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Bodenanalyse Nährstoffe: Stickstoff, Phosphor und Kalium

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Nährstoffe Bodenuntersuchungen erfolgen können, um drei große Boden Makronährstoffe, Stickstoff, Phosphor und Kalium zu extrahieren, und kombinieren Sie diese mit Farbe-basierte Reagenzien zur Bestimmung ihrer Konzentration.

Stickstoff, Phosphor und Kalium sind Hauptbestandteile der Boden Dünger. Zu wissen, ihre Konzentration im Boden kann informieren Umweltwissenschaftler von Nährstoff-Mangel oder Überschuss in Böden zur Pflanzenproduktion zu unterstützen, und einen allgemeinen Überblick über die grundlegenden biogeochemischen Kreisläufe eines Ökosystems.

Nährstoff Bodenanalyse kann mit Chemikalien Makronährstoff des Interesses binden durchgeführt werden. Für Stickstoff oder Phosphor werden Reagenzien hinzugefügt, die reagieren auf das Vorhandensein von spezifischen Makronährstoff und farbige Produkte zu produzieren. Kaliumkonzentration wird durch die Bildung von Ausscheidungen in einer Menge proportional zur Kaliumkonzentration bestimmt.

Diese Methoden sind einfach, kostengünstig, erfordern minimalen Ausrüstung und können auf Wunsch in ein Feld Einstellung durchgeführt werden. Dieses Video zeigen die Techniken verwendet, um zu extrahieren und diese gemeinsamen Boden Makronährstoffe zu quantifizieren.

Um zu Beginn der Analyse sind Makronährstoffe zuerst gesammelten Bodenproben entnommen. Stickstoff ist mit Calciumsulfat extrahiert; Phosphor und Kalium sind mit Mehlich 2 Lösung, eine Lösung von Essigsäure, Ammoniumchlorid, Salzsäure, Flusssäure und entmineralisiertem Wasser extrahiert. Boundmacronutrients im Fahrwerk kann dann aus den verbleibenden festen Bodenbestandteile durch Vakuumfiltration getrennt werden.

Nachdem Makronährstoffe extrahiert haben, kann ihre Konzentration bestimmt werden. Für Stickstoff dient Cadmium Metal Nitrat zu Nitrit reduzieren. Diese Kadmium ist in abgepackten Kissen, die den Boden Filtrat hinzugefügt werden. Nitrit-Ionen reagieren mit Sulfanilic Säure, Form Diazonium Salz. Diese Paare mit Gentisic Säure und eine gelbe Lösung entsteht.

Für Phosphor reagiert Natrium Molybdat mit löslichen reaktive Phosphat in Form eines Phospho-Molybdat-Komplexes. Dies wird dann durch Ascorbinsäure bilden eine Molybdän blaue Farbe reduziert.

Die Farbintensität der beiden Lösungen ist proportional zu der Nährstoffkonzentration. Komparator Farbfelder dienen zur Analyse von Nitrat und Phosphat. Proben sind im Vergleich zu einer leeren, und die Farbe Festplatte aktiviert ist, bis beide Sichtfenster übereinstimmen. Die entsprechenden Nährstoffe Konzentration in mg/L wird in einem separaten Fenster angezeigt. Die Farbintensität der beiden Lösungen ist proportional zu der Nährstoffkonzentration.

Um Kalium zu quantifizieren, kombinieren die Ionen aus dem Boden Filtrat mit Natrium Tetraphenylborate, Kalium Tetraphenylborate, einen weißen Niederschlag bilden. Der Niederschlag bleibt in der Schwebe, was zu einer Erhöhung der Trübung.

Ein Kalium-Messstab dient zur Trübung verursacht durch den Niederschlag zu quantifizieren. Der Messstab ist platziert in der Probe und abgesenkt, bis der schwarze Punkt am Ende nicht mehr sichtbar ist. Der Stick wird inkrementell markiert und Lesungen in dieser Größenordnung mit einer Umrechnungstabelle Kaliumkonzentration konvertiert werden können.

Nun, da wir die Prinzipien hinter Extraktion und Quantifizierung der Boden Makronährstoffe kennen, werfen Sie einen Blick auf wie die Verfahren im Labor durchgeführt werden.

Sobald die Bodenproben gesammelt, korrekt transportiert, und gespeichert wurden, können sie in das Labor zur Analyse, beginnend mit der Stickstoffgewinnung gebracht werden. Zuerst schalten Sie die Waage, wiegen Boot auf Ober- und Tara.

Mit einem Spatel, Abwiegen von 10 g getrocknet, gesiebt Bodenprobe und Übertragung auf einen beschrifteten 100-mL-Becherglas. Als nächstes wiegen 0,1 g Calciumsulfat und überträgt es auf den Becher.

20 mL entionisiertem Wasser mit einem Messzylinder abmessen und übertragen auf den Becher. Mischen Sie den Inhalt des Bechers mit einem Rührstäbchen. Wiederholen Sie diese Ergänzungen für jeden Test Bodenprobe. Proben auf einer Tischplatte Shaker zu sichern und für 1 min rühren.

Zur Gewinnung von Phosphor und Kalium aus den Böden beginnen, einem Spatel 2 g getrocknete, gesiebten Bodenprobe Abwiegen und in eine beschriftete 100-mL-Becherglas übertragen. Messen Sie mit einem Messzylinder 20 mL Mehlich 2 Boden Extraktionsmittel und Transfer in das Becherglas. Mischen Sie den Inhalt des Bechers mit einem Stab rühren. Proben auf einer Tischplatte Shaker zu sichern und für 5 min rühren. Nach der Extraktion sollte alle drei Nährstoff Sample-Sets Vakuum mit einer Thermoskanne und Büchner Trichter gefiltert werden.

Zuerst schalten Sie das Vakuum Jet und gießen Sie der Bodenlösung Extrakt langsam in den Trichter. Extrakt sollte aus dem Trichter in die Flasche abtropfen lassen. Gießen Sie das Filtrat in ein sauberes, beschriftete 50-mL-Becherglas. Entfernen Sie den Trichter, wegschütten Sie Filterpapier, und spülen Trichter und Kolben mit entionisiertem Wasser. Verwenden Sie ein Luftstrahl, Trichter und Kolben zu trocknen.

Jetzt die Nährstoffen Proben gefiltert wurden, können Content-Analyse beginnen. Beginnen Sie für jeden Nährstoff Test indem Sie eine Farbe anzeigen Rohr mit einem "S" für Probe beschriften. Beschriften Sie eine Sekunde mit einem "B" für Blank.

Gründlich spülen Sie sowohl Farbe anzeigen Röhren mit entionisiertem Wasser, dann schütteln Sie, um die restlichen Spülwasser zu entfernen. Fügen Sie die Probe-Extrakt bis zu einer Tiefe von ¼ Zoll in der Farbe anzeigen Rohr markiert "S". Das Röhrchen mit einem Gummistopfen und schütteln für 3 s, dann verwerfen die Lösung.

Fügen Sie die Probe-Extrakt, beide Rohre bis der Meniskus auch mit zur 5-mL-Markierung auf den Rohren, am unteren Rand der mattierten Fläche ist. Fügen Sie den Inhalt einer Stickstoff-Reagenz-Kissen mit dem Rohr markierte "S". Kappe und die Röhre lang 1 min. kräftig schütteln, sofort sowohl in den Komparator mit Rohr "B" in der äußeren Loch und "S" auf der Innenseite-Röhren. Lassen Sie für 5 Minuten.

Halten Sie den Komparator bis zu einer Lichtquelle zu und drehen Sie die Scheibe, bis die Farbe im Fenster für Röhrchen "B" im Fenster für Rohr "S" entspricht. Notieren Sie sich die Konzentrationswert im unteren Fenster neben dem Komparator Farbfeld angezeigt.

Proben können auch für Phosphatgehalt unter Verwendung des Farbe Komparators analysiert werden. Fügen Sie mithilfe einer Pipette 2,5 mL des gefilterten Phosphor Probe Extraktes in einen 25 mL graduierte Zylinder. 25 mL-Markierung, Kappe mit einem Stopfen, deionisiertes Wasser hinzu und kehren Sie um zu mischen. Hinzufügen den verdünnten Probe Extrakt etwa ¼ Zoll tief in die Farbe anzeigen Rohr markiert "S" um das Rohr zu spülen. Cap mit einem Gummistopfen und schütteln für ein paar Sekunden, bevor die Lösung zu verwerfen.

Fügen Sie in beiden Röhren den Probe-Extrakt bis der Meniskus auch mit 5 mL-Markierung. Fügen Sie den Inhalt einer Phosphor-Reagenz-Kissen mit dem "S"-Rohr, Kappe und schütteln kräftig für 1 min. Legen Sie sofort die Farbe Röhren in der Farbe-Komparator mit dem leeren Rohr in das äußere Loch und das Probenröhrchen in das innere Loch. Für 3 min. Hold Komparator bis zu einer Lichtquelle verlassen Sie, und drehen Sie die Scheibe, bis das Fenster für Röhrchen "B" die Farbe in das Fenster für die Röhre "S" entspricht. Notieren Sie den Wert im Fenster angezeigt.

Schließlich werden für Kalium-Gehalt Proben analysiert. Fügen Sie mithilfe einer Pipette 3 mL Kalium-Probe-Extrakt in einen 25 mL-Zylinder. Die 21 mL-Markierung auf dem Zylinder, Kappe fest mit einem Gummistopfen deionisiertes Wasser hinzu und invertieren. Fügen Sie ein Kalium 2 Reagenz Kissen zum Zylinder. Der Zylinder, Kappe mit einem Gummistopfen, 3 mL einer alkalischen EDTA-Lösung hinzu und invertieren Sie mehrmals zu mischen. Lassen Sie die Lösung stehen für 3 Minuten fügen Sie den Inhalt einer Kalium-Reagenz-Kissen, Kappe des Zylinders und kräftig schütteln für 10 S. erlauben die Lösung 3 min stehengelassen, wie eine weiße Trübung entwickelt.

Suchen gerade nach unten in den Zylinder, langsam einfügen Sie Kalium Messstab senkrecht in die Lösung bis der schwarze Punkt nicht mehr von oben sichtbar ist. Halten Sie der Messstab in Position und drehen Sie des Zylinders um die Waage zu sehen. Notieren Sie die Anzahl der Messstab Skala trifft die Oberfläche der Probe auf dem Messstab. Beziehen sich auf die Kalium-Umrechnungstabelle zu bestimmen, die Konzentration der Proben in mg/L. suchen Sie den Ölmessstab in der linken Spalte lesen und erfassen die entsprechende Konzentration in mg/L berichtet in der rechten Spalte.

Das gewonnene Konzentrationen sind eine Tabelle der Nährstoff reicht kann zur Probenqualität zu beurteilen und festzustellen, ob gesampelten Boden Nährstoff Änderung braucht, und wenn ja, wieviel. Nährstoff Änderungsantrag kann durch spezielle Düngung erfolgen.

Die Möglichkeit, den Boden Nährstoffzusammensetzung der Böden zu analysieren hat eine Vielzahl von Anwendungen, mit möglichen Folgen für die menschlichen Populationen oder Agrarökosysteme.

Verschiedenen Kulturpflanzen werden verschiedene mögliche Nährstoffbedarf für das optimale Wachstum haben. , Hohe Stickstoffwerte benötigt z.B. für den Anbau von Stickstoff-anspruchsvolle Pflanzen wie Soja und Mais. Hohe Niveaus von Phosphor können stimulieren und Blume oder Frucht-Produktion erhöhen. Die Fähigkeit, Boden Nährstoffzusammensetzung in einer beabsichtigten Ernte Anbaugebiet messen können daher Landwirte oder Landbewirtschaftern, den Boden mit Nährstoffen zu ergänzen ihre beabsichtigten Ernte erfolgreich wachsen.

Die Zusammensetzung des Bodens haben auch Auswirkungen auf seine Fähigkeit, Wasser zurückzuhalten, was wiederum seine Fähigkeit, verschiedene Flora oder Fauna unterstützen beeinflussen können. Z. B. niedrige Kalium Böden haben schlechte Trockentoleranz und erfordern Nährstoff Änderung durch Düngung des Bodens mit entsprechenden Mengen an der fehlenden Nährstoff. Alternativ kann Bewässerung erforderlich sein, keine Pflanzen wachsen, die keine hohe Trockentoleranz angezeigt werden.

Zusammensetzung und Nährstoff Bodenqualität kann auch helfen Landbewirtschaftern, benennen, die entsprechende Landnutzung zu informieren. In Bereichen, wo der Boden schlechten Nährstoffen Qualität, der schwere Änderung oder Ergänzung hat zu Nutzpflanzen wachsen erfordern würde, vielleicht abgesehen von Land für die Entwicklung von Gebäuden oder Strukturen besser geeignet sein. Alternativ können Sie Bereiche mit idealen Zusammensetzung für beabsichtigte Anbau vorgesehen und beiseite, geschützt von der Entwicklung.

Sie habe nur Jupiters Einführung in Nährstoff Bodenanalyse beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen die Bedeutung des Bodens Makronährstoffe, wie man sie aus dem Boden zu extrahieren und ihre Konzentration zu ermitteln. Danke fürs Zuschauen!

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