Приготування ґрунтових витяжок для визначення рухливих форм

Мікроелементів

В агрохімії важливими є задачі визначення в грунтах обмінних чи рухливих форм мікроелементів (Cd, Co, Cu, Cr, Ni, Zn, Mn, Pb), що впливають на врожайність сільськогосподарських культур. Рухливими формами мікроелементів прийнято вважати ту їх частину, що витягається тими чи іншими розчинниками (екстрагентами).

Вибір екстрагента і його концентрація залежать від властивостей фунтів і рослин, на ній що виростають. Концентрація розчинника повинна забезпечувати витяг мікроелементів у таких кількостях, що відповідають потребам рослин. Для вилучення мікроелементів можна застосовувати груповий розчинник, у якому визначають ряд біологічно важливих мікроелементів, а також здійснювати індивідуальні витяжки для окремих металів. Для одержання ґрунтових витяжок використовують різні співвідношення між наважкою проби й об'ємом розчинника, а також час збовтування чи настоювання. Джерела свідчать, що ці відомості різні, часом суперечливі й вимагають певної систематизації хоча б у рамках одного типу грунту чи за визначуваними елементами.

Автори із зіставлення даних, отриманих при вилученні рухливих форм мікроелементів різними екстрагентами, показали, що витяжка 1,0 М НС1 є кращою для вилучення міді, 1,0 М HNO₃ - кобальту, 1,0 М КС1 - цинку, 0,05 М H₂SO₄ - мангану, оксалатний буферний розчин із рН 3,3 - молібдену. Робота зі слабкими екстрагентами - 1,0 М оцтовою кислотою й амонійно-ацетатним буфером із рН 4,5 і 4,8 - дає незначні витяжки мікроелементів у розчин.

Метод Н.У. Круглової застосовується для вилучення рухливих форм Cu, Zn, із карбонатних ґрунтів 1,0 М розчином CH₃CO₂Na при вмісті СаСО₃ менше 25% і 2,0 М CH-jCOONa при вмісті СаСО₃ більше 25%. Для групової екстракції В, Cu, Zn і Co К. Воротинський і М. Зієтецька запропонували використовувати лактат-оцтовокисло-амонійну витяжку з рН 3,8 за Егнером-Римом-Домінго (A-L-метод) при співвідношенні фунту (г) до розчину (мл)15.

Групову екстракцію В, Co, Cu і Mn застосував Н. Барон. За його методом використовується екстракційний розчин, що є 1,0 М стосовно оцтової кислоти й сульфату амонію, з додатковим уведенням оцтовокислого амонію, що стабілізує рН буферного розчину близько 4,0±0,1. У розчині міститься достатня кількість вільної оцтової кислоти для нейтралізації фунтової лужності за вмістом вуглекислого кальцію до 25%, які дає можливість використовувати його на карбонатних фунтах. Мідь і цинк у витяжці визначають без попереднього концентрування, a Co — після нього.

Для характеристики комплексного елементного стану грунтів Г. А. Соловйов запропоновував одночасно робити три витяжки:

1) 1,0 М НС1 (1,0 М HNO₃) для вилучення елементів, що входять до складу
аморфних сполук, що характеризує весь потенційний запас елемента в грунті;

2) амонійно-ацетатний буфер рН 4,5 для вилучення обмінних і розчинних у
слабких кислотах форм, що характеризує актуальний запас елемента в грунті;

3) 1% розчин ЕДТА в амонійно-ацетатному буфері (рН 4,5) дозволяє
додатково з обмінними й розчинними в слабких кислотах формами вилучати
елементи з ґрунтових, в основному органічних, комплексів також для оцінки
актуальних, доступних рослинам, запасів важких металів.

Дані, отримані на основі трьох комплексних витяжок, дозволяють судити не тільки про актуальний запас, але й про найближчу і перспективну забезпеченість рослин мікроелементами, а також про особливості зміни співвідношення між цими формами в результаті проведення тих чи інших агрозаходів.

Для оцінки потенційних запасів рухливих форм важких металів у грунті у зв'язку з погіршенням екологічної обстановки, необхідністю контролю їх вмісту в продуктах рослинного походження використовують розчини мінеральних кислот. Результати визначення рухливих форм важких металів у 1,0 М НС1 (1,0 М НЖ)₃) і амонійно-ацетатному буфері (рН 4,5) з ЕДТА дозволяють:

1. Вивчати, а також контролювати вміст елементів забруднювачів паралельно
з визначенням біоелементів із тих самих витяжок.

2. Проводити оцінку всього потенційно доступного запасу за вмістом в
1,0 М НС1 витяжці (1,0 М HNO₃), а за вмістом в амонійно-ацетатному буфері
(рН 4,5) з ЕДТА визначати критичні рівні, при яких можливе забруднення
оброблюваних культур.

Для вилучення кадмію і свинцю з чорноземів і сіроземів, а також зі стандартних зразків як розчинники можуть бути використані 1,0 М розчини ацетату амонію, нітрату амонію та хлоридної кислоти.

При вивченні поводження хрому в фунтах, міцності його зв'язку з компонентами грунту, а також доступності й можливості надходження елемента в рослину та накопичення його там використовують як реагенти: 0,1 М НС1; 1,0 М НС1; 0,5 М HNO₃; 1,0 М CH₃COONH₄ з рН 7 і рН 4,8; 1,0 М КС1; 0,1 М NaF; 0,1 М КН₂РО₄; 0,1 М NaOH; 1,0 М NH₄C1 та ін. Схема визначення різних форм хрому з грунтів рядом витяжок подана в роботі І.Н. Любимової. За цією схемою можна визначати в ґрунтах водо- і легкорозчинні форми, обмінні та зв'язані з гуміновими і фульвоксидотами, а також сорбовані на полуторних оксидах.

Для визначення рухливих форм Co, Cu, Ni, Zn можливе використанні 2,5% оцтової витяжки (відношення ґрунту до розчину 1:10), для Сг - витяжки 1,0 М CH₃COONH₄, рН якої 9,0.

Для вилучення рухливих форм бору найчастіше застосовують струшуванні проби ґрунту з екстрагентом і кип'ятіння протягом 5 хв. Як розчинники можуп виступати розчини солей, буферні розчини й гаряча вода. При малих вмістаЗ елемента проводять концентрування бору у вигляді четвертинного комплек

екс>і

утвореного аніоном BF₄", катіонами тетрафеніларсонієм і пірокатехіном. Органічні розчинники 1,2-дихлоретан і метилхлорид при рН 4,6 витягають ці комплексні сполуки цілком.

Використання різних екстрагентів дозволяє вилучати з грунту розчинні форми важких металів. Застосування таких розчинників, як 1,0 М розчини НС1, HNO₃, K.C1 та ін., допомагає отримати інформацію про потенційний запас елементів у грунті, що може проявитися в екстремальних ситуаціях, створюваних людиною. Слабкі ж екстрагенти (буферні розчини, 1,0 М розчини оцтової кислоти та її солей і т.д.) дозволяють контролювати актуальний вміст елементів, що є основою мінерального живлення рослин. Перевага тих чи інших розчинників обумовлюється найчастіше типом аналізованого грунту й завданнями аналізу. На одержання ґрунтових витяжок із ґрунтів витрачається від ЗО до 60 хв і від 2 до 200 мл розчинника на 1 г проби. При комплексній оцінці вмісту рухливих форм елементів перевагу віддають 1,0 М розчину хлоридної (нітратної) кислоти (витягає водорозчинні, іонообмінні, сорбовані, важкорозчинні сполуки металів) і буферному ацетатно-амонійному розчину з величиною рН 4,5 - 4,8 (виділяє водорозчинні та зв'язані з органічною складовою фунту сполуки).