PRZYCZYNEK DO BADAN NAD WPŁYWEM TEMPERATURY NA WYNIKI OZNACZEŃ DOSTĘPNYCH DLA ROŚLIN FORM FOSFORU W GLEBIE

Transkrypt

1 R OCZNIKI GLEBOZNAW CZE T. X X, Z. 1, W AR SZA W A 1969 MENDEL K A C -K A C A S, JA N BARTUZI, H A LIN A M ALIŃSK A PRZYCZYNEK DO BADAN NAD WPŁYWEM TEMPERATURY NA WYNIKI OZNACZEŃ DOSTĘPNYCH DLA ROŚLIN FORM FOSFORU W GLEBIE Pracow nia N aw ożenia i Ośrodek M etodyczno-n aukow y IU N G w Puław ach, Stacja Chemiczno-Rolnicza w Lublinie Zagadnienie wpływu tem peratury na wyniki oznaczeń składników pokarmowych w glebie ma znaczenie zarówno teoretyczne, jak i praktyczne. Tem peratura ma szczególny wpływ na wartości otrzymywane przy oznaczaniu składników w formie przysw ajalnej dla roślin. W opisach metod tego typu analiz zaleca się zwykle zachowanie ściśle określonych przedziałów tem peratury, niekiedy bardzo wąskich [1-8]. Stacje chemiczno-rolnicze, prowadzące badania gleb na skalę masową, a nawet placówki naukowe, prowadzące badania ścisłe, nie zawsze mają możność przestrzegania wskazanych w przepisach przedziałów tem peratury. Stąd też w ynika potrzeba zbadania możliwości ich rozszerzenia albo wyraźnego podkreślenia konieczności przestrzegania zalecanych przedziałów tem peratur. Z drugiej strony wyjaśnienie, w jakich warunkach otrzymywane wyniki najmniej się zmieniają pod wpływem tem peratury, może przyczynić się w przyszłości do bardziej racjonalnego w yboru metodyki oznaczeń przysw ajalnych form składników pokarm o wych w próbkach glebowych. PRZEDMIOT I METODYKA BAD AŃ W pracy badano wpływ tem peratury na w yniki oznaczeń przysw a jalnych form fosforu otrzym ane następującym i metodami: Egnera-Riehm na (DL doppel-lactat), w której fosfor ekstrahuje

2 164 M. K ac-k acas i inni się rozcieńczonym roztworem mleczanu wapnia o phkci 3,5 5. Roztwór ten jest 0,02n względem mleczanu wapnia i 0,01n względem HC1. Stosunek gleby do roztw oru wynosi 5:250. Czas ekstrakcji 1,5 godz; Egner-Riehma (AL ammonium-acetat-lactat) z zastosowaniem mleczanu amonu przy zachowaniu stosunku gleba-roztwór 5:100. Stosowany roztwór AL jest 0,31n wobec kwasu mlekowego i 0,ln wobec octanu amonu. Czas ekstrakcji 4 godz; Bray-Kurtza, według której fosfor oznacza się w 2,5n NH4F zbuforowanym kwasem solnym. Roztwór ten jest 0,025n w stosunku do HC1 i 0,03n w stosunku do NH4F. Stosunek gleby do roztworu 2,5:20, czas ekstrakcji 1 min. Ponieważ otrzymane wyniki przy oznaczaniu tą metodą były niestabilne, zastosowano w celu związania interferującego jonu fluorowego 0,8m kwas borowy: 4H++ 4 F -+ H 3B 0 3-*H++ (B F 4)-+ 3 H 20 Ponadto w celu otrzymania bardziej stabilnego zabarwienia użyto jako reduktorów oprócz chlorku cynowego także i photorexu; Truoga, przy której fosfor ekstrahuje się 0,002n H2SO4 zbuforowanym siarczanem amonu do ph 3,0. Stosunek gleba roztwór 2:400. Czas ekstrakcji 0,5 godz; przy zastosowaniu zaś jako ekstraktora 0,5n H2SO4 1 stosunek gleba roztwór wynosił 10:400, czas ekstrakcji 30 min. Badaniem objęto 6 gleb (tabela). Charakterystyka gleb Charactcri stic of s o ils Rodzaj gleby Kind of so il?hkc1 phh?0 Kwasowość A cidity hydrol i t y - czna hydroly tic Hh ':rj - menna exchangeable Hw Glin У nienny Exchangeable A1w m.e./loo g gleby - so il Zawartość próchnicy Humus content / % /,7. a da Lire er. la - Medium a llu v ia l so il 6,00 6, 30. 0,95 0,19 0,17 - Crl'-bn z :'riv."r-rto;;c;i:j 1,4/j Fe0+Feo07 S oil with 1,4,S FeO+Fe^O- content J v u z г.о-л-лгго:-с1*.\ 4,5;j żelaza Z : 11 w i 4,;,; cf FeO+Fe^O^ content 4,40 4,80 2,85 0,24 0,17 2,50 4,20-4, ,95 C-l-.-w^ b iv li ;ov.a - i'cdzolic s c il 4,20 4,60 2,05 0,68 0,64 - Gl^la bru:.;./- :.a ulwo:'::o:.a z lessu Brcv.u ;icl 1 formed oi* I c. s s 6,25 6,40 1,53 0,17 0,13 - torfowa - Feat s o il W naszych badaniach w przypadku gleby torfow ej stosow ano 0,5n HC1.

3 W pływ tem peratury na oznaczanie fosforu w glebie 165 Pierwszy etap badań obejmował wpływ tem peratury roztw oru ekstrakcyjnego na wyniki oznaczeń P 2O5, drugi wpływ tem peratury, w jakiej wykonywano całą analizę, na wyniki oznaczeń fosforu. Stosowano następujące tem peratury: 5, 10, 15, 20 i 25 C. W YNIKI Zależność otrzym anych wartości fosforu przyswajalnego od tem pera tu ry roztw oru ekstrakcyjnego kształtuje się różnie w przypadku stosowania różnych metod; jest ona także niejednakowa dla gleb o różnej zawartości tego składnika (rys. 1). Przy zastosowaniu metod oznaczania łatwiej przyswajalnych form fosforu (metody Egnera-Riehm a DL i AL) stwierdzono w yraźną tendencję wzrostu otrzymanych wyników ze wzrostem tem peratury wyciągu ekstrakcyjnego. W czasie ekstrakcji fosforu roztworami kwasów (metoda 0,5n H2SO4 i 0,5n HCl, 0,002n H2SO4), wpływ tem peratury roztworu na otrzym ane wyniki jest mniej wyraźny. Prawdopodobnie podczas stosowania kwasów oprócz form łatwo przysw ajalnych dla roślin przechodzą do wyciągu (szczególnie w przypadku kwasów o wyższym stężeniu) także związki fosforu mocniej związane z glebą. Wpływ tem peratury na proces przejścia tych ostatnich do roztworu może być mniej istotny. Z drugiej strony wyraźnie wyższe wyniki otrzymywane w wyższej temperaturze przy zastosowaniu metod Egnera-Riehmna DL i AL są uwarunkowane prawdopodobnie znacznie słabszą w wyższej tem peraturze wtórną sorpcją fosforu przez glebę. Przy zastosowaniu metody Bray- -K urtza stwierdzono brak zależności otrzym anych wartości fosforu przyswajalnego od tem peratury wyciągu. W niższej temperaturze sorpcja ta może być bardzo istotna i przyczynić się do otrzym ania silnie zaniżonych wartości fosforu w wyciągu. Wynika to prawdopodobnie ze zbyt krótkiego okresu czasu współdziałania między glebą i roztworem ekstrakcyjnym. Zmiany zachodzące w ciągu 1 min. w temperaturze układu roztwór-gleba są zbyt małe, żeby mogły wpłynąć na otrzym ane wyniki. Na glebach bardziej zasobnych w fosfor stwierdzono większy wpływ tem peratury wyciągu na otrzymane wyniki. Jest to zrozumiałe, gdyż przy małej zasobności w fosfor warunki oznaczenia nie mogą istotnie wpłynąć na zwiększenie ekstrakcji. W przeprowadzonych badaniach nie stwierdzono także w pływu różnej zawartości żelaza na otrzym ywane ilości fosforu (gleby n r 2 i 3). Jak należało oczekiwać, wpływ tem peratury z uwzględnieniem całego procesu analizy, tj. zarówno w czasie ekstrakcji (współdziałanie

4 166 M. Kac-Kacas i inni

5 W pływ tem peratury na oznaczanie fosforu w glebie 167 Rys. 1. W pływ tem peratury płynu ekstrakcyjnego na w yniki oznaczeń dostępnych dla roślin form fosforu, oznaczonych m etodam i: a E gnera-r iehm a DL, b Egnera-R hiem a AL, с B ray-k urtza, d Truoga, e 0,5n H 2S O 4 (0,5n HC1 dla gleby torfow ej); 1 m ad a śred n ia, 2 g leb a z z a w a rto śc ią 1,4% F e O + F e 20 8, 3 g leb a z z a w a rto śc ią 4,3%> żelaza, 4 gleba b ielico w a z O sin, 5 gleb a brunatna utw orzona z lessó w, 6 g le b a to r fo w a The influence of the tem perature of extraction solution upon the values of available phosphorus determ ined by the follow ing m ethods: a E gner-r iehm DL, b E gner-r iehm AL, с B ray-k utrz, d Truog, e 0,5N H 2S O 4 (0,5N HC1 for peat soil); 1 m ed iu m a llu v ia l so il, 2 s o il w ith 1,4% F e 0 + F e 20 3 c o n te n t, 3 s o il w ith 4,3% o f F e 0 + F e 30 3 co n te n t, 4 p o d zo lic s o il fro m O sin y, 5 b ro w n s o il d e v e lo p e d o f lo e ss, 6 p e a t so il gleby z roztworem), jak i w czasie samego oznaczania okazał się istotny także i przy zastosowaniu kwasów jako roztworów ekstrakcyjnych (rys. 2). W wyższej tem peraturze otrzymano wyniki wyższe nawet stosując 0,5n H2SO4. Otrzymane wyniki przemawiają za koniecznością przestrzegania ściśle określonej tem peratury przy oznaczaniu fosforu. Oznaczanie zawartości fosforu przyswajalnego metodą Riehma DL czy AL należałoby w ykonywać wyłącznie w tem peraturze 20 ± 2 C.

6 168 M. K ac-k acas i inni ID Temp.-OQ Rys. 2. W pływ tem peratury, w jakiej w ykonano analizę (ekstrakcja + oznaczenie) na w yn ik i oznaczeń dostępnych dla roślin form fosforu przeprow adzonych następującym i m etodam i: a B ray-k urtza, b Truoga, с 0,5n H2SO4; o b ja śn ien ia 1 6 ja k na ry s. 1 The influence of the tem perature during the analysis (extraction + determ ination) on the values of available phosphorus determ ined by the follow ing m ethods: a B ray-k urtz, b Truog, с 0,5N H 2S O 4 ; 1 6 s e e F ig. 1

7 W pływ tem peratury na oznaczanie fosforu w glebie 169 LITERATURA [1] A grochim iczeskije m ietody issledow anija poczw. M oskw a [2] Giedrojc K. K.: Izbrannyje soczinieniija. I. P oczw iennyje kołłoidy i pogłotitielnaja sposobnost poczw. II. C him iczeskij analiz poczw. M oskw a [3] Jackson M. L.: Soi1 chem ical analysis. P rentice-h ałl, I. N. C., [4] Lityński T., Jurkowska H., G or la eh E.: A naliza chem iczno-rolnicza. Cz. I i II. Gleba i naw ozy. K raków [5] M ethodenbuch, I. Band. U ntersuchung von Boden. B erlin [6 ] P i e t e r b u r g s к i j A. W.: P raktikum po agrochim iczeskoj chim ii. M oskwa [7] R iepniew ska ja M. A., К uro szew a T. G.: Wldjanije tem pderaturnych usłow ij na w ytiesn ien ije podw iżnych form fosfora i kalija iz poczw y. A grochim ija, nr 9, s. 119, [8] Schaffer F., Sehaehtschabel P.: Lehruch der A griculturchem ie und Bodenkunde. I Teil. Bodenkunde. Stuttgardt M. К А Ц -К А Ц А С, И. Б А Р Т У З И, Г. М А Л И Н ЬС К А К ВОПРОСУ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ОПРЕДЕЛЕНИЯ П О ДВИ Ж Н Ы Х ФОРМ ФОСФОРА В ПОЧВЕ И нститут А гр отехн и к и У добрен и й и П оч в оведен и я П ул авы Резюме Исследовано влияние температуры экстрагирующего раствора и температуры, в которой проводится весь анализ на величины доступного для растений ф осф ора при применении 5 методов. Исследования проводились на 6 различны х почвах (табл. 1). При определении более подвиж ны х форм ф осф ора методом Эгнер-Рима DL (вариант в двойной ляктатной вытяжке) и AL (вариант ляктатно-ацетато-аммонийный) температура имеет сущ ественное влияние на получаемые числовые величины. Применяя методы результатов анализа с кратким периодом взаимодействия почвы и раствора (нпр.: метод К урца-б рея) температура экстрагента не влияет на получаемые результаты. При применении сильно-экстрагирующ их растворов (большой концентрации либо с более низким ph и 0,5 н H 2S 0 4 или 0,5 н НС1 и 0,0 0 2 и H 2SO4) влияние на полученные результаты имеет температура во время всего процесса экстракции и определения. Установлено большое влияние температуры на полученные результаты в случае почв с большим содерж анием ф осф ора. Результаты проведенны х исследований свидетельствуют о необходимости соблюдения строго определенной температуры при определении ф осф ора, особенно для определения более подвиж ны х его форм.

8 170 M. K ac-k acas i inni M. K A C -K A C A S, J. B A R T U Z I, H. M A L IŃ SK A ON THE INFLUENCE OF THE TEM PERATURE UPO N THE RESULTS OF DETERM INATION OF AVAILABLE PHO SPH ORUS CONTENT IN THE SOIL In stitu te of S o il S c ie n c e a n d P la n t C u ltiv a tio n, P u ła w y Summary An influence of the tem perature of the solution and th e tem perature during the extraction and ithe w hole analysis process upon (the values of the available phosphorus in soil w as determ ined at th e com parison of 5 m ethods. The in vestigations w ere carried out w ith 6 different soils. The tem perature exerted an in flu en ce upon th e valu e of readily available phosphonus by the use of the E gner-r iehm m ethods (DL and AL). The tem perature o f ithe solution exerted ino influence upon the obtained results, w hen a m ethod w ith very short reaction period betw een th e soil and th e solution (K urtz-bray m ethod) w as used. W hen acids w ere used for extraction (0,5 N H 2S O 4 or 0,5 N HC1, N H 2S O 4), only the tem perature during the w hole extraction and determ ination influenced the valu es of.the obtained results. The in fluence of the tem perature upon the obtained results w as m ore distinct in soils w ith higher phosphorus content. The n ecessity of keeping ithe tem perature precisely at the recom m ended le v e l has been stated. Wpłynęło do redakcji w czerwcu 1968 r.