Способ определения скорости минерализации гумуса в почве

 

Изобретение относится к агропочвоведению, в частности к способам оценки плодородия почв. С целью повышения точности способа после отбора почвенной пробы, инкубации ее в заданных условиях и определения скорости продуцирования CO<SB POS="POST">2</SB> почвой (X) дополнительно в параллельной пробе определяют суммарную численность реакционноспособных микроорганизмов (А) и численность реакционноспособных микроорганизмов, минерализующих гутус (Б), а затем - скорость минерализации гумуса (Y) по формуле Y = X <SP POS="POST">.</SP> Б/А. 4 табл.

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCH0IVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4281149/30-15 (22) 10.07.87 (46) 07.03.90. Бюл. М- 9 (71) Институт почвоведения и фотосинтеза АН СССР (72) Б.Н.Золотарева и Т.С.Демкина (53) 631.417.2(088.8) (56) Бамбалов Н.Н. Баланс органического вещества торфяных почв и методы его изучения. Минск: Наука и техника, 1984, с.134-135, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ГУМУСА В ПОЧВЕ (57) Изобретение относится к агропочИзобретение относится к области агропочвоведения, в частности к оценке плодородия почв, и может быть.использовано для оценки скорости минерализации гумуса и его потерь при различных агроприемах и в естественных условиях, прогноза продуктивности различных почв и составления картограмм на этой основе.

Цель изобретения — овьппение точности способа.

Пример. На опытной делянке, из и точек исследуемого слоя с соблюдением условий стерильности отбирают, 500 г почвы и тщательно усредняют.

Значения и зависят от характеристики почвы и должны обеспечивать репрезентативность отобранного образца. Из усредненного образца почвы берут пробы на параллельные определения: скорости продуцирования С0 почвой; суммарной численности реакционноспособных микроорганизмов и численности ре„„Я0„„1548756 А 1

2 воведению, в частности к способам оценки плодородия почв. С целью повышения:очности способа после отбора почвенной пробы, инкубации ее в заданных условиях и определения скорости продуцирования СО почвой (Х) дополнительно в параллельной пробе определяют суммарную численность реакционноспособных микроорганизмов (А) и численносгь реакционноспособных микроорганизмов, минерализующих гутус (Б), а затем — скорость минерализации гумуса (Y) по формуле у = х.Б/А.

4 табл. акционноспособных микроорганизмов, минерализующих гумус; влажность почвы.

Для определения скорости продуцирования СО почвой (Х) навеску нативной почвы !О г помещают в стерильный пенициллиновый флакон и закрывают его герметично пробкой с помощью металлического зажима †держате. Повторность для каждого варианта 3-кратная.

С

В полевых условиях флаконы с поч- Ж вой помещают в полиэтиленовые пакеты и закапывают их в почву на глубину исследуемого слоя рядОм с опытной делянкой, В лабораторных условиях флаконы с почвой помещают в термостат и выдерживают их при температуре, равной среднесуточной температуре исследуемой почвы в это время года.

В зависимости от температуры и типа почвы инкубируют в течение 1-3 сут, Оптимальное время инкубирования уста1548756

По окончании проведения анализа 40 измеряют объем газовой фазы в опытных флаконах известным способом. Затем определяют скорость продуцирования

СО почвой за определенный период времени по общепринятой формуле: 45

536,2

273 + t, oC нсе нсе (v „- v, ) -ч.100 а ° К-Т.

50 где Х вЂ” скорость продуцирования СО почвой, мг СО /кг абсолютно сухой почвы/сутки;

536,2

55 7Т Е мг мг, — ; мл авливают экспериментально. После это этого образцы извлекают иэ почвы (или

4з термостата), пробы встряхивают 23 раза для усреднения газовой фазы и затем из них отбирают 1 мл газовой

5 фазы с помощью медицинского шприца.

Отобранную пробу анализируют на содержание СОе на газоанализаторе, гавохроматографически или титриметрически. Титриметрическое определение содержания СО удобно проводить в поевых условиях. Для этого берут чисый пенициллиновый флакон, помещают в него 10 мл 0,001 н. раствора Ва(ОН) . (необходимая доза на 1 мл газовой фаы) и герметично закрывают резиновой робкой с помощью зажима-держателя.

Йосле этого туда вводят отобранную газовую пробу (1 мл) с помощью медицинского шприца. При этом флакон с тоглотителем держат- в перевернутом

Положении (вверх дном), чтобы пузырь и газовой пробы проходили через пог лотитель. Затем шприц вынимают, флакон с раствором поглотителя встряхиают несколько раз для полного поглоения углекислоты из введенной газо ой пробы. Затем содержимое флакона переливают в коническую колбу на

100 мл и избыток Ва(ОН) оттитровывают .,0 001 н. раствором HCl в присутствии . фенолфталеина по общепринятой методичке.

В качестве контроля служит пенициллиновый флакон с раствором Ва(ОН)е, 35

la который не вводят пробу газовой фазы. нсе о среднесуточная температура ннкубирования почвенных образцов; количество НС1, пошедшее на титрование Ва(ОН) в .1 онтрольном флакойй, мл; количество НС1, пошедшее на титрование избытка Ва(ОН) в опытном флаконе, мл; объем газовой фазы в опытном флаконе с почвой, мл; количество Ва(ОН) заданной нормальности, требующейся для поглощения 1мл чистого СО мл коэффициент пересчета на абсолютно сухую почву, равный

100 + Н О

Т вЂ” время инкубирования почвенных образцов, сутки;

100 — пересчет на 1 кг почвы, Одновременно проводят определение суммарной численности реакционноспособных микроорганизмов (А) и численности реакционноспособных микроорганизмов, минерализующих гумус (В), а также влажности почвы.

Суммарную численность реакционноспособных микроорганизмов определяют методом высева почвенной суспензии на почвенный агар, как среду, наиболее приближенную к естественным условиям.

Численность реакционноспособных микроорганизмов, минералиэующих гумус, определяют методом высева почвенной суспензии на нитритный агар, Подготовку почвенной суспенэии и высев ее на питательные среды, а также определение влажности почвы проводят известными способами.

Предлагаемый способ опробован на дерново-подзолистой почве и выщело1 ченном черноземе разной степени окультуренности.

Оценка скорости минерализации гумуса в выщелоченном черноземе при

1548756

Продолжение табл.1

Слой

Дата наблюдения почвы см суммарная (А) 1,2

10,7

12. 09. 84

111,2

33,8

8,0

4,6

21. 11. 84

165, 1

78,9

5,0

4,5

0,02

0,0

Таблица 2

Слой

Дата наблюдения почвы, см суммарная минерализую щих гумус (Б) (А) 27.01 84

19,1

21,3

2,1

1,8

0,0

0,01

29,5

21,2

23.04.84

2,2

2,1

0,6

0,6

36,9

22,1

3,7

1,9

2,9

0,5

26. 05. 84

27.06.84

31,.0

14,4

3,2

2,2

0,8

0,8

16.08.84

40,2

31,2

1,8

2,5

1,8

3,2

02.11.84

19,9

50,1

0,9

8,4

1,1

5,1

Скорость продуцирования СО почвой мг

СО /кг абс.сух. почвы/сутки (Х) 0-30 17,6

30-50 78,9

0-30 0,9

30-.50 0,0

Скорость продуцирования СО почвой, мг СО /кг абс,сух. почвы/сутки (Х) 0-20 0,0

20-40 0,2

0-20 9, 1

20-40 6,7

0-20 29,5

20-40 6,0

0-20 8,6

20-40 5,6

0-20 22,5

20-40 40,4

0-20 25,7

20-40 30,9

Численность реакционноспособных микроорганизмов (и " 10 ) минерализующих гумус (Б) Численность реакционно способных микроорганиз мов (n ° 10 6) Скорость минерализации гумуса, мг

СО кг абс. сух. почвы/

/сутки (7) Скорость минерализации гумуса, мг

СО @кr абс. сух. почвы/

/сутки (7) 1548756

Y=X--—

А

Таблица 1

Скорость минералиэации г ум ус а, м г

СОг кг абс. сух. почвы/

/сутки (Y) Слой

Численность реакционноспособных микроорганизмов (n 10 ) Скорость продуцирования СОг почвой мг

СО г/кг абс.сух. почвы/сутки (Х) Дата наблюдения, почвы см минерализующих гумус суммарная (А) (Б) 8,4

3,5

1,9

0,4

83,0

42,9

0-30

30-50

19,0

5,6

24.01.84

0,3

0,3

3,2

5,1

)81,7

253, О

18,6

17,3

0-30

30-50

10. 04, 84

12,6

l0 8

83,1

41,1

1,3

2,4

30.05,84

9,0

9,3

0-30

30-50 бессменном возделывании кукурузы в варианте N6o P ьоК ьо представлены в табл.1. Оценка скорости минерализации гумуса.в дерново-подзолистой почве в

5 варианте И гРэ Кз, севооборота представлена в таСл. 2. Оценка минерализации гумуса за 1984 год в исследуемых почвах приведена в табл.3. Оценка скорости минерализации гумуса в ис- 10 следованных,почвах по известному способу представлена в табл.4, Результаты, прецставленные в табл.13 свидетельствуют о том, что с помощью предлагаемого способа можно оха- 15 рактеризовать скорость минерализации гумуса в любом заданном слое почвы, в любой момент времени и за любой промежуток времени, Результаты, представленные в табл,4, 20 показывают, что с помощью известного способа можно получить данные о минерализации гумуса минимум за один год.

Кроме того, невозможно определить мощность слоя, в котором произошла эта минералиэация гумуса.

Предлагаемое сочетание операций (определение в любой момент времени скорости продуцирования СОг почвой с одновременным учетом суммарной чис- 30 ленности реакционноспособных микроорганизмов в ней и численности реакционноспособных микроорганизмов, минерапизующих гумус, с последующим рас четом скорости минералиэации гумуса) 3 позволяет получить ряд преимуществ по сравнению с известным способом.

Повышаемся субъективность оценки скорости минерализации гумуса в почвах, поскольку определяется естест- 40 венная скорость продуцирования С0 конкретной почвы в заданный момент времени за счет жизнедеятельности микроорганизмов, в том числе и микроорганизмов, минералиэующих гумус.

Имеется возможность получить данные о минерализации гумуса в почве эа любой промежуток времени (от 1 сут, до 1 r и более лет) в любом слое почвы.

Предложенный способ прост в испол у ненни. Для его реализации используют общедоступное оборудование и реактивы. Это повышает производительность труда.

Формула изобретения

Способ определения скорости минерализации гумуса в почве, включающий отбор почвенной пробы, инкубацию ее в заданных условиях и определение скорости продуцирования СО почвой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, дополнительно в параллельной почвенной пробе определяют суммарную численность реакционноспособных микроорганизмов (А) и численность реакционноспособных микроорганизмов, минералиэующих гумус (Б), а скорость минералиэации гумуса определяют по формуле где Х вЂ” скорость продуцированной СО почвой, мг СОг/кг абс,сухой почвы в сутки.

1548756

Тублина 3 мг СО /кг абс,сух, почвы/ сутки

Минерапизация гумуса за !984 г в кг

С-СО /га/год

Вес исслеСредняя скорость минералнзации гумус. са за !984г

Почва, вариант в исследуемом профиле

Чернозем.выщелоченный, 0-30 0,94

366

3!4

0,26 336

964

650

0,75 237

0,29 278

30-50 2,76

Дерново-подзолистая

295

0-20 1,07

839!

>! ti P sa Kao севооборот

544

20-40 1,70

0,46 322

I Та блиаа.4

Урокай основной продукции, ц/га

Почва> вариант

Вынос И

4нологнческнм урокаем, кг/га

Поступление и в урокай, кг/га

Минераливация гумуса для покрытия дефицита азота, кг/ra

Дефицит

N> кг/га

Из рас- Всего тительИв удобрений ных остатков

1983 312

206,6

l2 0

42,0

164,6

1646

1570 г монокультура кукурузы

190>4

10,9

40,9

149,5!

495

Дерново-подзолистая>

94,8

l8 3

l8>3

76,5

765 и >врввкв. в севооборота

652

70,9 10

l6,9

54,0

540

6,9

Составитель В.Сальников

Редактор В>Данко Техред M,Õoäàíè÷ Корректор М.Пожо

Заказ 140 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

N6oP6oK6o монокультура кукурузы

Чернозем вьвцелоченный, N so P 6о K co

Слой почвы, см

1984 288

1983 15;4 ! 984 42,0 мг. СО, /кг абс. су16. почвы/ сутки дуемого

CllOR почвы х! 04 кг/га

Количес во дней в 984. в исследуемом слое

Средняя скорость минераливацн>г . гумуса, кг/ге/год