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Análisis de nutrientes del suelo: Nitrógeno, fósforo y potasio

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Análisis de nutrientes del suelo pueden llevarse a cabo para extraer tres macronutrientes principales suelo, nitrógeno, fósforo y potasio y combinan con reactivos basados en el color para determinar su concentración.

Nitrógeno, fósforo y potasio son componentes importantes de fertilizante del suelo. Sabiendo su concentración en los suelos puede informar a los científicos ambientales de la deficiencia de nutrientes o exceso en suelos utilizados para apoyar la producción de la planta y proporcionar una visión general de los ciclos biogeoquímicos básicos de un ecosistema.

Análisis de nutrientes del suelo pueden realizarse utilizando productos químicos para enlazar los macronutrientes de interés. Nitrógeno o fósforo, se añaden reactivos que reaccionan a la presencia de los macronutrientes específicos y producir productos coloreados. Concentración de potasio se determina por la formación de precipitados en una cantidad proporcional a la concentración de potasio.

Estos métodos son simples, baratos, requieren mínimo equipamiento y pueden realizarse en un ambiente de campo si lo desea. Este video ilustra las técnicas empleadas para extraer y cuantificar estos macronutrientes suelo común.

Para comenzar el análisis, los macronutrientes primero se extraen muestras de suelo recogidas. Nitrógeno se extrae usando sulfato de calcio; fósforo y potasio son extraídos usando Mehlich 2 solución, una solución de ácido acético, cloruro de amonio, ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico y agua desmineralizada. Boundmacronutrients en suspensión se puede separar de los demás componentes sólidos del suelo por la filtración de vacío.

Una vez que se hayan extraído los macronutrientes, puede determinarse su concentración. De nitrógeno, cadmio metal es utilizado para reducir los nitratos a nitritos. Este cadmio está presente en las almohadas que se agregan al filtrado de suelo. Los iones nitrito reaccionan con el ácido sulfanílico para sal de diazonio de la forma. Esto se junta con el ácido gentísico y se forma una solución de color ámbar.

Para fósforo, molibdato de sodio reacciona con el fosfato reactivo soluble para formar un complejo fosfo-molibdato. Esto entonces es reducido por el ácido ascórbico para formar un color azul de molibdeno.

La intensidad de color de ambas soluciones es proporcional a la concentración de nutrientes. Cajas de comparador de color se utilizan para el análisis de nitrato y fosfato. Las muestras se comparan con un espacio en blanco, y el disco de color se da vuelta hasta que coincidan ambas ventanas de visualización. La concentración de nutrientes correspondiente en mg/L se mostrará en una ventana independiente. La intensidad de color de ambas soluciones es proporcional a la concentración de nutrientes.

Para cuantificar el potasio, los iones del filtrado de suelo combinan con tetrafenilborato de sodio en forma de tetrafenilborato de potasio, un precipitado blanco. El precipitado queda en suspensión, causando un aumento en la turbidez.

Una varilla de potasio se utiliza para cuantificar la turbidez causada por el precipitado. La varilla se coloca en la muestra y se baja hasta el punto negro al final ya no es visible. El palo está marcado incrementalmente, y lecturas en esta escala se pueden convertir a la concentración de potasio mediante una tabla de conversión.

Ahora que estamos familiarizados con los principios de extracción y cuantificación de macronutrientes del suelo, echemos un vistazo a cómo se llevan a cabo los procedimientos en el laboratorio.

Una vez que las muestras de suelo han sido recogidas, transportadas correctamente y almacenados, puede ser traídos en el laboratorio de análisis, comenzando con la extracción de nitrógeno. Primero, encienda el equilibrio, establecer un barco de pesaje y Tara.

Con una espátula, pesar 10 g de muestra de suelo seca y tamizada y transferencia a un vaso de precipitados de 100 mL etiquetado. A continuación, pesar 0,1 g de sulfato de calcio y ponerlo en el vaso.

Mida 20 mL de agua desionizada con una probeta graduada y la transferencia en el vaso. Mezclar bien el contenido del vaso con una varilla. Repita estas adiciones para cada muestra de suelo. Asegure las muestras en una mesa coctelera y agitar durante 1 minuto.

Para iniciar la extracción de fósforo y potasio de los suelos, use una espátula para pesar 2 g de muestra de suelo seca y tamizada y transferir a un vaso de precipitados de 100 mL etiquetado. Con una probeta graduada mida 20 mL de solvente de extracción de Mehlich 2 suelo y transferencia en el vaso. Mezclar bien el contenido del vaso con una varilla de agitación. Fijar las muestras en un agitador de sobremesa y agitar durante 5 minutos. Después de la extracción, los tres grupos de nutrientes muestra deberían ser vacío filtrado utilizando un matraz kitasato y embudo de Büchner.

Primero, encienda el avión vacío y Vierta lentamente la solución del extracto de suelo en el embudo. Extracto debe drenar el embudo en el matraz. Vierte el filtrado en un vaso de precipitados de 50 mL limpio, rotulado. Retire el embudo, deseche el papel de filtro y embudo de enjuague y matraz con agua desionizada. Utilice un chorro de aire para secar el embudo y el matraz.

Ahora las muestras de nutrientes han sido filtradas, puede comenzar el análisis de contenido. Para cada prueba de nutrientes, empezar por un color de visualización de tubo con una "S", para la muestra de etiquetado. Etiqueta a un segundo con una 'B' para el espacio en blanco.

Bien enjuague ambos color ver tubos con agua desionizada, luego agitar para eliminar el agua de enjuague restante. Añadir el extracto de la muestra a una profundidad de 1/4 pulgada en el color de visualización de tubo marcado "S". Tapa el tubo con un tapón de caucho y agitar durante 3 s, entonces descarte la solución.

A continuación, añadir el extracto de la muestra a ambos tubos hasta que el menisco con la marca de 5-mL en los tubos, en la parte inferior de la zona helada. Agregar el contenido de una almohadilla de reactivo del nitrógeno en el tubo marcado "S". La tapa y agitar el tubo vigorosamente durante 1 minuto, inmediatamente colocar ambos tubos en el comparador, con el tubo "B" en el agujero exterior y tubo "S" en el interior. Licencia para 5 min.

Mantenga el comparador hasta una fuente de luz y gire el disco hasta coincida con el color en la ventana para el tubo "B" en la ventana para el tubo de "S". Registre el valor de concentración aparece en la ventana inferior de la caja de comparador de color.

Las muestras también pueden ser analizadas para contenido de fosfato mediante el comparador de color. Utilizando un gotero, agregar 2,5 mL del extracto de la muestra filtrada fósforo a un cilindro aforado de 25 mL. Añadir agua desionizada hasta la marca de 25 mL, tapa con un tapón e invertir para mezclar. Añadir el extracto de la muestra diluida a aproximadamente 1/4 pulgada de profundidad en el color de visualización de tubo marcado "S" para enjuagar el tubo. Tapa con un tapón de caucho y agitar durante unos segundos antes de desechar la solución.

En ambos tubos, agregar el extracto de la muestra hasta que el menisco con la marca de 5 mL. Agregar el contenido de una almohadilla de reactivo de fósforo en el tubo en "S", la tapa y agitar vigorosamente durante 1 minuto inmediatamente los tubos de color en el comparador de color, con el tubo blanco en el agujero exterior y el tubo de muestra en el interior hueco. Dejar por 3 minutos mantenga el comparador hasta una fuente de luz y gire el disco hasta que la ventana para el tubo "B" coincide con el color en la ventana para el tubo de "S". Anote el valor mostrado en la ventana.

Por último, las muestras pueden ser analizadas para contenido de potasio. Utilizando un gotero, agregar 3 mL de extracto de la muestra de potasio a un cilindro de 25 mL. Añadir agua desionizada hasta la marca de 21 mL en el cilindro, la tapa firmemente con un tapón de goma e invertir. A continuación, agregue una almohadilla de reactivo de potasio 2 al cilindro. Añadir 3 mL de una solución alcalina de EDTA en el cilindro, la tapa con un tapón de goma e invertir varias veces para mezclar. Que el soporte de la solución durante 3 minutos agregar el contenido de la almohadilla de reactivo de una potasio, el cilindro de la tapa y agite vigorosamente para 10 s. deje la solución reposar por 3 min como una turbidez blanca desarrolla.

Mirando hacia abajo en el cilindro, lentamente Inserte la varilla de medición de potasio verticalmente en la solución hasta que el punto negro no es visible desde arriba. Sujetar la varilla en su posición y girar el cilindro para ver la escala. Anotar el número en la escala de la varilla donde la superficie de la muestra con la varilla. Consulte la tabla de conversión de potasio para determinar la concentración de las muestras en mg/L. Coloque la varilla en la columna de la izquierda, y la correspondiente concentración mg/L récord registrados en la columna de la derecha.

Una vez que se obtienen las concentraciones, una tabla de rangos de nutrientes puede utilizarse para evaluar la calidad de la muestra y determinar si el suelo muestreado necesita nutrientes enmienda y si es así, cuánto. Enmienda de nutrientes puede realizarse mediante la aplicación de abonos específicos.

La capacidad de analizar la composición de nutrientes de suelo de suelos tiene una gran variedad de aplicaciones, con posibles consecuencias para las poblaciones humanas o los ecosistemas agrícolas.

Cultivos diferentes plantas tienen diferentes necesidades de nutrientes potenciales para el crecimiento óptimo. Por ejemplo, los niveles altos de nitrógeno son necesarios para cultivos exigentes de nitrógeno, tales como soja y maíz. Altos niveles de fósforo pueden estimular y aumentar la producción de flores o frutas. La capacidad de medir la composición de nutrientes de suelo en un área de cultivo previsto puede permitir agricultores o los administradores de la tierra complementar el suelo con nutrientes necesarios crecer con éxito su cultivo previsto.

La composición del suelo también puede tener implicaciones en su capacidad para retener agua, que a su vez puede influir en su capacidad para soportar diferentes flora o fauna. Por ejemplo, suelos bajos de potasio tienen tolerancia a la sequía de pobres y pueden requerir nutrientes enmienda, por la fertilización del suelo con cantidades apropiadas de los nutrientes que faltan. Por otra parte, riego puede ser necesario cultivar cualquier planta que no muestran tolerancia a la sequía alta.

Calidad de composición y nutrientes del suelo también puede ayudar a informar a los administradores de la tierra para designar el uso apropiado de la tierra. En áreas donde el suelo tiene baja calidad nutritiva, que requeriría modificación pesada o suplementos para crecer las plantas de cultivo, dejando a un lado la tierra para el desarrollo de edificios o estructuras puede ser más apropiado. Alternativamente, áreas con composición ideal para el cultivo de la cosecha prevista pueden ser destinadas y reservadas, protegidas desde el desarrollo.

Sólo ha visto la introducción de Zeus para análisis de nutrientes del suelo. Ahora debe comprender la importancia de los macronutrientes del suelo, para extraer de los suelos y cómo determinar sus concentraciones. ¡Gracias por ver!

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