Przyczynek do badań nad wpływem temperatury na wyniki oznaczeń dostępnych dla roślin form fosforu w glebie

R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T . X X , Z . 1, W A R S Z A W A 1969

M END EL K A C -K A C A S , JA N B A R T U Z I, H A L IN A M A L IŃ S K A

PRZYCZYNEK DO BADAN NAD WPŁYWEM TEMPERATURY

NA WYNIKI OZNACZEŃ DOSTĘPNYCH DLA ROŚLIN

FORM FOSFORU W GLEBIE

P ra co w n ia N a w o żen ia i O środek M eto d y czn o -N a u k o w y IU N G w P u ła w a c h , S ta cja Chem iczno-Rolnicza w Lublinie

Zagadnienie w pływ u tem p eratu ry na w yniki oznaczeń składników

pokarm ow ych w glebie ma znaczenie zarówno teoretyczne, jak i p rak ­

tyczne. T em peratura ma szczególny w pływ na w artości otrzym yw ane

przy oznaczaniu składników w form ie przysw ajalnej dla roślin.

W opisach metod tego ty p u analiz zaleca się zwykle zachowanie

ściśle określonych przedziałów tem peratury, niekiedy bardzo wąskich

[1- 8].

Stacje chemiczno-rolnicze, prowadzące badania gleb na skalę maso­

wą, a naw et placówki naukowe, prowadzące badania ścisłe, nie zawsze

m ają możność przestrzegania wskazanych w przepisach przedziałów

tem peratury. Stąd też w ynika potrzeba zbadania możliwości ich rozsze­

rzenia albo wyraźnego podkreślenia konieczności przestrzegania zaleca­

nych przedziałów tem peratur. Z drugiej strony w yjaśnienie, w jakich

w arunkach otrzym yw ane w yniki najm niej się zm ieniają pod w pływ em

tem peratury, może przyczynić się w przyszłości do bardziej racjonalnego

w yboru m etodyki oznaczeń przysw ajalnych form składników pokarm o­

w ych w próbkach glebowych.

PR ZE D M IO T I M ETO D Y K A B A D A Ń

W pracy badano wpływ tem p eratu ry na w yniki oznaczeń przysw a­

jalnych form fosforu otrzym ane następującym i metodami:

164 M. K a c-K a ca s i in n i

się rozcieńczonym roztw orem mleczanu w apnia o pH KCi

,

. Roztwór

ten jest 0,02n względem mleczanu w apnia i 0,01n względem HC1. Sto­

sunek gleby do roztw oru wynosi 5:250. Czas ekstrakcji — 1,5 godz;

— Egner-Riehm a (AL — am m onium -acetat-lactat) z zastosowaniem

mleczanu amonu przy zachowaniu stosunku gleba-roztw ór 5:100. Sto­

sowany roztw ór AL jest 0,31n wobec kw asu mlekowego i 0,ln wobec

octanu amonu. Czas ekstrakcji — 4 godz;

— B ray-K urtza, według której fosfor oznacza się w 2,5n NH

F zbu-

forow anym kwasem solnym. Roztwór ten jest 0,025n w stosunku do

HC1 i 0,03n w stosunku do NH

F. Stosunek gleby do roztw oru — 2,5:20,

czas ekstrakcji —

min. Ponieważ otrzym ane w yniki przy oznaczaniu

tą metodą były niestabilne, zastosowano w celu związania interferującego

jonu fluorowego

,

m kwas borowy:

4H++ 4 F - + H

B 0

-*H++ (B F

) - + 3 H 20

Ponadto w celu otrzym ania bardziej stabilnego zabarw ienia użyto

jako reduktorów oprócz chlorku cynowego także i photorexu;

— Truoga, przy której fosfor ekstrahuje się 0,002n H

SO

zbuforowa-

nym siarczanem amonu do pH 3,0. Stosunek gleba roztw ór — 2:400.

Czas ekstrakcji 0,5 godz;

— przy zastosowaniu zaś jako ekstraktora 0,5n H

SO

stosunek gle­

ba roztw ór wynosił 10:400, czas ekstrakcji — 30 min.

Badaniem objęto

gleb (tabela).

Charakterystyka gleb Charactcri s t i c of s o i l s Kwasowość

A cid ity Glin

Zawartość Rodzaj gleby Kind of s o i l ?HKC1 pHH?0 hydrol i t y -czna hydro­ l y t ic ':rj -menna exchan­ geable Hw ” У nienny Exchan­ geable A1w próchnicy Humus content Hh / % / m.e./lOO g gleby - s o i l ,7. a da Lire er. la - Medium a llu v ia l s o i l 6,00 6,3 0. 0,95 0,19 0,17

-Crl'-bn z :'riv."r-rto;;c;i:j 1 ,4/j Fe0+Feo07

S o il with 1,4,S FeO+Fe^O- content J 4,40 4,80 2,85 0,24 0,17 2,50 v u z г.о-л-лгго:-с1*.\ 4,5;j żelaza

Z : 11 w i 4 ,;,; c f FeO+Fe^O^ content 4,20 - 4,65 - - 1,95 C-l-.-w^ b i v l i ;ov.a - i'cd zo lic s c i l 4,20 4,60 2,05 0,68 0,64 -Gl^la bru:.;./- :.a ulwo:'::o:.a z le s s u

Brcv.u ;icl 1 formed oi* I c . s s 6,25 6,40 1,53 0,17 0,13

-torfowa - Feat s o i l - - - - -

W p ły w tem p era tu ry na o zn a cza n ie fo sfo ru w gleb ie 165

Pierw szy etap badań obejm ował w pływ te m p eratu ry roztw oru eks­

trakcyjnego na w yniki oznaczeń P

O

, drugi — w pływ tem peratury,

w jakiej w ykonywano całą analizę, na w yniki oznaczeń fosforu.

Stosowano następujące tem peratury: 5, 10, 15, 20 i 25 °C.

W Y N IK I

Zależność otrzym anych w artości fosforu przysw ajalnego od tem pe­

ra tu ry roztw oru ekstrakcyjnego kształtuje się różnie w przypadku sto­

sowania różnych metod; jest ona także niejednakow a dla gleb o różnej

zaw artości tego składnika (rys.

).

P rzy zastosowaniu metod oznaczania łatw iej przysw ajalnych form

fosforu (metody Egnera-R iehm a DL i AL) stwierdzono w yraźną ten ­

dencję w zrostu otrzym anych wyników ze wzrostem tem peratury wyciągu

ekstrakcyjnego. W czasie ekstrakcji fosforu roztw oram i kwasów (metoda

0,5n H

SO

i 0,5n HCl, 0,002n H

SO

), w pływ tem p eratu ry roztw oru

na otrzym ane w yniki jest mniej w yraźny. Prawdopodobnie podczas sto­

sowania kwasów oprócz form łatwo przysw ajalnych dla roślin przecho­

dzą do wyciągu (szczególnie w przypadku kwasów o wyższym stęże­

niu) także związki fosforu mocniej związane z glebą. W pływ tem pera­

tu ry na proces przejścia tych ostatnich do roztw oru może być mniej

istotny.

Z drugiej strony w yraźnie wyższe w yniki otrzym yw ane w wyższej

tem peraturze przy zastosowaniu metod Egnera-Riehm na DL i AL są

uw arunkow ane prawdopodobnie znacznie słabszą w wyższej tem p eratu ­

rze w tórną sorpcją fosforu przez glebę. P rzy zastosowaniu m etody B ray-

-K u rtza stwierdzono brak zależności otrzym anych w artości fosforu przy­

swajalnego od tem p eratu ry wyciągu. W niższej tem peraturze sorpcja ta

może być bardzo istotna i przyczynić się do otrzym ania silnie zaniżo­

nych w artości fosforu w wyciągu. W ynika to prawdopodobnie ze zbyt

krótkiego okresu czasu współdziałania między glebą i roztw orem ek strak ­

cyjnym. Zm iany zachodzące w ciągu 1 min. w tem peraturze układu

roztw ór-gleba są zbyt małe, żeby mogły w płynąć na otrzym ane wyniki.

Na glebach bardziej zasobnych w fosfor stwierdzono większy wpływ

tem p eratu ry wyciągu na otrzym ane w yniki. Jest to zrozumiałe, gdyż

przy małej zasobności w fosfor w arunki oznaczenia nie mogą istotnie

w płynąć na zwiększenie ekstrakcji.

W przeprowadzonych badaniach nie stwierdzono także w pływ u róż­

nej zaw artości żelaza na otrzym yw ane ilości fosforu (gleby n r 2 i 3).

Jak należało oczekiwać, w pływ tem p eratu ry z uw zględnieniem ca-

łego procesu analizy, tj. zarówno w czasie ekstrakcji (współdziałanie

W p ły w tem p era tu ry na ozn aczan ie fo sfo ru w g le b ie 167

R ys. 1. W p ły w tem p era tu ry p ły n u ek stra k cy jn eg o na w y n ik i oznaczeń d ostęp n ych dla roślin form fo sfo ru , ozn aczon ych m etod am i: a — E g n era -R ieh m a D L, b — E g n era -R h iem a A L, с — B ra y -K u rtza , d — Truoga, e — 0,5n H2S O4 (0,5n HC1 dla

g leb y torfow ej);

1 — m a d a ś r e d n ia , 2 — g le b a z z a w a r t o ś c ią 1,4% F e O + F e 20 8, 3 — g le b a z z a w a r t o ś c ią 4,3%>

ż e la z a , 4 — g le b a b ie lic o w a z O sin , 5 — g le b a b r u n a tn a u t w o r z o n a z le s s ó w ,

6 — g le b a to r f o w a

T he in flu e n c e of th e tem p era tu re of e x tra ctio n so lu tio n upon th e v a lu e s of a v a ila b le p h osp h oru s d eterm in ed b y th e fo llo w in g m eth od s: a — E g n er-R ieh m DL,

b — E g n er-R ieh m A L, с — B ra y -K u trz, d — T ruog, e — 0,5N H2S O4 (0,5N HC1

for p ea t soil);

1 — m e d iu m a l l u v i a l s o il, 2 — s o i l w i t h 1,4% F e 0 + F e 20 3 c o n t e n t , 3 — s o i l w i t h 4,3% o f

F e 0 + F e 30 3 c o n te n t , 4 — p o d z o lic s o il f r o m O s in y , 5 — b r o w n s o il d e v e lo p e d o f lo e s s ,

6 — p e a t s o 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 otrzym ano w yniki wyższe naw et stosując

0,5n H

SO

.

O trzym ane w yniki przem aw iają za koniecznością przestrzegania ściśle

określonej tem p eratu ry przy oznaczaniu fosforu. Oznaczanie zawartości

fosforu przysw ajalnego m etodą Riehm a DL czy AL należałoby w ykony­

wać wyłącznie w tem peraturze 20 ± 2 °C.

168 M. K a c-K a ca s i in n i

ID

00

5

10

15

20

25 Temp.-OQ

R ys. 2. W p ły w tem p eratu ry, w jak iej w y k o n a n o a n a lizę (ek strak cja + oznaczenie) na w y n ik i oznaczeń d ostęp n ych dla roślin form fo sfo ru p rzep row ad zon ych n a stę ­

p u ją cy m i m etod am i:

a

o b j a ś n i e n ia 1—6 j a k n a r y s . 1

T he in flu e n c e of the te m p e r a tu r e during th e a n a ly sis (extraction + determ in ation ) on th e v a lu e s o f a v a ila b le p h osp h oru s d eterm in ed by th e fo llo w in g m eth od s:

a —

B ra y -K u rtz, b — Truog, с — 0,5N H2S O4;

W p ły w tem p era tu ry na ozn aczan ie fo sfo ru w g le b ie 169

L IT E R A T U R A

[1] A g r o c h im ic z e sk ije m ieto d y is sle d o w a n ija p oczw . M osk w a 1965.

[2] G i e d r o j c K. K .: Izb ran n yje soczinieniija. I. P o c z w ie n n y je k o łło id y i pogłoti- tie ln a ja sp osob n ost poczw . II. C h im iczesk ij a n a liz poczw . M osk w a 1956.

[3] J a c k s o n M. L.: Soi1 ch em ica l a n a ly sis. P r e n tic e -H a łl, I. N . C., 1958.

[4] L i t y ń s k i T., J u r k o w s k a H., G o r l a e h E.: A n a liza ch em iczn o -ro ln icza . Cz. I i II. G leba i n aw ozy. K ra k ó w 1959.

[5] M ethodenbuch, I. B and. U n tersu ch u n g v o n B oden. B erlin 1949.

[6] P i e t e r b u r g s к i j A. W.: P ra k tik u m po agro ch im iczesk o j ch im ii. M oskw a 1956. [7] R i e p n i e w s k a j a M. A. , К u r o s z e w a T. G.: W ldjanije tem pderaturnych

u sło w ij na w y tie s n ie n ije p o d w iżn y ch form fo sfo ra i k a lija iz p o czw y . A g r o c h i- m ija, nr 9, s. 119, 1967.

[8] S c h a f f e r F., S e h a e h t s c h a b e l P.: L eh ru ch der A g r ic u ltu r ch em ie und B oden k u n d e. I T eil. B o d en k u n d e. S tu ttg a rd t 1956. M. К А Ц -К А Ц А С , И . Б А Р Т У З И , Г. М А Л И Н Ь С К А К ВО П РО СУ В Л И Я Н И Я Т ЕМ П ЕРА ТУ РЫ Н А ОП РЕДЕЛЕН ИЯ П О Д В И Ж Н Ы Х Ф О РМ Ф О С Ф О РА В ПО ЧВЕ И н с т и т у т А г р о т е х н и к и У д о б р е н и й и П о ч в о в е д е н и я — П у л а в ы

Р е з ю м е

170 M. K a c-K a ca s i in n i M . K A C -K A C A S , J. B A R T U Z I, H. M A L I Ń S K A ON THE IN FLU E N C E OF T H E T EM PE R A T U R E U P O N T H E R E SU L T S OF D ET E R M IN A TIO N OF A V A IL A B L E P H O S P H O R U S C O N TEN T IN TH E SO IL I n s t it u t e o f S o il S c ie n c e a n d P l a n t C u lt iv a tio n , P u ł a w y

S u m m a r y

A n in flu e n c e o f th e tem p era tu re o f th e so lu tio n and th e tem p era tu re d u rin g th e ex tra ctio n and ithe w h o le a n a ly s is p ro cess upon (the v a lu e s o f th e a v a ila b le ph osp h oru s in s o il w a s d eterm in ed a t th e com p arison o f 5 m eth o d s. T h e in v e s tig a ­ tion s w e r e carried o u t w ith 6 d ifferen t so ils.

T h e tem p era tu re ex e r te d an in flu e n c e upon th e v a lu e o f r e a d ily a v a ila b le phosphonus b y th e use of th e E g n er-R ieh m m eth o d s (DL a n d AL).

T h e tem p era tu re o f ithe solu tion ex erted ino in flu en ce upon th e o b ta in ed resu lts, w h e n a m eth od w ith v e r y sh o rt rea ctio n p eriod b e tw e e n t h e so il and th e so lu tio n (K u rtz-B ray m eth od ) w as used. W hen acids w ere u sed for ex tra ctio n (0,5 N H2S O4

or 0,5 N H C 1, 0.002 N H2S O4), on ly th e tem p era tu re during th e w h o le e x tr a c tio n and d eterm in a tio n in flu e n c e d th e v a lu e s o f .the ob tain ed resu lts.

T he in flu e n c e o f th e te m p e r a tu r e upon th e o b ta in ed resu lts w a s m o re d istin ct in so ils w ith h igh er p h osp h oru s co n ten t. T he n e c e s s ity of k eep in g ithe tem p era tu re p r e c ise ly a t th e recom m en d ed le v e l h a s been sta ted .