaru p H -m etru ty p u N-512 z elektrodą zespoloną typu SAgP201W. Zawartość substancji organicznej oznaczano stosując m etodę w yżarzania gleby [5]. Z aw artość żelaza oznaczono w w yciągu z 20-procentow ym roztw o rem kw asu solnego, glinu ruchomego przez m iareczkowanie 0,01 N roztw orem w odorotlenku sodowego w yciągu glebowego z 1 N roztw o rem KC1 [6 ], ilość zaś węglanu wapnia m iareczkując w odorotlenkiem sodow ym w yciąg glebow y z kw asem solnym [1 0 ], przeliczając go n a stępnie na ilość tlenku wapniowego. Zawartość fosforu nieorganicznego i organicznego w glebach oznaczono m etodą O lsena-d eana [8 ]. Do oznaczania zaw artości fosforu przysw ajalnego zastosow ano cztery m etody scharakteryzow ane w tab. 3. Metody oznaczania przyswajalnego fo sfo ru Available phosphorus determ ination methods T ą b e 1 a 3 Nazwa metody He thod Roztwór ekstrakcyjny Extraction solu tio n ph Masa gleby S o il bulk 6 O bjętość roztworu» ekstrakcyjnego E xtraction so lu tio n volume cm^ Czas m ieszania..'.ix in g tim3 ein Egner-Richm DL Egner-Richm - - Domingo, AL mleczan wapnia + kwas soln y calcium la c ta te + m u riatic acid kwas mlekowy + octan amonu + kwas octowy calcium la c ta te + ammonium acetate + a c etic acid 3, , Olsen 0,5 M NaHC03 8, Wodna Water method woda zdemineralizowana dem ineralized water - 1,2 cm-* N atężenie zabarw ienia uzyskanych roztw orów m ierzono za pom o cą kolo ry m etru Spekol, produkcji C arl Zeiss-Jena. P róbki glebowe podzielono na cztery części i każdą z nich tra k to wano i przechowywano w inny sposób, a mianowicie: po w ysuszeniu do stanu pow ietrznie suchego w tem peraturze 20 ± 2 C, w stanie w ilgotnym p rzy 60% m.p.w. i w tem p eratu rze 20± 2 C ^ w zam rażalniku lodówki w tem peraturze 13 C przy 200/fr m.p.w.,

4 74 J. Piasecki, H. Osińska po sterylizacji w tem p eratu rze 2 0 ± 2 C (początkowa w ilgotność w ynosiła 10% m.p.w.). We w szystkich om aw ianych próbkach fosfor p rzysw ajalny oznaczano w odstępach tygodniowych przez okres 8 tygodni. Uzyskane w yniki dla każdego sposobu przechowyw ania próbek podane zostały w mg P 20 5 na 100 g masy gleby suchej. O trzym ane dane poddane zostały analizie statystycznej. W ykonano analizę w ariancji w oparciu o test Tukeya dla doświadczeń z dwiema zmiennymi, założonych m etodą -układu kom pletnie zrandom izowanego. OMÓWIENIE I D Y SK U SJA WYNIKÓW Zm iany w zaw artości fosforu przysw ajalnego w e w szystkich badan y c h glebach były podobne. D latego przedstaw iono je na przykładzie Rys. 1. W pływ sposobu przechow yw ania próbek na kształtow anie się Pprzyew oznaczonego różnym i m etodam i w glebie I 1 g le b a su ch a, 2 g le b a w ilg o tn a, 3 g leb a p r z ech o w y w a n a w lo d ó w c e, 4 g le b a ste ry lizo w an a; I m eto d a A L, II m eto d a w o d n a, III m etod a D L, IV m eto d a O lsen a.'effect of the storage w ay of sam ples on the form ation of available P (Pprzysw) determ ined by different m ethods in the soil I.2 d ry so li, 2 m o ist so il, 3 s o il sto red in th e r efrig era to r, * ste r ilized so il; I AL. m eth o d, I I (w ater m eth o d, III DL m e th o d, IV O lse n s m eth o d

5 Wpływ przechowywania próbek na P przyswajalny gleby Rys. 2. W pływ sposobu przechow yw ania próbek na k ształtow anie się Pprzysw oznaczonego różnym i m etodam i w glebie VI o b ja śn ie n ie ja k w rys. 1 E ffect of the storage w ay of sam ples on the form ation of available P (Pprzysw) determ ined by different m ethods in the soil VI e x p la n a tio n s as in F ig. 1 dwóch gleb m ineralnych (rys. l i 2) oraz jednej gleby organicznej (rys. 3). Z rysunków w ynika, że sposób przechow yw ania próbek wszystkich badanych gleb w yw ierał wpływ na kształtow anie się zawartości fosforu przysw ajalnego oznaczonego czterem a różnym i m etodam i. Z nalazło to potw ierdzenie w przeprow adzonej analizie w ariancji (tab. 4). Z przeprow adzonej analizy w ynika, że sposób przechow yw ania próbek glebowych przez okres dwóch m iesięcy m iał istotny lub wysoce istotny wpływ na kształtow anie się zawartości fosforu przysw ajalnego w glebie. N ajm niejsze zm iany w jego zaw artości w y stąpiły w próbkach pow ietrznie suchych, niezależnie od zastosow anej m etody analitycznej i rodzaju gleby. Potw ierdza to w yniki uzyskane przez innych autorów [1, 12], którzy doszli do podobnego wniosku posługując się przy oznaczaniu fosforu przysw ajalnego jedynie m etodą DL. Na podstawie otrzym anych w niniejszych badaniach w yników m ożna stw ierdzić,

6 76 J. Piasecki, H. Osińska Rys. 3. W pływ sposobu przechow yw ania próbek na kształtow anie się Pprzysw oznaczonego różnym i m etodam i w glebie VIII o b ja śn ien ie ja k w rys. 1 E ffect of the storage w ay of sam ples on the form ation of availab le P (Pprzysw) determ ined by different m ethods in the so il VIII e x p la n a tio n s as in F ig. 1 że jest to słuszne nie tylko dla m etody DL, lecz również dla m etody AL, Olsena i wodnej. Uzyskane wyniki uzasadniają w pełni zalecenia w ysunięte już wcześniej [2, 11], sugerujące, aby przy badaniach m asowych fosforu przysw ajalnego prowadzić suszenie gleby do stanu pow ietrznie suchego w w arunkach naturalnych w przew iew nym pomieszczeniu. W glebie przechowyw anej w stanie w ilgotnym i w lodówce oraz w glebie sterylizow anej w ahania w zaw artości fosforu przysw ajalnego były duże w każdej z badanych gleb, niezależnie od zastosowanej m etody analitycznej. Były one raz wyższe, raz niższe w porów naniu z ilością fosforu w glebie pow ietrznie suchej i zależały od term inu w ykonania oznaczenia, badanej gleby oraz zastosow anej m etody analitycznej. W lite ra tu rz e niew iele opublikow ano badań, któ ry ch w yniki m ożna porównać z naszymi. Jedynie Sztobe [12] posługując się m eto-

7 W pływ przechowywania próbek na P przyswajalny gleby 77 A naliza w ariancji - A nalysis variance Tabela 4 W yszczególnienie S p e c ific a tio n Isto tn ość metody - S ign ifican ce o f the method AL wodna water method DL Olsena O lsen 's method Dla gleb y I - Pox the s o i l I Sposób przechowywania Storage way XX XX XX XX Czae - Time 0 XX XX 0 Sposób przechowywania + czas Storage way + time X XX XX XX J)la gleb y VI - Por the s o i l VI Sposób przechowywania Storage way 0 XX XX XX Czas - Tine XX XX XX XX Spo3Ób przechowywanie + czas Storage way + time X XX XX XX Sposób przechowywania Storage way Dla gleb y V III - For the s o i l V III XX XX XX XX Czas - Time XX XX XX XX Sposób przechowywania + cza s Storage way + time XX XÏ XX XX XX - wysoce is to tn e - very s ig n ific a n t I - is to tn e s ig n ific a n t 0 - n ie is to tn e - n o n -s ig n ific a n t dą DL stw ierdził, że w glebie przechow yw anej przez m iesiąc przy w ilgotności polowej, glebie kom postowanej przy 29 C przez 193 godziny oraz w glebie dziewięciokrotnie zamrożonej i odmrożonej ilość fosforu przysw ajalnego w ykazuje w większości przypadków skłonność do w zrostu. Z innych danych w ynika n atom iast [11], że oznaczając fosfor p rzy sw ajalny m etodą DL w glebie świeżej w dniu jej pobrania uzyskuje się niższą zawartość składnika w porów naniu z jego ilością w glebie pow ietrznie suchej. W NIOSKI Na podstawie otrzym anych wyników sform ułow ano następujące wnioski. 1. Sposób przechowyw ania próbek glebowych m iał istotny w pływ na kształtow anie się zaw artości fosforu przysw ajalnego w glebie. 2. N ajm niejsze zm iany w zaw artości fosforu przysw ajalnego w okre-

8 78 J. Piasecki, H. Osińska sie dwum iesięcznego przechow yw ania próbek w ystąpiły w glebie pow ietrznie suchej, niezależnie od zastosow anej m etody analitycznej. LITERATURA fl] Czuba R., Włodarczyk Z.: W stępne w yn iki badań nad zaw artością fosforu i potasu oraz ph gleby w zależności od term inu pobierania próby. Roczn. glebozn. dodatek do t. 13, 1963, [2] Czuba R., Eis В., I g na to w ic z I.: Badania nad zaw artością przysw ajalnego fosforu i potasu w glebie oraz jej ph w zależności od sposobu suszenia próbek. Roczn. glebozn. 19, 1968, 1, [3] Jaszczołt E.: W pływ suszenia próbek glebow ych na zaw artość dostępnych form składników oznaczonych m etodą uniw ersalną. Rocz. Nauk rol Ser. A, 100, 1974, 3, [4] Kusznirenko E. F.: W lijanie w ysusziw anija poczw na sodierżaniepodw iżnych form kalija i fosfora. A grochim ija 7, 1971, ] Lityński T., Jurkowska H., Gorlach E.: A naliza chem iczno- -rolnicza. PW N, W arszawa [6] M etody badań laboratoryjnych w stacjach chem iczno-rolniczych. Cz. I. B a danie gleb. Praca zbiorow a pod redakcją R. Czuby, W rocław [7] N owosielski O., Składow ski P.: W pływ te rm ^ u pobierania próbek glebow ych i czasu ich przechow yw ania na w ynik i oznaczeń A s p e r g i l l u s n i g e r dostępnego azotù, fosforu i potasu w różnie naw ożonej glebie. R ocz. N auk roi. 88, 1963, A - l, {8] Olsen S. R., Dean L. A.: M ethods of soil analysis. Part 2. Black C. A.r E ditor-in-c hief, M adison 1965, W isconsin U SA, [9] Piasecki J., Osińska H.: W pływ sposobu przechow yw ania próbek glebow ych na kształtow anie się zaw artości fosforu przysw ajalnego. P race nauk. AE W rocł. 132, 1978, [10] Piper C. S.: A naliza gleby i roślin. PWN, W arszawa [11] P i s kuła K.: W pływ różnych sposobów suszenia i przechow yw ania próbek glebow ych na zaw artość przysw ajalnego fosforu i potasu w glebie oraz jej ph. Pam. puł. 42, 1971, [12] Sztobe G. G.: Izm ienienie agrochim iczeskich sw oistw obrazcow poczw y pod w lijaniem rozlicznych usłow ij chranienija. A grochim ija 2, 1967, , E. П Я С ЕЦ К И, Г. О СИНБС К А ВЛИЯНИЕ СПОСОБА Х РАНЕН И Я ПОЧВЕННЫ Х ОБРАЗЦОВ Н А ФОРМ ИРОВАНИЕ СОДЕРЖ АН ИЯ УСВОЯЕМЫХ ФОРМ ФОСФОРА ОПРЕДЕЛЯЕМОГО РАЗЛИЧНЫ М И МЕТОДАМИ Институт химии и хранения, Сельскохозяйственная академия в Щ ецине Резюме В лабораторном опыте изучалось влияние четы рех способов хранения почвенных образцов на формирование содерж ания усвояемого ф осф ора, определяемого по методам: ДL = (Эгнера Рима) (Egnera-R iehm a) AL = (Эгнера Ри

9 Wpływ przechowywania próbek na P przyswajalny gleby 7 9r ма Доминго) (Egnera-R iehm a-d om ingo) Олсена и водному. Образцы хранили: 1) после суш ки до воздуш но сухого состояния при температуре 20 ± 2 С, 2) во влажном состоянии при 60% максимальной влагоёмкости и при температуре 20 ± 2 С, 3) в морозилке холодильника при температуре 13 С при 20% м. влагоёмкости, 4) после стерилизации, при температуре 20 ± 2 С (начальная влагоёмкостьсоставляла 10% м. влагоёмкости). Опыт был проведён на 8 выбранных почвах из территории Щ ецинского воеводства. Образцы почвы отбирали с поверхностного 0-20 см слоя. Ш есть и з исследованны х почв это минеральные почвы, две остальные органогенные. Почвы характеризовались различным содерж анием кальция, ж ел еза, алюминия, органического вещ ества, ф осф ора неорганического и органического, а такж е дифф еренцированной почвенной реакцией. Во всех образцах определяли усвояемый ф осф ор в однонедельны х интервалах в течение двух месяцев. И зменения в содерж ании усвояемого ф осф ор а во всех испытанных почвах были сходны. Поэтому результаты показаны на примере двух минеральных, почв и одной органогенной (рис. 1-3). На основании полученны х результатов анализа и статистической обработки данны х сформулированы следую щ ие выводы: 1. Способ хранения почвенных образцов оказал сущ ественное блияние на формирование содерж ания усвояемого ф осф ора в почве. 2. Наименьшие изменения в содерж ании исследованного элемента за период, двухмесячного хранения образцов проявились в воздуш но сухой почве, независимо от применяемого аналитического метода и от вида почвы. J. PIASECKA, H. O SlftSK A EFFECT OF THE STORAGE WAY OF SOIL SAM PLES ON FORMATION OF THE AVAILABLE PHOSPHORUS CONTENT, DETERMINED BY DIFFERENT' METHODS Institute of C hem istry and Food Preservation A gricultural U niversity of Szczecin Summary The effect of four different w ays of the storage of soil sam ples on form ation of the available phosphorus content, determ ined by the DL, AL, O lsen s and w ater m ethod, w as studied in a laboratory experim ent. Soil sam ples w ere stored: 1) after drying to air-dry state at the tem perature of 20±2 C, 2) in m oist state at 60%. of m.w.c. and at the tem perature of 20±2 C, 3) in freezer of the refrigerator at the tem perature of 13 C at 20% of m.w.c., 4) after sterilization at the tem perature of 20±2 C (the initial m oisture content w as 10% of m.w.c.). The experim ent com prised eight soils chosen on the Szczecin district territory. The soil sam ples w ere taken from the upper soil profile layer of 0-20 cm. S ix from am ong soils tested w ere m ineral soils, tw o rem aining ones were-

10 80 organic soils. The chosen soils w ere characterized by different calcium, iron, alum inium, ogranie m atter, inorganic and organic phosphorus content as w ell as by different reaction. In all soil sam ples tested the available phosphorus content w as determ ined at one-w eek intervals in the period of tw o m onths. C hanges of the available phosphorus content w ere sim ilar in all soils tested and therefore they are presented on an exam ple of tw o m ineral soils and one organic soil (Figs 1-3). The results obtained and the statistical analysis allow to draw the follow ing conclusions: 1) The storage w ay of soil sam ples affected sign ifican tly form ation of the available phosphorus content in soil. 2) The least changes in the content of particular elem ents in the 2-m onth storage period of soil sam ples occurred in air-dry soil, irrespective of the analytical m ethod applied and the soil kind. P r o /, dr Jerzy Piasecki In sty tu t Chem ii i P rzechow alnictwa A R Szczecin, ul. Słowackiego 17