O metodă modificată de scădere în greutate la aprindere pentru a evalua fracțiunile materiei organice ale solului accelerate

Abstract: Fracționarea chimică și cuantificarea bazinelor de materie organică a solului (SOM) implică procese laborioase și consumatoare de timp, care, de asemenea, nu sunt foarte exacte. Prin urmare, s-a încercat aici cuantificarea fracției fulvice (FF), a fracției umice (HF) și a gunoiului de sol, care sunt cunoscute a fi foarte importante în ceea ce privește disponibilitatea nutrienților în ecosistemele tropicale, prin utilizarea metodei de pierdere în greutate la aprindere (LOI). Cambisolurile din Sri Lanka au fost folosite pentru extragerea substanțelor humice și a gunoiului de sol. Rezultatul a indicat faptul că gunoiul de sol a ars la temperaturi de 170-190 ° C. Pierderile maxime de greutate ale FF s-au produs între 200-250 ° C. Pierderile în greutate ale HF s-au produs la 500 ° C. Studiul a arătat în mod clar că gunoiul de sol ars la temperaturi de 190 ° C. Prin urmare, LOI poate fi folosit ca o tehnică simplă și rapidă pentru determinarea gunoiului de sol, în special și mai departe FF și HF, comparativ cu metodele convenționale de extracție. Acest lucru va fi foarte util în studiile comparative în care există un număr mare de probe de analizat.

metodă

Cum să citiți acest articol
R.R. Ratnayake, G. Seneviratne și S.A. Kulasooriya, 2007. O metodă modificată de pierdere în greutate la aprindere pentru a evalua fracțiunile materiei organice din sol. Jurnalul internațional al științei solului, 2: 69-73.

Există mai multe metode pentru fracțiile fizice și chimice și cuantificările grupurilor SOM. Dintre acestea, fracționarea densității (Christensen, 1992) și oxidarea chimică umedă (Baker, 1976) au fost raportate ca fiind metode comune utilizate la tropice. Substanțele humice sunt cele mai răspândite materiale organice naturale care apar în soluri (Allard, 2006). Acizii fulvici și humici reprezintă în general fracțiunea importantă a substanțelor humice și prezintă structuri chimice foarte complexe (McDonnell și colab., 2001).

Există o serie de metode pentru extragerea FF și HF din sol. Metoda dezvoltată de International Humic Substance Society (IHSS) este o metodă acceptabilă pentru extragerea substanțelor humice din soluri. Cu toate acestea, acesta conține anumite erori (Swift, 1996). Din punct de vedere tehnic, fracțiile separate în acest mod conțin cantități semnificative de impurități, în special polizaharide nelegate etc. Prin urmare, extracția și cuantificarea FF și HF este o sarcină dificilă.

Separarea și cuantificarea deșeurilor din sol este, de asemenea, un proces laborios și care consumă mult timp (Smcker și colab., 1982). Separarea deșeurilor în soluri cu conținut ridicat de lut implică înmuierea peste noapte în hexametafosfat de sodiu 10% pentru a dispersa particulele de sol (Smcker` și colab., 1982). Cuantificarea deșeurilor de sol într-un număr mare de probe este o sarcină dificilă. Prin urmare, s-a încercat aici cuantificarea fracțiilor SOM (FF și HF) și a gunoiului de sol, utilizând metoda LOI.

LOI măsoară pierderea în greutate a fracțiilor SOM datorită oxidării la încălzire. În această procedură, SOM este oxidat de la temperaturi moderate (150 ° C) la temperaturi ridicate (550 ° C), pierderea în greutate fiind proporțională cu cantitatea de SOM din probă (Konen și colab., 2002). Analiza LOI permite astfel stabilirea semnalelor de pierdere în greutate pentru cuantificarea SOM. Solurile cu cantități diferite de fracțiuni SOM produc semnale de pierdere în greutate de intensități diferite (Siewert, 2004). Variațiile dintre aceste profiluri permit evaluarea cantitativă a fracțiilor SOM.

Studii recente efectuate de mai mulți autori au indicat că LOI este o metodă precisă pentru estimarea carbonului organic din sol și, prin urmare, SOM. Metoda LOI este mult mai simplă, necesită mai puțină forță de muncă și permite măsurarea conținutului de carbon al unei probe întregi fără măcinare, amestecare sau sub-eșantionare (Kaspar și colab., 2000). Avantajele acestei metode includ numerele mari de eșantioane care pot fi rulate simultan și precis (Konen și colab., 2002). Kaspar și colab. (2000) au reușit să evalueze variabilitatea spațială a carbonului solului prin metoda LOI într-un câmp agricol cu ​​variații foarte mari, iar detectarea sa dovedit a fi extrem de dificilă prin alte metode.

Metoda LOI a fost utilizată în studiile de mai sus pentru a determina SOM total. Cu toate acestea, în prezentul studiu s-a încercat utilizarea metodei LOI pentru a cuantifica fracțiile SOM separate. Astfel, s-a emis ipoteza aici că LOI poate fi utilizat pentru a cuantifica fracțiile de materie organică separate și așternutul de sol.

MATERIALE ȘI METODE

Solurile au fost prelevate în ianuarie 2005 dintr-o pădure netulburată la 700 m deasupra nivelului mării, aparținând tipului tropical umed, vesnic verde, în Sri Lanka (5 ° 54 ? N - 9 ° 52 ? Latitudini N și 79 ° 39 ? E - 81 ° 53 ? E longitudine). Cinci probe de sol compozite (Cambisols) au fost colectate la o adâncime de 30 cm și utilizate pentru extragerea substanțelor humice și a gunoiului de sol.

Extragerea substanțelor humice
Solul a fost extras pentru FF și HF folosind metoda International Humic Substances Society (IHSS) (Swift, 1996). Proba de sol a fost agitată timp de 1 oră cu HCI 0,1 M (soluție raport sol 10 L kg -1) pentru a elimina carbonații și metalele alcalino-pământoase. Supernatantul a fost separat prin decantare (extract FF 1). Reziduul a fost neutralizat utilizând o soluție de NaOH 0,1 M (raport de extractant final la sol 10 L kg -1). Suspensia a fost apoi agitată timp de 4 ore și lăsată să stea timp de 12 ore. După centrifugare și decantare, substanțele humice au fost precipitate din supernatant prin acidificare cu HCI 6M la pH 1. Apoi fracțiile humice (precipitate) și fulvice (supernatantul: FF extract 2) au fost separate prin centrifugare. Au fost efectuate mai multe etape de purificare cu HCI 0,1 M și acid fluorhidric 0,3 M pentru a reduce cantitățile de impurități anorganice ale precipitatului, care a fost apoi luată ca HF (Swift, 1996). Extractul FF 1 și 2 au fost combinate. Extractul a fost apoi dializat împotriva membranei spectraporului (1000 Dalton) pentru a îndepărta sărurile și în cele din urmă liofilizat pentru a obține FF.