Практикум по агрохимии - 2-е изд. - Минеев В.Г.
ISBN 5-211-04265-4
Скачать (прямая ссылка):
I
NO3 -±N02-> NO^N2O -+N2 Этот метод позволяет определять активность денитрификации у чистых культур микроорганизмов и в почве.
Определение потенциальной активности денитрификации
Ход анализа
Навеску почвы 5 г, предварительно освобожденной от инородных включений, помещают во флакон объемом 15 см'\ Образец почвы увлажняют 6 см" водного раствора глюкозы и нитрата калия из расчета 2,5 мг
313
глюкозы на 1 г почвы и 0,3 мг азота нитрата калия на 1 г почвы. Флаконы закрывают резиновыми пробками, фиксируют стальными зажимами и промывают инертным газом (аргон или гелий; P=I атм.) в течение 30 с.
В каждый флакон вводят 1,5 CMj ацетилена, предварительно отобрав из флакона адекватный объем газа. Флаконы встряхивают в течение 30 - 60 с, переворачивают пробкой вниз и инкубируют при 280G в течение 24 ч. По истечении этого времени ведут анализ газовой пробы на газовом хроматографе.
? Перед началом анализа флаконы тщательно встряхивают. Реактивы
1. Закись азота в баллоне для эталонирования прибора.
2. Глюкоза.
3. Нитрат калия.
Оборудование
1. Газовый хроматограф с детектором по теплопроводности или с электронным захватом.
2. Гелий в баллонах.
3. Шприцы для газовой хроматографии.
4. Флаконы объемом 250 и 15 см3.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРИФИЦИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ ПО ЧВЫ
Активность протекания нитрификации является важным показателем микробиологического состояния почвы. Высокая нитрифицирующая активность характерна для окультуренных почв, в которых достаточное содержание азота, хорошая аэрация, реакция среды близка к нейтральной. Эти условия благоприятны для роста большинства сельскохозяйственных растений, и поэтому интенсивность нитрификации указывает на хорошую окультуренность почвы. Вместе с тем активное протекание нитрификации в почвах крайне нежелательно, так как ведет к потерям азота в форме нитратов, вымывающихся из почвы в грунтовые воды, газообразных соединений и к повышению содержания нитратов в сельскохозяйственной продукции.
Один из подходов в изучении процесса нитрификации заключается в компостировании почвы и измерении количества образовавшихся нитратов. Существуют различные модификации метода компостирования для определения нитрифицирующей способности почвы.
В изложенной методике проведено уточнение ряда параметров (количество вносимого азота, длительность, инкубации), она позволяет определить вклад автотрофных и гетеротрофных нитрифицирующих микроорганизмов в образование нитратов, изучать газовую фазу над почвой. Метод можно использовать для массовых анализов.
314
Ход анализа
Готовят смешанный образец почвы, просеивают его через сито с диаметром отверстий 2 мм. Затем в пенициллиновые флаконы помещают навески почвы по 4 - 5 г, увлажняют ее до 60 - 80% от полевой влаго-емкости и инкубируют при 26 - 300C в течение 18-21 суток во влажной камере (влажность контролируется периодическим взвешиванием флаконов).
Для определения потенциальной нитрифицирующей активности в часть флаконов одновременно с увлажнением вносят сульфат аммония в концентрации 100 - 200 мкг N - NH4/r почвы и в часть - пептон в концентрации 10-30 мг/г почвы и тщательно перемешивают.
Для оценки интенсивности автотрофной и гетеротрофной нитрификации в образцы дополнительно вносят и также тщательно перемешивают 4-амино,1,2,4-триазол 20 - 200 мкг/г или 2-хлор-б-трихлорметилпиридин (нитрапирин) 10 - 30 мкг/г почвы.
Схема постановки опыта: 1) почва; 2) почва + сульфат аммония; 3) почва + пептон; 4) почва + ингибитор нитрификации (аминотриазол или нитрапирин); 5) почва + сульфат аммония + ингибитор нитрификации; 6) почва + пептон + ингибитор нитрификации.
Количество нитратов и аммония измеряют в исходной почве на 3-6, 9-12, 18-21-е сутки и ионселективными электродами, приготовив почвенную суспензию или отцентрифугированную почвенную вытяжку.
Во флаконы приливают по 5 см3 0,5 н. раствора ацетата магния, взбалтывают на качалке 30 мин, вытяжку центрифугируют при 2500 оборотах в минуту в течение 15 мин и в центрифугате определяют содержание ионов нитрата и аммония и затем проводят соответствующие подсчеты для почвы. При измерении только нитратов можно использовать водную вытяжку.
Каждый вариант опыта закладывают не менее чем в 9 флаконах для проведения измерения в 3-кратной повторности в 3 срока.
Интенсивность (скорость и масштабы) гетеротрофной нитрификации устанавливают по накоплению нитратов за определенное время в образцах с ингибитором нитрификации, автотрофной - по разнице в количестве нитратов в почве без ингибиторов нитрификации и с ними.
Для изучения газовой фазы флаконы периодически закрывают резиновыми пробками с зажимами для отбора газообразных продуктов, которые анализируют на хроматографе (двуокись углерода, кислород, окислы азота).
В агрохимических исследованиях степень нитрификации азота аммонийного удобрения в почве рассчитывают по формуле
Н= N-NO3 +N-NH/ '100%'
315
где N-NO3 - содержание нитратного азота (мкг/г), за вычетом нитратного азота в неудобренном варианте почвы; N-NH4 - содержание аммонийного азота (мкг/г) в почве за вычетом содержания аммонийного азота в неудобренном варианте. При оценке нитрифицидной активности различных препаратов можно применять показатель их эффективности действия
