في بداية القرن السادس عشر. تم تأسيس حقيقة مهمة: الخصائص الطبيةيتم تحديد كل مصنع من خلال تركيبته الكيميائية، أي وجود بعض المواد التي لها تأثير معين على جسم الإنسان. نتيجة لتحليل العديد من الحقائق ، كان من الممكن تحديد خصائص دوائية معينة وطيف من الإجراءات العلاجية للعديد من مجموعات المركبات الكيميائية تسمى مكونات نشطة... وأهمها قلويدات ، جليكوسيدات القلب ، ترايتيربين جليكوسيدات (سابونين) ، فلافونويدات (ومركبات فينولية أخرى) ، كومارين ، كينونات ، زانغونيس ، سيسكيتيربين لاكتونات ، قشور ، أحماض أمينية ، عديد السكاريد وبعض المركبات الأخرى. من بين 70 مجموعة من المركبات الطبيعية المعروفة حاليًا ، غالبًا ما نهتم ببضعة مجموعات فقط ذات نشاط بيولوجي. هذا يحد من خياراتنا وبالتالي يسرع البحث عن المواد الكيميائية الطبيعية التي نحتاجها. على سبيل المثال، نشاط مضاد للفيروساتتمتلك مجموعات قليلة فقط من مركبات الفلافونويد والزانثونات والقلويدات والتربينويدات والكحول ؛ مضاد الأورام- بعض القلويدات ، السيانيد ، كيتونات التريتربين ، الديتيربينويدات ، السكريات ، المركبات الفينولية ، إلخ. تتميز مركبات البوليفينول بنشاط خافض للضغط ، مضاد للتشنج ، مضاد للقرحة ، مفرز الصفراء ومبيد للجراثيم. العديد من فئات المركبات الكيميائية والمواد الكيميائية الفردية لها طيف محدد بدقة ومحدودة إلى حد ما من النشاط الطبي الحيوي. البعض الآخر ، وعادة ما يكون فصولاً مكثفة للغاية ، مثل قلويدات، لديها مجموعة واسعة ومتنوعة من الإجراءات. تستحق هذه المركبات دراسة طبية وبيولوجية متعددة الاستخدامات ، وقبل كل شيء في الاتجاهات التي تهمنا والموصى بها. أتاح التقدم في الكيمياء التحليلية تطوير طرق بسيطة وسريعة (طرق صريحة) لتحديد المركبات الكيميائية والمواد الكيميائية الفردية في الفئات (المجموعات) التي نحتاجها. نتيجة لذلك ، نشأت طريقة التحليل الكيميائي الشامل ، والتي تسمى أيضًا الفرز الكيميائي (من الكلمة الإنجليزية الفرز - الفرز والفرز من خلال الغربال) ، وتم إدخالها على نطاق واسع في ممارسة أعمال التنقيب. غالبًا ما يتم ممارسة العثور على المركبات الكيميائية المرغوبة عن طريق تحليل جميع النباتات في المنطقة قيد الدراسة.
لأول مرة على نطاق واسع طريقة الفرز الكيميائيعند البحث عن جديد النباتات الطبيةبدأ PS Massagetov ، رئيس البعثات الاستكشافية في آسيا الوسطى في معهد All-Union للبحوث العلمية الكيميائية الصيدلانية (VNIHFI) ، في استخدامه. سمح مسح لأكثر من 1400 نوع من النباتات للأكاديمي A. قام معهد كيمياء المواد النباتية التابع لأكاديمية العلوم في جمهورية أوزبكستان الاشتراكية السوفياتية بفحص حوالي 4000 نوع من النباتات ، وحدد 415 قلويدات ، ولأول مرة أنشأ هيكل 206 منهم. قامت بعثات VILR بفحص 1498 نوعًا من النباتات في القوقاز و 1026 نوعًا من الشرق الأقصى والعديد من النباتات في آسيا الوسطى وسيبيريا والجزء الأوروبي من الاتحاد السوفيتي. فقط على الشرق الأقصىتم العثور على 417 من النباتات الحاملة للقلويد ، بما في ذلك شجيرة سيكورينيجا التي تحتوي على سيكورينين قلويد جديد ، وهو عامل يشبه الإستركنين. بحلول نهاية عام 1967 ، تم وصف وإنشاء هيكل 4349 قلويدات في جميع أنحاء العالم. المرحلة التالية من البحث هي تقييم شامل ومتعمق للنشاط الدوائي والعلاج الكيميائي ومضاد الأورامالمواد الفردية المعزولة أو المستحضرات الكاملة المحتوية عليها. وتجدر الإشارة إلى أنه في البلد ككل وعلى نطاق عالمي ، تتقدم البحوث الكيميائية بشكل كبير على احتمالات الاختبارات الطبية والبيولوجية العميقة للمركبات الكيميائية الجديدة التي تم تحديدها في النباتات. في الوقت الحاضر ، تم إنشاء هيكل يتكون من 12000 مركب فردي معزول عن النباتات ؛ لسوء الحظ ، لم يخضع الكثير منها بعد للدراسات الطبية الحيوية. من بين جميع فئات المركبات الكيميائية ، تعتبر القلويات بلا شك أهمها ؛ يوصى باستخدام 100 منها كأدوية مهمة ، على سبيل المثال ، الأتروبين ، البربرين ، الكوديين ، الكوكايين ، الكافيين ، المورفين ، البابافيرين ، بيلوكاربين ، بلاتيفيلين ، ريزيربين ، سالسولين ، سيكيورينين ، ستريكنين ، كينين ، سيتيسين ، إيفيدرين ، إلخ. يتم الحصول عليها من نتيجة عمليات البحث القائمة على الفرز الكيميائي. ومع ذلك ، فإن التطور أحادي الجانب لهذه الطريقة ينذر بالخطر ، ففي العديد من المعاهد والمختبرات اختصر البحث عن نباتات قلويد فقط. ولا ينبغي أن ننسى أنه بالإضافة إلى القلويدات ، هناك مواد نباتية نشطة بيولوجيًا جديدة تنتمي إلى فئات أخرى من المواد الكيميائية. يتم اكتشاف المركبات سنويا. إذا تم حتى عام 1956 معرفة بنية 2669 مركبًا طبيعيًا فقط من النباتات التي لا تنتمي إلى قلويدات ، ففي السنوات الخمس التالية (1957-1961) ، تم العثور على 1754 مادة عضوية فردية أخرى في النباتات. يصل الآن عدد المواد الكيميائية ذات الهيكل الثابت إلى 7000 مادة ، والتي ، مع قلويدات ، تزيد عن 12000 مادة نباتية. الفرز الكيميائييخرج ببطء من "فترة قلويد". من بين 70 مجموعة وفئة من المواد النباتية المعروفة حاليًا (Karrer et. Al. ، 1977) ، يتم إجراؤها فقط في 10 فئات من المركبات ، لأنه لا توجد طرق صريحة موثوقة وسريعة لتحديد وجود مركبات أخرى في النبات مواد أولية. تعد مشاركة فئات جديدة من المركبات النشطة بيولوجيًا في الفرز الكيميائي احتياطيًا مهمًا لزيادة معدل وكفاءة البحث عن أدوية جديدة من النباتات. من المهم جدًا تطوير طرق للبحث السريع عن المواد الكيميائية الفردية ، على سبيل المثال ، البربرين ، والروتين ، وحمض الأسكوربيك ، والمورفين ، والسيتيزين ، وما إلى ذلك. تعتبر المركبات الثانوية ، أو ما يسمى بالمواد ذات التركيب الحيوي المحدد ، ذات أهمية قصوى في ابتكار مستحضرات طبية جديدة. كثير منهم لديهم طيف واسع من النشاط البيولوجي. على سبيل المثال ، تمت الموافقة على استخدام قلويدات في الممارسة الطبية مثل المسكنات ، والمسكنات ، والمهدئات ، ومضادات ارتفاع ضغط الدم ، والطاردات ، ومفرز الصفراء ، ومضادات التشنج ، والرحم ، ومنشط الجهاز العصبي المركزي والأدوية الشبيهة بالأدرينالين. مركبات الفلافونويد قادرة على تقوية جدران الشعيرات الدموية ، وخفض توتر العضلات الملساء المعوية ، وتحفيز إفراز الصفراء ، وزيادة وظيفة إزالة السموم من الكبد ، وبعضها له تأثيرات مضادة للتشنج ، ومضاد لتوتر القلب ، ومضاد للأورام. تستخدم العديد من مركبات البوليفينول كعوامل خافضة للضغط ومضاد للتشنج ومضاد للقرحة ومفرز الصفراء ومضاد للبكتيريا. لوحظ نشاط مضاد الأورام في السيانيد (على سبيل المثال ، الموجود في بذور الخوخ ، إلخ) ، كيتونات ترايتيربين ، ديتيربينويدات ، عديد السكاريد ، قلويدات ، مركبات الفينول ومركبات أخرى. يتم إنشاء المزيد والمزيد من الأدوية من جليكوسيدات القلب والأحماض الأمينية والكحوليات والكومارين. السكريات ، الألدهيدات ، لاكتونات سيسكيتيربين ، مركبات الستيرويد. غالبًا ما تجد المواد الكيميائية المعروفة منذ زمن طويل استخدامًا طبيًا ، حيث كان من الممكن مؤخرًا فقط اكتشاف نشاط طبي بيولوجي أو آخر وتطوير طريقة عقلانية لتصنيع الأدوية. لا يسمح الفحص الكيميائي فقط بتحديد كائنات واعدة جديدة للدراسة ، ولكن أيضًا: 
يختلف التركيب الكيميائي لكل عضو نباتي أيضًا بشكل كبير في مراحل مختلفة من تطوره. لوحظ الحد الأقصى من محتوى بعض المواد في مرحلة مهدها، والبعض الآخر - في مرحلة الإزهار الكامل، الثالث - خلال الاثمارعلى سبيل المثال ، يوجد الترياكانثين القلوي بكميات كبيرة فقط في الأوراق المزهرة من داء المشعرات ، بينما في المراحل الأخرى من التطور يكون غائبًا عمليًا في جميع أعضاء هذا النبات. وبالتالي ، من السهل حساب ذلك لتحديد ، على سبيل المثال ، فقط قائمة كاملة من نباتات القلويد في نباتات الاتحاد السوفياتي ، التي يبلغ عددها حوالي 20000 نوع ، تحتاج إلى إجراء 160.000 تحليل على الأقل (20.000 نوع X 4 أعضاء X 2 مراحل من التطوير) ، الأمر الذي سيتطلب حوالي 8000 يوم عمل لمساعد مختبر واحد. يجب إنفاق نفس القدر من الوقت تقريبًا لتحديد وجود أو عدم وجود مركبات الفلافونويد والكومارين وجليكوسيدات القلب والعفص والسكريات وعديد السكاريد وتريتربين جليكوسيدات وكل فئة أخرى من المركبات الكيميائية في جميع نباتات نباتات الاتحاد السوفيتي ، إذا تم إجراء التحليلات الخروج دون إعدام مسبق للنباتات لسبب أو لآخر. بالإضافة إلى ذلك ، قد تحتوي نفس الأعضاء في نفس المرحلة من تطور النبات في منطقة ما على المواد الفعالة الضرورية ، وقد لا تحتوي في منطقة أخرى. بالإضافة إلى العوامل الجغرافية والبيئية (تأثير درجة الحرارة ، والرطوبة ، والتشمس ، وما إلى ذلك) ، يمكن أن يؤثر هنا وجود سلالات كيميائية خاصة في نبات معين ، والتي لا يمكن تمييزها تمامًا من خلال الخصائص المورفولوجية. كل هذا يعقد المهمة إلى حد كبير ، ويبدو أنه يجعل احتمالات الانتهاء من التقييم الكيميائي الأولي لنباتات الاتحاد السوفياتي ، وحتى أكثر من العالم بأسره ، بعيدة جدًا. ومع ذلك ، فإن معرفة أنماط معينة يمكن أن يبسط هذا العمل بشكل كبير. أولاً ، ليس من الضروري على الإطلاق فحص جميع الأعضاء في جميع مراحل التطور. يكفي تحليل كل عضو في المرحلة المثلى ، عندما يحتوي على أكبر كمية من المادة التي تم فحصها. على سبيل المثال ، أثبتت الدراسات السابقة أن الأوراق والسيقان تكون أكثر ثراءً بالقلويدات خلال مرحلة التبرعم ، واللحاء - أثناء تدفق النسغ الربيعي ، والزهور - في مرحلة التفتح الكامل. ومع ذلك ، قد تحتوي الفاكهة والبذور على قلويدات مختلفة وبكميات مختلفة في حالة ناضجة وغير ناضجة ، وبالتالي ، إذا أمكن ، يجب فحصها مرتين. إن معرفة هذه الأنماط يبسط إلى حد كبير العمل على التقييم الكيميائي الأولي للنباتات. الفحص الكامل لجميع الأنواع- طريقة فعالة ، لكنها لا تزال عملاً أعمى! هل من الممكن ، دون إجراء حتى أبسط تحليل كيميائي ، التمييز بين مجموعات النباتات ، التي يُفترض أنها تحتوي على فئة أو أخرى من المركبات الكيميائية ، عن تلك التي من الواضح أنها لا تحتوي على هذه المواد؟ بمعنى آخر ، هل من الممكن تحديد التركيب الكيميائي للنباتات بالعين؟ كما سيتم مناقشته في القسم التالي من الكتيب الخاص بنا ، بشكل عام ، يمكننا الإجابة على هذا السؤال بالإيجاب. هل تشك في صحة المنتج الطبي الذي تم شراؤه؟ هل توقفت الأدوية المعتادة فجأة عن المساعدة ، بعد أن فقدت فعاليتها؟ لذا ، فإن الأمر يستحق إجراء تحليل كامل لها - الخبرة الصيدلانية... ستساعد في إثبات الحقيقة والتعرف على المزيف في أسرع وقت ممكن.
لكن من أين تطلب مثل هذه الدراسة المهمة؟ في مختبرات الولاية ، يمكن أن تستغرق مجموعة التحليلات الكاملة أسابيع أو حتى أشهر ، وهم ليسوا في عجلة من أمرهم لجمع أكواد المصدر. كيف تكون؟ يجدر الاتصال بـ ANO "مركز الخبرة الكيميائية". هذه منظمة جمعت بين المهنيين الذين يمكنهم تأكيد مؤهلاتهم بترخيص.
البحث الدوائي عبارة عن مجموعة من التحليلات المصممة لتحديد تكوين وتوافق المكونات ونوع وفعالية واتجاه الدواء. كل هذا ضروري عند تسجيل الأدوية الجديدة وإعادة تسجيل الأدوية القديمة.
عادة ، يتكون البحث من عدة مراحل:
إن أبحاث الأدوية عملية معقدة ومضنية لها مئات المتطلبات والمعايير التي يجب اتباعها. ليس لكل منظمة الحق في القيام بذلك.
يمكن العثور على المهنيين المرخصين الذين يمكنهم التباهي بجميع حقوق القبول في مركز ANO للخبرة الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك ، تعد الشراكة غير الربحية مركزًا للخبرة أدوية- تشتهر بمختبرها المبتكر حيث تعمل المعدات الحديثة بشكل صحيح. يتيح لك ذلك إجراء أكثر التحليلات تعقيدًا في أقصر وقت ممكن وبدقة هائلة.
يقوم المتخصصون من NP بتسجيل النتائج بدقة وفقًا لمتطلبات التشريع الحالي. تمتلئ الاستنتاجات في أشكال خاصة من معيار الدولة. هذا يعطي التأثير القانوني لنتائج البحث. يمكن إرفاق كل استنتاج من ANO "مركز الخبرة الكيميائية" بالقضية واستخدامه في سياق المحاكمة.
أساس خبرة الأدوية هو البحث المخبري. هم الذين يجعلون من الممكن تحديد جميع المكونات وتقييم جودتها وسلامتها. هناك ثلاثة أنواع من البحوث الصيدلانية:
كل هذه الدراسات تتطلب معدات حديثة. يمكن العثور عليها في مجمع مختبرات ANO "مركز الخبرة الكيميائية". التركيبات الحديثة ، وطرد مركزي مبتكر ، وكتلة من الكواشف والمؤشرات والمحفزات - كل هذا يساعد على زيادة سرعة التفاعلات والحفاظ على موثوقيتها.
لا يمكن لكل مركز متخصص توفير جميع المعدات اللازمة للبحث الدوائي. في حين أن "مركز الخبرة الكيميائية" ANO لديه بالفعل:
هذه المعدات ، أو على الأقل التوافر الجزئي لها ، هي مؤشر على الجودة العالية لمجمع المختبر. وبفضله تتم جميع التفاعلات الكيميائية والفيزيائية في "مركز الخبرة الكيميائية" في ANO بأقصى سرعة وبدون فقدان الدقة.
هل أنت بحاجة ماسة إلى تحليل كيميائي للنباتات الطبية؟ هل تريد التحقق من صحة الأدوية المشتراة؟ لذا ، يجدر بك الاتصال بـ "مركز الخبرة الكيميائية" ANO. إنها منظمة تضم مئات المهنيين - يبلغ عدد موظفي الشراكة غير الربحية أكثر من 490 متخصصًا.
معهم ، تحصل على الكثير من المزايا:
لا تزال تبحث عن مركز خبرة المخدرات؟ لقد وجدتها! من خلال الاتصال بـ ANO "مركز الخبرة الكيميائية" نضمن لك الحصول على الدقة والجودة والموثوقية!
في السنوات الأخيرة ، اكتسب التحليل الكيميائي للنباتات اعترافًا وانتشارًا واسعًا في العديد من دول العالم كوسيلة لدراسة تغذية النبات في هذا المجال وكوسيلة لتحديد احتياجات النباتات للأسمدة. ميزة هذه الطريقة هي وجود علاقة واضحة بين مؤشرات تحليل النبات وفعالية الأسمدة المقابلة. للتحليل ، لا يتم أخذ النبات بالكامل ، ولكن يتم أخذ جزء معين ، في كثير من الأحيان ورقة أو ورقة سويقة. هذه الطريقة تسمى تشخيص الأوراق. [...]
يتم إجراء التحليل الكيميائي للنباتات لتحديد كمية العناصر الغذائية المتلقاة فيها ، والتي يمكن من خلالها الحكم على الحاجة إلى استخدام الأسمدة (طرق Neubauer ، Magnitsky ، وما إلى ذلك) ، وتحديد مؤشرات قيمة الغذاء والعلف للمنتجات (تحديد من النشا والسكر والبروتين والفيتامينات وما إلى ذلك). س) ولحل مختلف قضايا تغذية النبات والتمثيل الغذائي. [...]
تم تكميل النباتات بالنيتروجين المسمى في هذه التجربة بعد 24 يومًا من الإنبات. تم استخدام كبريتات الأمونيوم مع إثراء ثلاثة أضعاف في نظير N15 بجرعة 0.24 جم من N لكل وعاء كضمادة علوية. نظرًا لأنه تم تخفيف كبريتات الأمونيوم المخصب المسمى في التربة باستخدام كبريتات الأمونيوم العادي المطبق قبل البذر ولم تستخدمه النباتات بالكامل ، فإن التخصيب الفعلي لكبريتات الأمونيوم في الركيزة كان أقل قليلاً ، حوالي 2.5. من الجدول 1 ، الذي يحتوي على بيانات المحصول ونتائج التحليل الكيميائي للنباتات ، يترتب على ذلك أنه عندما تعرضت النباتات للنيتروجين المسمى لمدة 6 إلى 72 ساعة ، ظل وزن النباتات عمليًا على نفس المستوى ، وفقط بعد 120 ساعة من إدخال التخصيب بالنيتروجين ، لوحظ زيادة ملحوظة. [...]
حتى الآن ، فشل التصنيف الكيميائي في تقسيم النباتات إلى مجموعات تصنيفية كبيرة بناءً على أي مركب كيميائي أو مجموعة من المركبات. التصنيف الكيميائي يأتي من التحليل الكيميائي للنباتات. كان التركيز الرئيسي حتى الآن على النباتات الأوروبية والمعتدلة ، في حين أن البحث المنهجي نباتات استوائيةكان غير كاف. ومع ذلك ، في العقد الماضي ، أصبح التصنيف البيوكيميائي بشكل أساسي هو الذي أصبح مهمًا بشكل متزايد ، أي لسببين. أحدها هو ملاءمة استخدام طرق تحليلية كيميائية سريعة وبسيطة وقابلة للتكرار جيدًا لدراسة تكوين النباتات (تشمل هذه الطرق ، على سبيل المثال ، الكروماتوغرافيا والرحلان الكهربي) ، والثاني هو سهولة التعرف على المركبات العضوية في النباتات ؛ ساهم كلا هذين العاملين في حل المشكلات التصنيفية. [...]
عند مناقشة نتائج التحليل الكيميائي للنباتات ، أشرنا إلى أنه من خلال هذه البيانات كان من المستحيل تحديد أي انتظام في تغيير محتوى البروتينات المخزنة في النباتات في فترات مختلفة من الحصاد. على العكس من ذلك ، تشير نتائج تحليل النظائر إلى تجديد قوي للنيتروجين (البروتينات بعد 48 و 96 ساعة من إدخال التسميد بالنيتروجين المسمى. وهذا يدفعنا للاعتراف بأنه في الواقع ، تخزين البروتينات ، وكذلك البروتينات الدستورية ، خضعت لتغيرات مستمرة في الكائن النباتي ، وإذا لم يتغير تركيب نظائر النيتروجين لبروتينات التخزين في الفترات الأولى بعد الحصاد ، فلن يكون هذا أساسًا لاستنتاج ثباتها المعروف خلال هذه الفترات من التجربة. [. ..]
أظهرت التحليلات الكيميائية للنباتات التي أجريت في وقت واحد أن الكمية الإجمالية لبروتين النيتروجين في كل من هذه التجربة وفي تجربة أخرى مماثلة لمثل هذه الفترة القصيرة من الوقت لم تتغير على الإطلاق أو تغيرت بكمية ضئيلة نسبيًا (في غضون 5-10٪) . يشير هذا إلى أنه في النباتات ، بالإضافة إلى تكوين كمية جديدة من البروتين ، يتم تجديد البروتين الموجود بالفعل في النبات باستمرار. وبالتالي ، فإن جزيئات البروتين في جسم النباتات لها عمر قصير نسبيًا. يتم تدميرها باستمرار وإعادة تكوينها مرة أخرى أثناء التمثيل الغذائي المكثف للنباتات. [...]
تعتمد الطرق المحددة لتشخيص التغذية بناءً على التحليل الكيميائي للنباتات على تحديد المحتوى الإجمالي للعناصر الغذائية الرئيسية في الأوراق. يتم تجفيف عينات النباتات المختارة وطحنها. ثم ، في ظل الظروف المختبرية ، يتم رماد عينة من المواد النباتية ، متبوعًا بتحديد المحتوى الإجمالي من N و P205 و KrO> CaO و MgO والمغذيات الأخرى. في عينة موازية ، يتم تحديد كمية الرطوبة. [...]
يوضح الجدول 10 بيانات المحصول وبيانات التحليل الكيميائي للنباتات لكل من سلسلتي التجارب. [...]
ومع ذلك ، في كل هذه التجارب ، اشتمل التحليل على متوسط عينات النباتات ، كما هو الحال في التحديد المعتاد لكمية امتصاص الفسفور بواسطة النباتات من الأسمدة. كان الاختلاف الوحيد هو أن كمية الفسفور المأخوذة من النباتات من السماد لم تحدد بالاختلاف بين محتوى الفوسفور في نباتات التحكم والنباتات التجريبية ، ولكن عن طريق القياس المباشر لكمية الفوسفور المسمى التي دخلت النبات من السماد. . في موازاة ذلك ، أتاحت التحليلات الكيميائية للنباتات لمحتوى الفوسفور في هذه التجارب تحديد نسبة محتوى الفوسفور الكلي في النبات الذي يمثل السماد الفوسفور (المسمى) والفوسفور المأخوذ من التربة (غير محدد).
سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.
مقدمة
1. تحليل التربة
2. تحليل النباتات
3. تحليل الأسمدة
استنتاج
فهرس
مقدمة
دراسات الكيمياء الزراعية الفصل. آر. النيتروجين و التغذية المعدنية s.-kh. النباتات من أجل زيادة الغلة وتحسين الإنتاج. وهكذا ، أ. NS. يفحص التركيبة الزراعية. النباتات والتربة والأسمدة وعمليات تأثيرها المتبادل. وبالمثل ، تدرس عمليات تصنيع الأسمدة والمواد المستخدمة لمكافحة الآفات ، وتطور أيضًا طرقًا كيميائية. تحليل الأشياء الزراعية: التربة والنباتات والمنتجات التي تم الحصول عليها منها ، إلخ. تعتبر العمليات الميكروبيولوجية للتربة ذات أهمية خاصة. في هذا المجال ، أ. NS. تتلامس مع علوم التربة والزراعة العامة. من ناحية أخرى ، كذلك. NS. يعتمد على فسيولوجيا النبات ويتلامس معه ، منذ أ. NS. يدرس العمليات التي تحدث أثناء الإنبات والتغذية ونضج البذور وما إلى ذلك ، ويستخدم طرق المياه والرمل ومحاصيل التربة. في بحثهم ، المهندسين الزراعيين الكيميائيين ، باستخدام Ch. آر. كيمياء. يجب أن تتقن الأساليب ، التي تم استخدام الطرق الفيزيائية والكيميائية على نطاق واسع مؤخرًا بشكل خاص ، في نفس الوقت تقنية الثقافات الاصطناعية وطرق البحث البكتريولوجي. نظرا لتعقيد المهام وتنوعها أ. س ، بعض مجموعات الأسئلة المدرجة سابقًا في أ. x. ، أصبحت تخصصات مستقلة.
هذا ينطبق على الكيمياء ، التي تدرس التركيب الكيميائي للنباتات ، وخاصة المحاصيل الزراعية. والتقنية ، وكذلك الكيمياء البيولوجية والفيزياء البيولوجية ، التي تدرس عمليات الخلية الحية.
1 . التحليلاتالتربة
ملامح التربة كموضوع للبحث الكيميائي ومؤشرات للحالة الكيميائية للتربة
التربة موضوع بحث معقد. يرجع تعقيد دراسة الحالة الكيميائية للتربة إلى خصائص خصائصها الكيميائية ويرتبط بالحاجة إلى الحصول على معلومات تعكس بشكل مناسب خصائص التربة وتوفر الحل الأكثر منطقية لكل من القضايا النظرية لعلوم التربة وقضايا الاستخدام العملي للتربة. تستخدم مجموعة واسعة من المؤشرات لوصف الحالة الكيميائية للتربة كمياً. يتضمن مؤشرات تم تحديدها أثناء تحليل أي كائن تقريبًا وتم تطويرها خصيصًا لدراسة التربة (التبادل والحموضة المائية ، ومؤشرات المجموعة والتكوين الجزئي للدبال ، ودرجة تشبع التربة بالقواعد ، وما إلى ذلك)
خصائص التربة كنظام كيميائي هي عدم التجانس ، تعدد الكيمياء ، التشتت ، عدم التجانس ، التغيير وديناميكيات الخصائص ، سعة التخزين المؤقت ، وكذلك الحاجة إلى تحسين خصائص التربة.
تعدد كيميائية التربة... في التربة ، يمكن أن يكون نفس العنصر الكيميائي جزءًا من مجموعة متنوعة من المركبات: أملاح قابلة للذوبان بسهولة ، وسيليكات الألمنيوم المعقدة ، والمواد العضوية المعدنية. هذه المكونات لها خصائص مختلفة ، والتي تحدد ، على وجه الخصوص ، قدرة عنصر كيميائي على الانتقال من المراحل الصلبة إلى المراحل السائلة من التربة ، والهجرة في ملف التربة وفي المناظر الطبيعية ، والاستهلاك من قبل النباتات ، وما إلى ذلك. لذلك ، في التحليل الكيميائي للتربة ، لا يتم تحديد المحتوى الإجمالي للعناصر الكيميائية فحسب ، بل يتم أيضًا تحديد المؤشرات التي تميز تكوين ومحتوى المركبات الكيميائية الفردية أو مجموعات المركبات ذات الخصائص المتشابهة.
عدم تجانس التربة.في تكوين التربة ، تتميز المراحل الصلبة والسائلة والغازية. عند دراسة الحالة الكيميائية للتربة ومكوناتها الفردية ، يتم تحديد المؤشرات التي لا تميز التربة ككل فحسب ، بل تميز أيضًا مراحلها الفردية. طورت بواسطة النماذج الرياضية، مما يسمح بتقييم العلاقة بين مستويات الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في هواء التربة ودرجة الحموضة وقلوية الكربونات وتركيز الكالسيوم في محلول التربة.
تشتت التربة.تتكون المراحل الصلبة للتربة من جزيئات ذات أحجام مختلفة من حبيبات الرمل إلى جزيئات غروانية يبلغ قطرها عدة ميكرومترات. ليست هي نفسها في التركيب ولها خصائص مختلفة. في دراسات خاصة عن نشأة التربة ، يتم تحديد مؤشرات التركيب الكيميائي والخصائص الأخرى للكسور الحبيبية الفردية. يرتبط تشتت التربة بقدرتها على التبادل الأيوني ، والذي يتميز بدوره بمجموعة محددة من المؤشرات - قدرة التبادل الكاتيوني والأنيون ، وتكوين الكاتيونات القابلة للتبديل ، وما إلى ذلك. الخصائص الفيزيائيةتربة.
خصائص التربة الحمضية والقاعدية.يتضمن تكوين التربة مكونات تظهر خصائص الأحماض والقواعد ، عوامل مؤكسدة ومختزلة. في حل مختلف المشكلات النظرية والتطبيقية علم التربة والكيمياء الزراعية واستصلاح الأراضي تحدد المؤشرات ، توصيف حموضة وقلوية التربة وحالتها من الأكسدة والاختزال.
عدم التجانس ، التباين ، الديناميكيات ، التخزين المؤقت للخواص الكيميائية للتربة.خصائص التربة ليست هي نفسها حتى في الداخل نفس الأفق الجيني. عند البحث يتم تقييم عمليات تكوين قطاع التربة الخصائص الكيميائية للعناصر الفردية لتنظيم التربة الجماهير. تختلف خصائص التربة في الفضاء ، وتتغير الوقت وفي نفس الوقت التربة لديها القدرة مقاومة تغيير خصائصها ، أي أنها تظهر التخزين المؤقت. تم تطوير مؤشرات وطرق لتوصيف التباين ، ديناميات وخصائص التخزين المؤقت للتربة.
تغيير خواص التربة.تحدث عمليات مختلفة باستمرار في التربة مما يؤدي إلى تغييرات في الخصائص الكيميائية للتربة. تم العثور على تطبيق عملي للمؤشرات التي تميز اتجاه وشدة وسرعة العمليات التي تحدث في التربة ؛ يتم التحقيق في ديناميات التغييرات في خصائص التربة وأنظمتها. تنوع تكوين التربة. أنواع مختلفةوحتى أنواع التربة وأنواعها يمكن أن يكون لها خصائص مختلفة لا تستخدم فقط طرق تحليلية مختلفة لتوصيفها الكيميائي ، ولكن أيضًا مجموعات مختلفة من المؤشرات. لذلك ، في تربة غابات بودزوليك ، بودزوليك ، رمادية ، يتم تحديد الرقم الهيدروجيني للمعلقات المائية والملحية ، والحموضة القابلة للتبديل والتحلل المائي ، ويتم تهجير قواعد التبادل من التربة بواسطة المحاليل المائية للأملاح. عند تحليل التربة المالحة ، يتم تحديد الأس الهيدروجيني للمعلقات المائية فقط ، وبدلاً من مؤشرات الحموضة ، يتم تحديد إجمالي الكربونات وأنواع القلوية الأخرى. تحدد السمات المدرجة للتربة إلى حد كبير الأسس الأساسية لطرق دراسة الحالة الكيميائية للتربة ، والتسميات وتصنيف مؤشرات الخصائص الكيميائية للتربة والعمليات الكيميائية للتربة.
نظام مؤشرات الحالة الكيميائية للتربة
مجموعة 1... مؤشرات خصائص التربة ومكوناتها
المجموعات الفرعية:
1. مؤشرات تكوين التربة ومكوناتها ؛
2 - مؤشرات تنقل العناصر الكيميائية في التربة.
3. مؤشرات الخصائص الحمضية القاعدية للتربة ؛
4 - مؤشرات التبادل الأيوني والخصائص الكيميائية الغروانية للتربة ؛
5. مؤشرات خصائص الأكسدة والاختزال للتربة.
6. مؤشرات الخصائص التحفيزية للتربة.
المجموعة 2... مؤشرات عمليات التربة الكيميائية
المجموعات الفرعية:
1. مؤشرات اتجاه وخطورة العملية ؛
2. مؤشرات سرعة العملية.
مبادئ لتحديد وتفسير مستويات المؤشر
تحتوي نتائج تحليل التربة على معلومات حول خصائص التربة وعمليات التربة ، وعلى هذا الأساس تسمح بحل المشكلة التي تواجه الباحث. تعتمد طرق تفسير مستويات المؤشرات على طرق تحديدها. يمكن تقسيم هذه الأساليب إلى مجموعتين. تتيح طرق المجموعة الأولى تقييم خصائصها دون تغيير الحالة الكيميائية للتربة. تتكون المجموعة الثانية من طرق تعتمد على المعالجة الكيميائية لعينة التربة التي تم تحليلها. الغرض من هذا العلاج هو إعادة إنتاج التوازن الكيميائي ، الذي يتم إجراؤه في تربة حقيقية ، أو انتهاك العلاقات التي نشأت في التربة عن قصد واستخراج مكون من التربة ، مما يجعل من الممكن تقييم الخاصية الكيميائية. من التربة أو العملية التي تجري فيها. تعكس هذه المرحلة من العملية التحليلية - المعالجة الكيميائية لعينة من التربة - السمة الرئيسية لأسلوب البحث وتحدد طرق تفسير مستويات معظم المؤشرات المحددة.
تحضير عينات من التربة من مناطق الدراسة
يجب أخذ عينات التربة باستخدام قلب يبلغ قطرها حوالي 10 مم إلى عمق 10-20 سم ، ويفضل التعقيم المسبق لللباب في الماء المغلي (100 درجة مئوية). لتحليل التربة ، يتم أخذ عينات التربة المختلطة إلى عمق الطبقة المزروعة. كقاعدة عامة ، يكفي سحب عينة واحدة مختلطة لقطعة أرض تصل مساحتها إلى 2 هكتار. تتكون العينة المختلطة من 15-20 عينة تربة فردية مأخوذة بالتساوي على كامل مساحة الموقع. لا تؤخذ عينات لتحليل التربة مباشرة بعد تطبيق الأسمدة العضوية والمعدنية والجير. يتم تعبئة كل عينة مخلوطة تزن 500 جرام في كيس من القماش أو البولي إيثيلين ويتم تمييزها.
تحضير التربة لتحليل الكيماويات الزراعية
يعد تجميع عينة تحليلية عملية حاسمة تضمن موثوقية النتائج التي تم الحصول عليها. لا يتم تعويض الإهمال والأخطاء في تحضير العينة وأخذ عينة متوسطة من خلال العمل التحليلي عالي الجودة اللاحق. يتم تجفيف عينات التربة المأخوذة من الحقل أو في المنزل المتنامي مسبقًا في الهواء في درجة حرارة الغرفة. يؤدي تخزين العينات الخام إلى تغييرات كبيرة في خصائصها وتكوينها ، خاصة نتيجة العمليات الأنزيمية والميكروبيولوجية. على العكس من ذلك ، يترافق ارتفاع درجة الحرارة مع تغيير في قابلية الحركة والذوبان للعديد من المركبات.
إذا كان هناك الكثير من العينات ، فسيتم التجفيف في خزانات بها تهوية قسرية... تحديد النترات والنتريت والأمونيوم الممتص والأشكال القابلة للذوبان في الماء من البوتاسيوم والفوسفور ، إلخ. أجريت في يوم أخذ العينات في رطوبتها الطبيعية. يتم تنفيذ باقي التحديدات في عينات الهواء الجاف. يتم طحن العينات الجافة في مطحنة التربة أو في ملاط خزفي بمدقة ذات رأس مطاطي. يتم تمرير العينة المطحونة والعينة المجففة من خلال منخل بقطر ثقب يبلغ 2-3 مم. يتم إجراء عملية الطحن والغربلة حتى تمر العينة المأخوذة بالكامل عبر المنخل. يُسمح فقط برمي شظايا الحجارة والجذور الكبيرة والشوائب الأجنبية. يتم تخزين العينات في أكياس حرفية مغلقة في غرفة خالية من المواد الكيميائية. يتم أخذ عينة من التربة لتحليلها بواسطة طريقة "العينة المتوسطة". لهذا الغرض ، يتم نثر العينة المنخل في طبقة رقيقة (حوالي 0.5 سم) على ورقة على شكل مربع ومقسمة إلى مربعات صغيرة مع ملعقة ذات جانب 2-2.5 سم. جزء من العينة هو مأخوذة من كل مربع بملعقة.
المؤشرات الكيميائية الزراعية الرئيسية لتحليل التربة ، والتي بدونها لا يمكن زراعة الأرض ، هي محتوى الدبال ، والأشكال المتحركة للفوسفور ، والنيتروجين والبوتاسيوم ، وحموضة التربة ، ومحتوى الكالسيوم ، والمغنيسيوم ، وكذلك العناصر النزرة ، بما في ذلك المعادن الثقيلة . تتيح طرق التحليل الحديثة تحديد 15-20 عنصرًا في عينة واحدة. ينتمي الفوسفور إلى المغذيات الكبيرة. وفقًا لتوافر الفوسفات المتنقل ، تتميز التربة بمحتوى منخفض جدًا - أقل من مجم ، منخفض - أقل من 8 مجم ، متوسط - 8-15 مجم. وعالية - أكثر من 15 ملغ. الفوسفات لكل 100 جرام من التربة. البوتاسيوم. بالنسبة لهذا العنصر ، تم تطوير تدرجات لمحتوى الأشكال المتحركة في التربة: منخفض جدًا - حتى 4 مجم ، منخفض - 4-8 مجم ، متوسط - 8-12 مجم ، زاد - 12-17 مجم ، مرتفع - المزيد من 17 مجم. البوتاسيوم القابل للاستبدال لكل 100 غرام من التربة. حموضة التربة - يميز محتوى بروتونات الهيدروجين في التربة. يتم التعبير عن هذا المؤشر بقيمة الأس الهيدروجيني.
تؤثر حموضة التربة على النباتات ليس فقط من خلال التأثير المباشر لبروتونات الهيدروجين السامة وأيونات الألومنيوم على جذور النباتات ، ولكن أيضًا من خلال طبيعة تناول العناصر الغذائية. يمكن أن ترتبط كاتيونات الألومنيوم بحمض الفوسفوريك وتحول الفوسفور إلى شكل لا يمكن للنباتات الوصول إليه.
ينعكس التأثير السلبي للحموضة المنخفضة في التربة نفسها. عندما تحل البروتونات محل الهيدروجين من مجمع امتصاص التربة (AUC) من كاتيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، مما يعمل على استقرار بنية التربة ، يتم تدمير حبيبات التربة وفقدان بنية التربة.
يميز بين حموضة التربة الفعلية والمحتملة. ترجع الحموضة الفعلية للتربة إلى زيادة تركيز بروتونات الهيدروجين فوق أيونات الهيدروكسيل في محلول التربة. تتضمن حموضة التربة المحتملة بروتونات الهيدروجين المرتبطة بالجامعة الأمريكية بالقاهرة. للحكم على الحموضة المحتملة للتربة ، يتم تحديد الرقم الهيدروجيني لمستخلص الملح (pH KCl). اعتمادًا على قيمة الرقم الهيدروجيني لـ KCl ، يتم تمييز حموضة التربة: حتى 4 - حمضية بشدة جدًا ، 4.1-4.5 - حمضية بشدة ، 4.6-5.0 - حمضية معتدلة ، 5.1-5.5 - حمضية قليلاً ، 5.6-6.0 قريبة من متعادلة و 6.0 محايدة.
يصنف تحليل التربة للمعادن الثقيلة وتحليل الإشعاع على أنها تحليلات نادرة.
يستلم المحلول المائيتربة.
يتم الحصول على محاليل المواد الموجودة في التربة بعدة طرق ، والتي ، من حيث المبدأ ، يمكن تقسيمها إلى مجموعتين: - الحصول على محلول التربة ؛ - الحصول على مستخلص مائي من التربة. في الحالة الأولى ، يتم الحصول على رطوبة التربة غير المقيدة أو الضعيفة - تلك الموجودة بين جزيئات التربة وفي الشعيرات الدموية للتربة. هذا محلول مشبع بشكل ضعيف ، لكن تركيبته الكيميائية مناسبة للنبات ، لأن هذه الرطوبة هي التي تغسل جذور النباتات وفيها يتم تبادل المواد الكيميائية. في الحالة الثانية ، يتم غسل المركبات الكيميائية القابلة للذوبان المرتبطة بجزيئاتها من التربة. يعتمد ناتج الملح في مستخلص الماء على نسبة التربة والمحلول ويزيد مع زيادة درجة حرارة محلول الاستخراج (حتى حدود معينة ، لأن درجة الحرارة العالية جدًا يمكن أن تدمر أي مواد أو تنقلها إلى حالة مختلفة ) وزيادة حجم المحلول ودرجة صفاء التربة (حتى حدود معينة ، لأن الجزيئات الترابية الدقيقة جدًا يمكن أن تجعل من الصعب أو المستحيل استخراج المحلول وتصفيته).
يتم الحصول على محلول التربة باستخدام عدد من الأدوات: الضغط ، والطرد المركزي ، وإزاحة السائل بمحلول غير قابل للامتزاج ، وطريقة الترشيح الفراغي ، وطريقة القياس.
يتم الضغط على عينة التربة المأخوذة من الحقل إلى ظروف المختبر. كلما زادت الحاجة إلى حل ، يجب أن تكون العينة أكبر ، أو كلما زاد الضغط المطبق ، أو كليهما.
يتم تنفيذ الطرد المركزي عند 60 دورة في الدقيقة لفترة طويلة. الطريقة غير فعالة وهي مناسبة لعينات التربة ذات المحتوى الرطوبي القريب من إجمالي محتوى الرطوبة المحتمل لتربة معينة. بالنسبة للتربة الجافة ، فإن هذه الطريقة غير قابلة للتطبيق.
إن إزاحة رطوبة التربة بواسطة مادة لا تختلط بمحلول التربة يجعل من الممكن الحصول على كل رطوبة التربة تقريبًا ، بما في ذلك الرطوبة الشعرية ، دون استخدام معدات متطورة. يستخدم الكحول أو الجلسرين كسائل مزاح. الإزعاج هو أن هذه المواد ، بالإضافة إلى كثافتها العالية ، تتمتع بقدرة استخلاص جيدة فيما يتعلق ببعض المركبات (على سبيل المثال ، يستخلص الكحول بسهولة المادة العضوية من التربة) ، وبالتالي ، يمكن أن تكون المؤشرات المبالغة في تقدير محتوى عدد من المواد تم الحصول عليها بالمقارنة مع محتواها الفعلي في محلول التربة. الطريقة غير مناسبة لجميع أنواع التربة.
في طريقة الترشيح الفراغي ، يتم إنشاء فراغ فوق العينة بمساعدة الفراغ الذي يتجاوز مستوى التوتر في رطوبة التربة. في هذه الحالة ، لا يتم استخراج الرطوبة الشعرية ، لأن قوى الشد في الشعيرات الدموية أعلى من قوى الشد لسطح السائل الحر.
يتم استخدام طريقة lysimetric في هذا المجال. لا تسمح الطريقة lysimetric بتقييم رطوبة الجاذبية كثيرًا (أي الرطوبة القادرة على التحرك عبر طبقات التربة بسبب قوة الجاذبية - باستثناء الرطوبة الشعرية) ، ولكن بدلاً من ذلك لمقارنة المحتوى وانتقال العناصر الكيميائية من محلول التربة. يتم ترشيح رطوبة التربة المجانية عبر أفق التربة بواسطة قوى الجاذبية لأخذ العينات الموجود على سطح التربة.
للحصول على صورة أكثر اكتمالا للتركيب الكيميائي للتربة ، قم بإعداد مستخلص التربة. للحصول عليها ، يتم سحق عينة من التربة ، وتمريرها من خلال غربال بخلايا يبلغ قطرها 1 مم ، ويضاف الماء بنسبة كتلة من جزء واحد من التربة إلى 5 أجزاء من ثنائي تقطير (تنقيتها من أي شوائب ، وإزالة الغازات ومنزوعة الأيونات) الماء ، درجة الحموضة 6.6 - 6.8 ، درجة الحرارة 20 درجة مئوية ، يتم التفريغ من أجل تحرير الماء من شوائب ثاني أكسيد الكربون الغازي المذاب ، والذي ، عند دمجه مع بعض المواد ، يعطي راسبًا غير قابل للذوبان ، مما يقلل من دقة التجربة. يمكن أن يكون لشوائب الغازات الأخرى تأثير سلبي على نتائج التجربة.
للحصول على وزن أكثر دقة للعينة ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار رطوبتها الطبيعية أو مجالها (لعينة مأخوذة حديثًا) أو استرطابي (لعينة مجففة ومخزنة). يتم تحديدها كنسبة مئوية من كتلة العينة ، ويتم تحويل محتواها الرطوبي إلى كتلة وإضافتها إلى الكتلة المطلوبة. يوضع الجزء الموزون في دورق جاف بحجم 500-750 مل ، يضاف الماء. أغلق القارورة بعينة من التربة والماء بإحكام بسدادة ورجها لمدة دقيقتين إلى ثلاث دقائق. ثم يتم ترشيح المحلول الناتج من خلال مرشح ورق مطوي خالٍ من الرماد. من المهم عدم وجود أبخرة حمض متطايرة في الغرفة (يفضل العمل تحت السحب حيث لا يتم تخزين المحاليل الحمضية). قبل التصفية ، يتم رج المحلول مع التربة جيدًا بحيث تغلق جزيئات التربة الصغيرة أكبر مسام المرشح ويكون المرشح أكثر شفافية. يتم التخلص من حوالي 10 مل من المرشح الأولي لأنه يحتوي على شوائب من المرشح. يتم تكرار ترشيح باقي المرشح الأولي عدة مرات. ويبدأ العمل على تحديد محتوى المواد الكيميائية في المستخلص المائي فور استلامه ، حيث تحدث عمليات كيميائية مع مرور الوقت تغير قلوية المحلول ، وقابليته للأكسدة ، إلخ. . يمكن أن يُظهر معدل الترشيح المحتوى النسبي الإجمالي للأملاح في المحلول. إذا كان مستخلص الماء غنيًا بالأملاح ، فسيتم الترشيح بسرعة وسيصبح المحلول شفافًا ، لأن الأملاح تمنع تكوّن غرويات التربة. إذا كان المحلول رديئًا في الأملاح ، فسيكون الترشيح بطيئًا وليس بجودة عالية جدًا. في هذه الحالة ، من المنطقي تصفية المحلول عدة مرات ، على الرغم من السرعة المنخفضة ، لأن مع الترشيح الإضافي ، تزداد جودة المستخلص المائي بسبب انخفاض محتوى جزيئات التربة فيه.
طرق التحليل الكمي للمستخلصات أو أي حلول أخرى تم الحصول عليها أثناء تحليل التربة.
في معظم الحالات ، لا يعتمد تفسير نتائج تحليل التربة على طريقة القياس. في التحليل الكيميائي للتربة ، يمكن استخدام أي من الطرق المتاحة للمحللين تقريبًا. في هذه الحالة ، يتم قياس القيمة المطلوبة مباشرة للمؤشر ، أو القيمة المرتبطة به وظيفيًا. الأقسام الرئيسية للكيمياء. تحليل التربة: التحليل الإجمالي أو الأولي - يسمح لك بمعرفة المحتوى الإجمالي لعناصر C و N و Si و Al و Fe و Ca و Mg و P و S و K و Na و Mn و Ti والعناصر الأخرى في تربة؛ تحليل مستخلص الماء (أساس دراسة التربة المالحة) - يعطي فكرة عن محتوى المواد القابلة للذوبان في الماء في التربة (الكبريتات والكلوريدات وكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم وما إلى ذلك) ؛ تحديد القدرة الاستيعابية للتربة ؛ تحديد إمدادات مغذيات التربة - كمية المركبات القابلة للذوبان (المتنقلة) بسهولة من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم وما إلى ذلك التي تمتصها النباتات. يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لدراسة التركيب الجزئي للمادة العضوية في التربة ، وأشكال مركبات مكونات التربة الرئيسية ، بما في ذلك العناصر النزرة.
في الممارسة المعملية لتحليل التربة ، يتم استخدام الطرق الكيميائية والأدوات الكلاسيكية. بمساعدة الكلاسيكية الطرق الكيميائيةيمكن الحصول على أدق النتائج. خطأ التحديد النسبي هو 0.1-0.2٪. الخطأ في معظم الأساليب الآلية أعلى بكثير - 2-5٪
من بين الطرق المفيدة في تحليل التربة ، الأكثر استخدامًا هي الكهروكيميائية والطيفية. من بين الطرق الكهروكيميائية ، يتم استخدام طرق قياس الجهد ، وقياس الموصلية ، وطرق قياس الفولتميتر ، بما في ذلك جميع الأنواع الحديثة من علم الاستقطاب.
لتقييم التربة ، تتم مقارنة نتائج التحليلات مع المستويات المثلى لمحتوى العناصر ، والتي تم إنشاؤها تجريبيًا لنوع معين من التربة واختبارها في ظروف العمل، أو مع البيانات المتوفرة في الأدبيات حول تزويد التربة بالعناصر الكلية والصغرى ، أو بأقصى تركيز مسموح به للعناصر المدروسة في التربة. بعد ذلك ، يتم التوصل إلى استنتاج حول حالة التربة ، ويتم تقديم التوصيات بشأن استخدامها ، ويتم حساب جرعات المواد المحسنة والأسمدة العضوية والمعدنية للحصاد المخطط له.
عند اختيار طريقة القياس ، فإن خصائص الخواص الكيميائية للتربة التي تم تحليلها ، وطبيعة المؤشر ، والدقة المطلوبة لتحديد مستواها ، وإمكانيات طرق القياس ، وجدوى القياسات المطلوبة في ظل ظروف التجربة هي مأخوذ فى الإعتبار. بدورها ، يتم تحديد دقة القياس من خلال الغرض من الدراسة والتغير الطبيعي للخاصية المدروسة. الدقة هي خاصية جماعية للطريقة التي تقيم صحة واستنساخ نتائج التحليل التي تم الحصول عليها.
نسبة مستويات بعض العناصر الكيميائية في التربة.
لا تجعل المستويات المختلفة للمحتوى والخصائص الكيميائية المختلفة للعناصر من المستحسن دائمًا استخدام نفس طريقة القياس لتحديد مجموعة العناصر المطلوبة بالكامل.
في التحليل الأولي (الإجمالي) للتربة ، يتم استخدام طرق ذات حدود كشف مختلفة. لتحديد العناصر الكيميائية ، التي يتجاوز محتواها أعشار بالمائة ، من الممكن استخدام الطرق التقليدية للتحليل الكيميائي - قياس الجاذبية والمعايرة.
الخصائص المختلفة للعناصر الكيميائية ، ومستويات مختلفة من محتواها ، والحاجة إلى تحديد مؤشرات مختلفة للحالة الكيميائية لعنصر ما في التربة تجعل من الضروري استخدام طرق قياس ذات حدود كشف مختلفة.
حموضة التربة
يعد تحديد استجابة التربة أحد أكثر التحليلات شيوعًا في كل من البحث النظري والتطبيقي. تتشكل الصورة الأكثر اكتمالا للخصائص الحمضية والأساسية للتربة من خلال القياس المتزامن لعدة مؤشرات ، بما في ذلك الحموضة أو القلوية القابلة للمعايرة - عامل السعة وقيمة الأس الهيدروجيني - عامل الكثافة. يميز عامل السعة المحتوى الكلي للأحماض أو القواعد في التربة ؛ وتعتمد عليه قدرة التخزين المؤقت للتربة ، واستقرار التفاعل في الوقت المناسب وفيما يتعلق بالتأثيرات الخارجية. يميز عامل الكثافة قوة العمل اللحظي للأحماض أو القواعد على التربة والنباتات ؛ يعتمد تزويد النباتات بالمعادن في فترة زمنية معينة على ذلك. هذا يجعل من الممكن إعطاء تقييم أكثر دقة لحموضة التربة ، لأنه في هذه الحالة يتم أخذ الكمية الإجمالية للهيدروجين وأيونات الألومنيوم الموجودة في التربة في الحالة الحرة والممتصة في الاعتبار ، ويتم تحديد الحموضة الفعلية (pH) بقياس الجهد. يتم تحديد الحموضة المحتملة عن طريق التحويل إلى محلول الأيوناتالهيدروجين والألمنيوم عند معالجة التربة بفائض الأملاح المحايدة (KCl):
يتم الحكم على كمية حمض الهيدروكلوريك الحر المتكون على حموضة التربة القابلة للتبديل. تظل بعض أيونات H + في حالة الامتصاص (يتفكك حمض الهيدروكلوريك القوي الناتج عن p-iris تمامًا كما أن زيادة H + الحرة في المحلول تمنع إزاحتها الكاملة من PPC). يمكن نقل الجزء الأقل حركة من أيونات Н + إلى محلول فقط مع مزيد من معالجة التربة باستخدام محاليل الأملاح القلوية المتحللة بالماء (CH 3 COONa).
يتم الحكم على حموضة التربة المائية من خلال كمية حمض الأسيتيك الحر المتكون. في هذه الحالة ، تنتقل أيونات الهيدروجين إلى المحلول بشكل كامل (يتم تهجيرها من PPC) ، منذ ذلك الحين يرتبط حمض الأسيتيك الناتج بقوة بأيونات الهيدروجين ويتحول التفاعل إلى اليمين حتى الإزاحة الكاملة لأيونات الهيدروجين من PPC. قيمة الحموضة المائية تساوي الفرق بين النتائج التي تم الحصول عليها من معالجة التربة باستخدام CH 3 COONa و KCl. في الممارسة العملية ، يتم أخذ النتيجة التي يتم الحصول عليها من معالجة التربة باستخدام CH 3 COONa كقيمة للحموضة المائية.
لا يتم تحديد حموضة التربة فقط بواسطة أيونات الهيدروجين ، ولكن أيضًا بواسطة الألومنيوم:
يترسب هيدروكسيد الألومنيوم ، ولا يختلف النظام عمليًا عن النظام الذي يحتوي فقط على أيونات الهيدروجين الممتصة. ولكن حتى إذا ظل AlCl٪ في المحلول ، فعندئذٍ أثناء المعايرة
كلوريد الصوديوم 3 + 3 هيدروكسيد الصوديوم = А (ОН) 3 + 3 كلوريد الصوديوم
وهو ما يعادل رد فعل
3 HCl + 3 NaOH = 3 NaCl + 3 H 2 O. يتم أيضًا إزاحة أيونات الألومنيوم الممتصة عندما يتم معالجة التربة بمحلول CH 3 COONa. في هذه الحالة ، يمر كل الألمنيوم المزاح إلى الراسب على شكل هيدروكسيد.
حسب درجة الحموضة المحددة في مستخلص الملح 0.1N. KKCl الجهد ، وتنقسم التربة إلى:
تحديد درجة الحموضة والحموضة القابلة للتبديل والمتحركةحسب قول سوكولوف
يعتمد تحديد الحموضة القابلة للتبديل على إزاحة 1.0 نيوتن من الهيدروجين وأيونات الألومنيوم من PPC. حل KKCl:
يتم معايرة الحمض الناتج بالقلويات ويتم حساب الحموضة القابلة للتبديل ، بسبب مجموع أيونات الهيدروجين والألمنيوم. يترسب Al بمحلول NaF 3.5٪.
تسمح لك المعايرة المتكررة للمحلول بتحديد الحموضة الناتجة عن أيونات الهيدروجين فقط.
يتم استخدام الفرق بين بيانات المعايرة الأولى والثانية لحساب محتوى الألومنيوم في التربة.
تقدم التحليل
1. من منظور تقني ، خذ جزءًا وزنًا من 40 جم من التربة الجافة باستخدام طريقة العينة المتوسطة.
2. نقل العينة إلى دورق مخروطي بسعة 150-300 مل.
3. أضف 100 مل 1.0 N من السحاحة. بوكل (الرقم الهيدروجيني 5.6-6.0).
4. رجها على محور دوار لمدة ساعة أو رجها لمدة 15 دقيقة. واتركه بين عشية وضحاها.
5. قم بالترشيح من خلال قمع بورق مطوي جاف ، وتجاهل الجزء الأول من المرشح.
6. حدد قيمة الأس الهيدروجيني في المرشح جهدًا.
7. لتحديد الحموضة القابلة للاستبدال ، ضع الماصة 25 مل من المرشح في دورق مخروطي سعة 100 مل.
8. غلي المرشح على موقد أو طبق ساخن لمدة 5 دقائق. تشغيل الساعة الرمليةلإزالة ثاني أكسيد الكربون.
9. أضف قطرتين من الفينول فثالين إلى المرشح وقم بالمعايرة بمحلول ساخن 0.01 أو 0.02 نيوتن. محلول قلوي (KOH أو NaOH) إلى لون وردي ثابت - المعايرة الأولى.
10. في دورق إرلنماير آخر ، خذ 25 مل من المرشح باستخدام ماصة ، واتركه يغلي لمدة 5 دقائق ، ثم يبرد في حمام مائي إلى درجة حرارة الغرفة.
11. ماصة 1.5 مل من محلول فلوريد الصوديوم 3.5٪ في المرشح المبرد ، اخلط.
12. أضف قطرتين من الفينول فثالين وعاير باستخدام 0.01 أو 0.02 نيوتن. محلول قلوي حتى لونه وردي قليلاً - المعايرة الثانية.
قسط
1. الحموضة القابلة للتبديل بسبب أيونات الهيدروجين والألمنيوم (وفقًا لنتائج المعايرة الأولى) في مكي لكل 100 غرام من التربة الجافة:
حيث: P - التخفيف 100/25 = 4 ؛ H - عينة التربة بالجرام ؛ K هو معامل رطوبة التربة ؛ مل KOH - كمية القلويات المستخدمة في المعايرة بالتحليل الحجمي ؛ ن. KOH - الحالة الطبيعية القلوية.
2 حساب الحموضة بسبب أيونات الهيدروجين هو نفسه ، ولكن وفقًا لنتائج المعايرة الثانية ، بعد ترسيب الألومنيوم.
* عند تحديد هذه المؤشرات في التربة الرطبة ، يتم تحديد نسبة الرطوبة في نفس الوقت.
الكواشف
1. الحل 1 ن. بوكل ، 74.6 جم من الدرجة النقية كيميائياً. قم بإذابة بوكل في 400-500 مل من الماء المقطر ، وانقلها إلى دورق حجمي سعة 1 لتر وإحضاره إلى العلامة. يجب أن يكون الرقم الهيدروجيني للكاشف 5.6-6.0 (تحقق قبل بدء التحليل - إذا لزم الأمر ، اضبط قيمة الأس الهيدروجيني المطلوبة عن طريق إضافة محلول KOH بنسبة 10٪)
2. 0.01 أو 0.02 ن. يتم تحضير محلول KOH أو NaOH من جزء موزون من الكاشف أو المثبت.
3. محلول 3.5٪ من فلوريد الصوديوم ، محضر في ماء مقطر بدون ثاني أكسيد الكربون (يغلي ماء مقطر ، يتبخر إلى 1/3 الحجم الأصلي).
طرق تحديد الملوثات ذات الأولوية في التربة
بشكل منفصل ، في ضوء إلحاح المشكلة وأهميتها ، ينبغي الإشارة إلى الحاجة إلى تحليل المعادن الثقيلة في التربة. يتم الكشف عن تلوث التربة بالمعادن الثقيلة بالطرق المباشرة لأخذ عينات التربة في المناطق المدروسة وتحليلها الكيميائي. كما يتم استخدام عدد من الطرق غير المباشرة: التقييم البصري لحالة تكوين النبات ، وتحليل توزيع وسلوك الأنواع - المؤشرات بين النباتات واللافقاريات والكائنات الحية الدقيقة. يوصى بأخذ عينات من التربة والنباتات على طول نصف القطر من مصدر التلوث ، مع مراعاة الرياح السائدة على طول الطريق 25-30 كم. يمكن أن تختلف المسافة من مصدر التلوث للكشف عن هالة التلوث من مئات الأمتار إلى عشرات الكيلومترات. إن تحديد مستوى سمية المعادن الثقيلة ليس بالأمر السهل. بالنسبة للتربة ذات القوام المختلف ومحتوى المادة العضوية ، لن يكون هذا المستوى هو نفسه. إن MPC المقترح للزئبق هو 25 مجم / كجم ، الزرنيخ - 12-15 ، الكادميوم - 20 مجم / كجم. تم تحديد بعض التركيزات المدمرة لعدد من المعادن الثقيلة في النباتات (جم / مليون): الرصاص - 10 ، والزئبق - 0.04 ، والكروم - 2 ، والكادميوم - 3 ، والزنك والمنغنيز - 300 ، والنحاس - 150 ، والكوبالت - 5 ، الموليبدينوم والنيكل - 3 ، الفاناديوم - 2. الكادميوم... في محاليل التربة الحمضية ، يوجد في الأشكال Cd 2+ ، CdCl + ، CdSO 4 ، التربة القلوية - Cd 2+ ، CdCl + ، CdSO 4 ، CdHCO 3. تشكل أيونات الكادميوم (Cd 2+) 80-90٪ من الكمية الإجمالية في المحلول ، باستثناء التربة الملوثة بالكلوريدات والكبريتات. في هذه الحالة ، 50٪ من إجمالي كمية الكادميوم هي CdCl + و CdSO 4. الكادميوم عرضة للتركيز الحيوي النشط ، مما يؤدي في وقت قصير إلى زيادة التركيزات الحيوية المتاحة له. وبالتالي ، فإن الكادميوم ، بالمقارنة مع المعادن الثقيلة الأخرى ، هو أكثر المواد السامة للتربة فعالية. لا يشكل الكادميوم معادن خاصة به ، ولكنه موجود على شكل شوائب ، ويتم تمثيل معظمه في التربة بأشكال قابلة للتبديل (56-84٪). لا يرتبط الكادميوم عمليا بالمواد الدبالية. قيادة.تتميز التربة بأشكال أقل قابلية للذوبان وأقل حركة من الرصاص مقارنة بالكادميوم. محتوى هذا العنصر في شكل قابل للذوبان في الماء هو 1.4 ٪ ، في شكل قابل للتبادل - 10 ٪ من الإجمالي ؛ أكثر من 8٪ من الرصاص مرتبط بالمواد العضوية ، ومعظم هذه الكمية عبارة عن fulvates. يرتبط 79٪ من الرصاص بالمكون المعدني للتربة. تتراوح تركيزات الرصاص في تربة المناطق الخلفية من العالم من 1-80 مجم / كجم. أظهرت نتائج سنوات عديدة من الأبحاث العالمية أن متوسط محتوى الرصاص في التربة يبلغ 16 مجم / كجم. الزئبق.الزئبق هو العنصر الأكثر سمية في النظم البيئية الطبيعية. يمكن أن يوجد أيون Hg 2+ في شكل مركبات زئبق عضوية فردية (ميثيل ، فينيل ، إيثيل الزئبق ، إلخ). يمكن أن ترتبط أيونات Hg 2+ و Hg + بالمعادن كجزء من شبكتها البلورية. عند قيم الأس الهيدروجيني المنخفضة لتعليق التربة ، يتم امتصاص معظم الزئبق بواسطة المواد العضوية ، ومع زيادة الرقم الهيدروجيني ، تزداد كمية الزئبق المرتبط بمعادن التربة.
الرصاص والكادميوم
لتحديد محتوى الرصاص والكادميوم في كائنات البيئة الطبيعية على مستوى الخلفية ، يتم استخدام طريقة القياس الطيفي للامتصاص الذري (AAS) على نطاق واسع. تعتمد طريقة AAS على ذرات المادة التحليلية المنقولة إلى محلول في خلية جرافيت في جو غاز خامل وامتصاص خط الرنين لطيف الانبعاث لمصباح الكاثود المجوف للمعدن المقابل. يقاس امتصاص الرصاص بطول موجة 283.3 نانومتر والكادميوم بطول موجة 228.8 نانومتر. يمر المحلول الذي تم تحليله بمراحل التجفيف والرماد والتفتيت في خلية جرافيت باستخدام تسخين بدرجة حرارة عالية بواسطة تيار كهربائي في تدفق غاز خامل. يتناسب امتصاص خط الرنين لطيف انبعاث المصباح مع الكاثود المجوف للعنصر المقابل مع محتوى هذا العنصر في العينة. مع الانحلال الكهروحراري في كوفيت الجرافيت ، يكون حد الكشف عن الرصاص 0.25 نانوغرام / مل ، والكادميوم هو 0.02 نانوغرام / مل.
يتم نقل عينات التربة الصلبة إلى المحلول على النحو التالي: يتم وضع 5 جم من التربة الجافة في كوب كوارتز ، ويتم سكب 50 مل من حمض النيتريك المركز ، وتبخره بعناية إلى حجم يبلغ حوالي 10 مل ، 2 مل من 1 نيوتن. محلول حمض النيتريك. يتم تبريد العينة وتصفيتها. يخفف المرشح إلى 50 مل بالماء المقطر في دورق حجمي. يتم إدخال جزء من العينة البالغ 20 ميكرولتر في كفيت من الجرافيت باستخدام الماصة الدقيقة ويتم قياس تركيز العنصر.
الزئبق
الطريقة الأكثر انتقائية والأكثر حساسية لتحديد محتوى الزئبق في الأجسام الطبيعية المختلفة هي طريقة الامتصاص الذري للبخار البارد. يتم تمعدن عينات التربة وتذويبها بمزيج من أحماض الكبريتيك والنتريك. يتم تحليل الحلول الناتجة عن طريق الامتصاص الذري. يتم تقليل الزئبق الموجود في المحلول إلى زئبق معدني ، وبواسطة جهاز تهوية يتم تغذية بخار الزئبق مباشرة في خلية مقياس الامتصاص الطيفي الذري. حد الكشف هو 4 ميكروغرام / كجم.
يتم إجراء القياسات على النحو التالي: تشغيل الجهاز ، وتشغيل المعالج الدقيق ، وصب عينة مذابة سعة 100 مل في العينة ، ثم إضافة 5 مل من محلول كلوريد القصدير بنسبة 10٪ ، وجهاز التهوية بسدادة على المقطع الرفيع يتم إدخاله على الفور. يتم تسجيل القراءة القصوى لمقياس الطيف الضوئي ، والتي وفقًا لها يتم حساب التركيز.
2. تحليل النبات
يتيح لك تحليل النباتات حل المشكلات التالية.
1. التحقيق في تحول العناصر الكلية والصغرى في نظام التربة والنبات والأسمدة تحت أنماط مختلفة من زراعة النبات.
2. تحديد محتوى المكونات الحيوية الرئيسية في الكائنات النباتية والأعلاف: البروتينات والدهون والكربوهيدرات والفيتامينات والقلويدات وامتثال محتواها للقواعد والمعايير المقبولة.
3. تقييم مقياس مدى ملاءمة النباتات للمستهلك (نترات ، معادن ثقيلة ، قلويدات ، مواد سامة).
أخذ العينات النباتية
يعد اختيار عينة النبات مرحلة حاسمة من العمل ، فهي تتطلب مهارات وخبرات معينة. لا يتم تعويض الأخطاء في أخذ العينات والتحضير للتحليل من خلال المعالجة التحليلية عالية الجودة للمواد التي تم جمعها. الأساس في اختيار عينات النباتات في الزراعة و biocenoses هو طريقة العينة المتوسطة. من أجل أن تعكس العينة المتوسطة حالة المجموعة الكاملة للنباتات ، يتم أخذ التصريف الكلي والجزئي والظروف المائية الحرارية وتوحيد وكثافة النباتات وخصائصها البيولوجية في الاعتبار.
تؤخذ عينات من النبات في الطقس الجاف في الصباح بعد جفاف الندى. عند دراسة عمليات التمثيل الغذائي في النباتات في الديناميات ، يتم ملاحظة هذه الساعات طوال موسم النمو.
يميز بين محاصيل البذر المستمر: القمح والشوفان والشعير والحبوب والأعشاب وغيرها والمحاصيل الصفية: البطاطس والذرة والبنجر ، إلخ.
لمحاصيل البذر الصلبة ، يتم تخصيص 5-6 قطع بحجم 0.25-1.00 م 2 بالتساوي في قطعة الأرض التجريبية ، ويتم قص النباتات من قطعة الأرض على ارتفاع 3-5 سم. الحجم الإجمالي للمواد المأخوذة هو عينة مجتمعة. بعد حساب متوسط هذه العينة بعناية ، خذ عينة 1 كجم في المتوسط. يتم وزن العينة المتوسطة ، ثم يتم تحليل التركيب النباتي ، وتؤخذ الحشائش والنباتات المريضة في الاعتبار ، والتي يتم استبعادها من العينة.
تنقسم النباتات إلى أعضاء مع حساب الوزن في عينة الأوراق والسيقان والأذنين والزهور والأذنين. لا تتمايز النباتات الصغيرة عن الأعضاء ويتم إصلاحها بالكامل. لمحاصيل الصفوف ، وخاصة المحاصيل ذات السيقان العالية مثل الذرة وعباد الشمس ، إلخ. تتكون العينة المدمجة من 10-20 نباتًا متوسط الحجم مأخوذًا على طول قطري قطعة الأرض أو بالتناوب في صفوف غير متجاورة.
عند اختيار المحاصيل الجذرية ، يتم حفر 10-20 نباتًا متوسط الحجم وتنظيف التربة وتجفيفها ووزنها وفصل الأعضاء الموجودة فوق الأرض ووزن الجذور.
يتم أخذ متوسط العينة مع مراعاة حجم الدرنات والأذنين والسلال وما إلى ذلك. لهذا ، يتم فرز المواد بصريًا إلى كبيرة ومتوسطة وصغيرة ، وبالتالي مشاركة المشاركةتشكل الكسور العينة المتوسطة. في المحاصيل عالية الجذع ، يمكن حساب متوسط العينة بسبب التشريح الطولي للنبات بأكمله من أعلى إلى أسفل.
المعيار لتقييم أخذ العينات الصحيح هو تقارب نتائج التحليل الكيميائي في التحديدات المتوازية. معدل التفاعلات الكيميائية في عينات النبات المأخوذة خلال موسم النمو النشط أعلى بكثير من العديد من الكائنات التي تم تحليلها. بسبب عمل الإنزيمات ، تستمر العمليات الكيميائية الحيوية ، ونتيجة لذلك يحدث تحلل المواد مثل النشا والبروتينات والأحماض العضوية وخاصة الفيتامينات. تتمثل مهمة الباحث في تقليل الوقت من أخذ عينة إلى تحليل أو تثبيت المواد النباتية. يمكن تحقيق انخفاض في معدل التفاعلات من خلال العمل مع النباتات الطازجة في البرد في غرفة مناخية (+ 4 درجات مئوية) ، وكذلك التخزين القصير في الثلاجة المنزلية. في المواد النباتية الطازجة في الرطوبة الطبيعية ، يتم تحديد الأشكال القابلة للذوبان في الماء من البروتينات والكربوهيدرات والإنزيمات والبوتاسيوم والفوسفور ، ويتم تحديد محتوى النترات والنتريت. مع وجود هامش خطأ صغير ، يمكن تنفيذ هذه التحديدات في عينات نباتية بعد التجفيف بالتجميد.
في عينات الهواء الجاف الثابت ، يتم تحديد جميع المغذيات الكبيرة ، أي تكوين رماد النباتات ، المحتوى الكلي للبروتينات ، الكربوهيدرات ، الدهون ، الألياف ، مواد البكتين. تجفيف عينات النباتحتى الوزن الجاف تمامًا للتحليل غير مقبول ، نظرًا لأن قابلية الذوبان والخصائص الفيزيائية والكيميائية للعديد من المركبات العضوية مضطربة ، يحدث تمسخ لا رجعة فيه للبروتينات. عند تحليل الخصائص التكنولوجية لأي جسم ، يُسمح بالتجفيف عند درجة حرارة لا تزيد عن 30 درجة مئوية. تغير درجات الحرارة المرتفعة خصائص مجمعات البروتين والكربوهيدرات في النباتات وتشوه نتائج التحديد.
تثبيت المواد النباتية
يتم حفظ المواد العضوية والرماد في عينات النباتات بكميات قريبة من حالتها الطبيعية بسبب التثبيت. يتم استخدام تثبيت درجة الحرارة والتجفيف بالتجميد. في الحالة الأولى ، يتم تثبيت تركيبة النباتات بسبب تعطيل الإنزيمات ، في الحالة الثانية - بسبب التسامي ، بينما تظل الإنزيمات النباتية في حالة نشطة ، لا تفسد البروتينات طبيعتها. يتم إجراء تثبيت درجة حرارة المواد النباتية في فرن التجفيف. يتم وضع المواد النباتية في أكياس ورق كرافت وتحميلها في فرن مُسخن مسبقًا إلى 105-110 درجة مئوية. بعد التحميل ، حافظ على درجة حرارة 90-95 درجة مئوية لمدة 10-20 دقيقة ، حسب خصائص المادة النباتية. مع معالجة درجة الحرارة هذه بسبب بخار الماء ، يتم تعطيل إنزيمات النبات. في نهاية التثبيت ، يجب أن تكون المادة النباتية رطبة وخاملة ، بينما يجب أن تحتفظ بلونها. يتم إجراء مزيد من التجفيف للعينة مع دخول الهواء في أكياس مفتوحة عند درجة حرارة 50-60 درجة مئوية لمدة 3-4 ساعات ، ويجب عدم تجاوز درجة الحرارة المحددة والفترات الزمنية. تدفئة طويلة المدى في درجة حرارة عاليةيؤدي إلى التحلل الحراري للعديد من المواد المحتوية على النيتروجين وتحويل الكربوهيدرات النباتية إلى كربوهيدرات. عينات النباتات ذات المحتوى المائي العالي - الجذور ، والفواكه ، والتوت ، إلخ. مقسمة إلى أجزاء بحيث يتم تضمين الأجزاء الطرفية والمركزية للجنين في التحليل. تتكون مجموعة شرائح العينة من شرائح الفاكهة أو الدرنات الكبيرة والمتوسطة والصغيرة بنسب كل منها في الحصاد. يتم سحق أجزاء العينة المتوسطة وتثبيتها في كوات مصقولة. إذا كانت العينات كبيرة الحجم ، فسيتم سحق الجزء الجوي من النباتات على الفور قبل التثبيت وإغلاقه بسرعة في أكياس. إذا كان من المفترض أن تحتوي العينات على مجموعة من العناصر الكيميائية فقط ، فيمكن تجفيفها في درجة حرارة الغرفة بدلاً من تثبيتها. من الأفضل تجفيف المادة النباتية في ترموستات عند درجة حرارة 40-60 درجة مئوية ، لأنه في درجة حرارة الغرفة يمكن أن تتعفن الكتلة وتتلوث بجزيئات الغبار من الغلاف الجوي. لا تخضع عينات الحبوب والبذور لتثبيت درجة الحرارة ، ولكن يتم تجفيفها عند درجة حرارة لا تزيد عن 30 درجة مئوية. يعتمد تجفيف المواد النباتية (التجفيف بالتسامي) على تبخر الجليد الذي يتجاوز المرحلة السائلة. يتم تجفيف المادة أثناء عملية التجفيد على النحو التالي: يتم تجميد المادة النباتية المختارة في حالة صلبة ، وملء العينة بالنيتروجين السائل. ثم توضع العينة في مجفف مجفف ، حيث يتم تجفيفها عند درجة حرارة منخفضة وفي ظروف فراغية. في هذه الحالة ، يتم امتصاص الرطوبة بواسطة مادة مجففة خاصة (كاشف) ، والتي تستخدم كجيل السيليكا ، وكلوريد الكالسيوم ، إلخ. يمنع التجفيف بالتجميد العمليات الأنزيمية ، ولكن يتم الحفاظ على الإنزيمات نفسها.
طحن العينات النباتية وتخزينها.
يتم طحن النباتات في حالة الهواء الجاف. تزداد سرعة الطحن إذا تم تجفيف العينات مسبقًا في منظم حرارة. يتم تحديد عدم وجود رطوبة استرطابية فيها بصريًا: هش ، سهل الكسر في أيدي السيقان والأوراق - أنسب مادة للطحن
لطحن العينات السائبة التي تزن أكثر من 30 جم ، يتم استخدام المطاحن المخبرية ، لطحن العينات الصغيرة ، يتم استخدام مطاحن القهوة المنزلية. بكميات صغيرة جدًا ، يتم طحن عينات النباتات في ملاط خزفي ثم تمريرها من خلال غربال. يتم غربلة المواد المكسرة من خلال غربال. يعتمد قطر الفتحة على خصائص التحليل: من 1 مم إلى 0.25 مم. يتم إعادة طحن جزء من المادة التي لم تمر عبر الغربال في مطحنة أو في ملاط. لا يسمح "بإلقاء" المواد النباتية لأن هذا يغير تركيبة العينة المتوسطة. مع وجود حجم كبير من عينات الأرض ، يمكن تقليل الحجم بالانتقال من عينة معملية متوسطة إلى عينة تحليلية متوسطة ، ووزن الأخير هو 10-50 جم ، وللحبوب لا يقل عن 100 جم. يتم الاختيار عن طريق التقسيم إلى أرباع . انشر العينة المختبرية بالتساوي على الورق أو الزجاج في دائرة أو مربع. الملعقة مقسمة إلى مربعات صغيرة (1-3 سم) أو شرائح. يتم أخذ المواد من المربعات غير المجاورة في عينة تحليلية.
تحديد المواد المختلفة في المواد النباتية
تحديد أشكال الكربوهيدرات القابلة للذوبان في الماء
يتم تحديد محتوى الكربوهيدرات وتنوعها من خلال الأنواع النباتية ومرحلة النمو والعوامل البيئية اللاأحيائية وتختلف على نطاق واسع. هناك طرق كمية لتحديد السكريات الأحادية: الكيميائية ، الاستقطاب. يتم إجراء تحديد السكريات في النباتات بنفس الطرق ، ولكن ، أولاً ، يتم تدمير رابطة الأكسجين (-O-) لهذه المركبات في عملية التحلل الحمضي. تعتمد إحدى طرق التحديد الرئيسية ، طريقة برتراند ، على استخلاص الكربوهيدرات الذائبة من المواد النباتية بالماء المقطر الساخن. في جزء واحد من المرشح ، يتم تحديد السكريات الأحادية ، في الجزء الآخر - بعد التحلل المائي بحمض الهيدروكلوريك - السكاريد ثنائي وثلاثي السكاريد ، الذي يتحلل إلى الجلوكوز
تقدير البوتاسيوم والفوسفور والنيتروجينمبني على تشغيلتفاعلات التحلل المائي وأكسدة المواد العضوية للنباتات ذات المؤكسدات القوية (خليط من الكبريت والكلور إلى تي). العامل المؤكسد الرئيسي هو حمض البيركلوريك (HClO 4). تتأكسد المواد العضوية الخالية من النيتروجين إلى الماء وثاني أكسيد الكربون ، وتطلق عناصر الرماد على شكل أكاسيد. يتم تحلل المركبات العضوية المحتوية على النيتروجين وأكسدتها إلى الماء وثاني أكسيد الكربون ، وتطلق النيتروجين في شكل أمونيا ، والتي ترتبط على الفور بحمض الكبريتيك. وهكذا ، يحتوي المحلول على عناصر رماد على شكل أكاسيد ونيتروجين على شكل كبريتات الأمونيوم وملح الأمونيوم لحمض البيركلوريك. تقضي الطريقة على فقدان النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم في شكل أكاسيدهم ، حيث تتعرض المادة النباتية عند درجة حرارة 332 درجة مئوية. هذه هي نقطة غليان حامض الكبريتيك ، وحمض البيركلوريك لديه نقطة غليان أقل بكثير - 121 درجة مئوية.
تعريفمحتوى النترات والنتريت... تجمع النباتات النترات والنتريت بكميات كبيرة. تعتبر هذه المركبات سامة للإنسان والحيوان ، وخاصة النتريت ، حيث تزيد سُميتها 10 مرات عن تلك الموجودة في النترات. يحول النتريت في الإنسان والحيوان حديد الهيموجلوبين الحديدية إلى حديد حديدي. الميثيموغلوبين الناتج غير قادر على حمل الأكسجين. مطلوب رقابة صارمة على محتوى النترات والنتريت في منتجات المحاصيل. تم تطوير عدد من الطرق لتحديد محتوى النترات في النباتات. الطريقة الأكثر انتشارًا هي طريقة القياس الأيوني السريع. يتم استخلاص النترات بمحلول شب البوتاسيوم مع القياس اللاحق لتركيز النترات في المحلول باستخدام قطب كهربائي انتقائي للأيونات. حساسية الطريقة 6 مجم / دسم 3. حد تحديد النترات في عينة جافة هو 300 مل -1 ، في عينة رطبة - 24-30 مل -1. دعونا نتناول المزيد من التفاصيل حول تحليل إجمالي النيتروجين في النباتات.
تقدير النيتروجين الكلي حسب Kbeldal
لوحظ وجود نسبة عالية من النيتروجين في الأعضاء المنتجة ، وخاصة في الحبوب ، ويكون تركيزه أقل في الأوراق والسيقان والجذور والجذور وقليل جدًا في القش. يتم تمثيل النيتروجين الكلي في النبات بشكلين: نيتروجين البروتين والنيتروجين للمركبات غير البروتينية. هذا الأخير يشمل النيتروجين ، وهو جزء من الأميدات والأحماض الأمينية الحرة والنترات والأمونيا.
يتم تحديد محتوى البروتين في النباتات بكمية النيتروجين البروتيني ، حيث يتم ضرب محتوى البروتين من النيتروجين (بالنسبة المئوية) في معامل 6.25 في تحليل الأعضاء الخضرية والمحاصيل الجذرية و 5.7 في تحليل الحبوب. تمثل حصة أشكال النيتروجين غير البروتينية 10-30٪ من إجمالي النيتروجين في الأعضاء الخضرية ، ولا تزيد عن 10٪ في الحبوب. ينخفض محتوى النيتروجين غير البروتيني بنهاية موسم النمو ، وبالتالي ، في ظروف الإنتاج ، يتم إهمال نصيبه. في هذه الحالة ، يتم تحديد إجمالي النيتروجين (بالنسبة المئوية) ويتم تحويل محتواه إلى بروتين. يسمى هذا المؤشر "بروتين خام" أو بروتين. مبدأ الطريقة... يتم رماد عينة من المادة النباتية في دورق Kjeldahl مع حمض الكبريتيك المركز في وجود أحد المحفزات (معدن السيلينيوم ، بيروكسيد الهيدروجين ، حمض البيركلوريك ، إلخ.) درجة حرارة الرماد هي 332 درجة مئوية. في عملية التحلل المائي وأكسدة المواد العضوية ، يتم الاحتفاظ بالنيتروجين في القارورة في محلول على شكل كبريتات الأمونيوم.
يتم تقطير الأمونيا في جهاز Kjeldahl بينما يتم تسخين المحلول وغليه.
في بيئة حمضية ، لا يوجد تفكك مائي لكبريتات الأمونيوم ، والضغط الجزئي للأمونيا هو صفر. في وسط قلوي ، يتم إزاحة التوازن ، وتتشكل الأمونيا في المحلول ، والتي تتبخر بسهولة عند تسخينها.
2NH 4 OH = 2NH 3 * 2H 2 0.
لا تضيع الأمونيا ، لكنها تمر عبر الثلاجة أولاً على شكل غاز ، ثم ، بعد التكثيف ، يسقط في المستقبل بحمض الكبريتيك المعاير ويتحد معه ، مكونًا كبريتات الأمونيوم مرة أخرى:
2NH 3 + H 2 SO 4 = (NH 4) 2 S0 4.
يتم معايرة الفائض من الحمض ، غير المرتبط بالأمونيا ، بقلويات ذات حالة طبيعية ثابتة باستخدام مؤشر مشترك أو methylroth.
تقدم التحليل
1. على ميزان تحليلي ، خذ عينة من مادة نباتية 0.3-0.5 ± 0 0001 جم باستخدام أنبوب اختبار (بالفرق بين وزن أنبوب الاختبار مع العينة ووزن أنبوب الاختبار مع بقايا المواد) ووضع أنبوب مطاطي من 12 إلى 15 سم في نهاية أنبوب الاختبار ، ثم اخفض العينة بحذر إلى قاع دورق كجيلدال. صب 10-12 مل من حامض الكبريتيك المركز (د = 1.84) في القارورة باستخدام اسطوانة صغيرة. يبدأ الرماد المنتظم للمواد النباتية بالفعل في درجة حرارة الغرفة ، لذلك من الأفضل ترك الأجزاء المملوءة بالحمض والوزن بين عشية وضحاها.
2. ضع القوارير على موقد كهربائي وقم بالاحتراق التدريجي ، أولاً على نار منخفضة (ضع الأسبستوس) ، ثم على نار عالية ، ورج بشكل دوري برفق. عندما يصبح المحلول متجانسًا ، أضف المحفز (بضع بلورات من السيلينيوم أو بضع قطرات من بيروكسيد الهيدروجين) واستمر في الاحتراق حتى يتغير لون المحلول تمامًا.
المحفزات... يساهم استخدام المحفزات في زيادة درجة غليان حامض الكبريتيك وتسريع عملية الرماد. تستخدم التعديلات المختلفة لطريقة كيلدال الزئبق المعدني والسيلينيوم وكبريتات البوتاسيوم وكبريتات النحاس وبيروكسيد الهيدروجين. لا يوصى باستخدام حمض البيركلوريك كمحفز للاحتراق بمفرده أو في خليط مع حامض الكبريتيك. يتم ضمان معدل أكسدة المادة في هذه الحالة ليس بسبب زيادة درجة الحرارة ، ولكن بسبب التطور السريع للأكسجين ، والذي يصاحبه فقدان النيتروجين أثناء الرماد.
3. تقطير الأمونيا... بعد انتهاء الاحتراق ، يتم تبريد دورق Kjeldahl ويصب الماء المقطر فيه بعناية على طول الجدران ، وتختلط المحتويات ويتم شطف عنق القارورة. يُسكب الجزء الأول من الماء حتى العنق وينقل كميًا إلى دورق مستدير القاع سعة 1 لتر. يتم غسل دورق Kjeldahl أكثر من 5-6 مرات بأجزاء صغيرة من الماء المقطر الساخن ، في كل مرة يتم صب ماء الغسيل في دورق تجريد. املأ دورق التقشير بماء الغسيل حتى يصل إلى ثلثي الحجم وأضف 2-3 قطرات من الفينول فثالين. كمية صغيرة من الماء تجعل التبخير أثناء التقطير صعبًا ، وكمية كبيرة يمكن أن تتسبب في نقل الماء المغلي إلى الثلاجة.
4. في دورق أو دورق مخروطي الشكل بسعة 300-400 مل (مستقبل) صب من سحاحة 25-30 مل 0.1 نيوتن. H 2 SO 4 (مع عيار محدد بدقة) ، أضف 2-3 قطرات من مؤشر methylroth أو كاشف Groak (اللون الأرجواني). غمس أنبوب الثلاجة مغمور في الحمض. يتم وضع دورق التقشير على المدفأة وتوصيله بالثلاجة للتحقق من إحكام التوصيل. لتدمير كبريتات الأمونيوم ونزع الأمونيا ، يتم استخدام محلول قلوي بنسبة 40٪ ، يؤخذ بحجم يعادل أربعة أضعاف حجم حمض الكبريتيك المركز المأخوذ أثناء احتراق العينة
جوهر الكيمياء الزراعية. خصائص التربة ، نظام مؤشرات التركيب الكيميائي ، مبادئ التحديد والتفسير. طرق تحديد الملوثات ذات الأولوية. تحليل النباتات. تحديد أنواع وأشكال الأسمدة المعدنية.
ورقة مصطلح ، تمت الإضافة في 03/25/2009
طرق تصنيف الأسمدة. ميزات تخزين ومناولة الأسمدة المعدنية ومتطلبات جودتها. التوسيم الإلزامي للأسمدة المعدنية. حساب جرعات الأسمدة المعدنية للمادة الفعالة. تقنية التسميد.
البرنامج التعليمي ، تمت إضافة 06/15/2010
المراقبة ، تصنيف التربة. طريقة لتحديد رطوبة التربة ، الحموضة القابلة للتبديل. تقدير القلوية الكلية والقلوية الناتجة عن أيونات الكربونات. التحديد المعقد للقياس لمحتوى الحديد الإجمالي في التربة.
تمت إضافة المهمة في 11/09/2010
طرق تقدير الحديد في التربة: الامتصاص الذري والقياس المركب. نسبة مجموعات مركبات الحديد في أنواع التربة المختلفة. طرق تقدير الأشكال المتحركة للحديد باستخدام ثيوسيانات الأمونيوم. حلول قياسية للتحليل.
الاختبار ، تمت الإضافة في 12/08/2010
مواد ، خاصة الأملاح ، تحتوي على العناصر الغذائية الضرورية للنباتات. أسمدة النيتروجين والفوسفور والبوتاس. قيمة واستخدام جميع العوامل التي تحدد التأثير العالي للأسمدة ، مع مراعاة ظروف الأرصاد الجوية الزراعية.
الملخص ، تمت الإضافة 12/24/2013
تكوين وخصائص الأسمدة النيتروجينية الأساسية. أسمدة البوتاس ، خصائصها. المرتفعات والأراضي المنخفضة والجفت الانتقالي. أهمية إنتاج الأسمدة المعدنية في اقتصاد الدولة. العملية التكنولوجيةإنتاج. حماية بيئة.
ورقة مصطلح ، تمت إضافتها في 12/16/2015
مراجعة لتطور طريقة تقدير نسبة النيتروجين في الفولاذ. خصائص نظام محلل النيتروجين المعدني السائل لنظام النيتريس متعدد المعامل. ملامح طرف مسبار النيتريس مغمورة في الفولاذ السائل. تحليل مراحل دورة قياس النيتروجين.
الاختبار ، تمت الإضافة في 05/03/2015
الملخص ، تمت الإضافة في 01/23/2010
الخصائص العامةالأسمدة المعدنية. نظام التكنولوجياإنتاج نترات الأمونيوم في شركة المساهمة "أكرون". تجميع المواد و توازن الحرارة... تحديد درجة حرارة العملية ، التركيز النهائي للنترات ؛ خصائص المنتج.
تقرير الممارسة ، تمت إضافة 2015/08/30
ميزات قياس تكوين المواد والمواد. وصف مفصل لتقنيات تحديد التركيز المجهول في طرق التحليل الآلية. تفسير معمم للتحليل الفيزيائي والكيميائي كتخصص علمي مستقل.
