الحلقات 

التحليل الكيميائي للنباتات الطبية. طرق البحث الأساسية تم تطوير الطرق الأولى للتحليل الكيميائي للنباتات

تاريخ دراسة فسيولوجيا النبات. الأقسام الرئيسية لفسيولوجيا النبات

فسيولوجيا النبات كفرع من علم النبات.

يجب أن يتم الاتفاق على موضوع العمل مع أمين التخصص المختار (اختياري) أ. لوفيروف.

ملامح هيكل الخلية النباتية ، التركيب الكيميائي.

1. تاريخ دراسة فسيولوجيا النبات. الأقسام والمهام الرئيسية لفسيولوجيا النبات

2. الأساليب الأساسية لدراسة فسيولوجيا النبات

3. هيكل الخلية النباتية

4. التركيب الكيميائي للخلية النباتية

5. الأغشية البيولوجية

فيزيولوجيا النبات علم يدرس عمليات الحياة التي تحدث في كائن نباتي.

تراكمت معلومات حول العمليات التي تحدث في نبات حي مع تطور علم النبات. تم تحديد تطور فسيولوجيا النبات ، كعلم ، من خلال استخدام طرق جديدة وأكثر تقدمًا في الكيمياء والفيزياء واحتياجات الزراعة.

نشأت فسيولوجيا النبات في القرنين السابع عشر والثامن عشر. تم وضع بداية فسيولوجيا النبات كعلم من خلال تجارب JB Van Helmont على التغذية المائية للنباتات (1634).

تم تحديد نتائج عدد من التجارب الفسيولوجية التي تثبت وجود تيارات تنازلية وتصاعدية من الماء والمواد المغذية ، وتغذية الهواء للنباتات في الأعمال الكلاسيكية لعالم الأحياء والطبيب الإيطالي M. Malpighi "تشريح النبات" (1675-1679) وعالم النبات والطبيب الإنجليزي S. Gales "Statics plants" (1727). في عام 1771 ، اكتشف العالم الإنجليزي د. بريستلي ووصف عملية التمثيل الضوئي - تغذية النباتات بالهواء. في عام 1800 ، نشر ج. ثبت علم وظائف النبات تجريبيا أن ثاني أكسيد الكربون هو مصدر الكربون في عملية التمثيل الضوئي ، أرسى أسس الكيمياء الضوئية.

في القرنين التاسع عشر والعشرين ، تم إجراء عدد من الاكتشافات في مجال فسيولوجيا النبات:

1806 - وصف T.A. Knight ظاهرة التوجُّه الأرضي ودراستها تجريبياً ؛

1817 - عزل PJ Peltier و J.Kavantou صبغة خضراء من الأوراق وأطلقوا عليها اسم الكلوروفيل.

1826 - اكتشف G. Dutrochet ظاهرة التناضح.

1838-1839 - أثبت T. Schwann و M. Ya. شلايدن النظرية الخلوية لبنية النباتات والحيوانات.

1840 - طور J. Liebig نظرية التغذية المعدنية للنباتات.

1851 - اكتشف هوفميستر تناوب الأجيال في النباتات العليا.

1859 - وضع جيم داروين أسس علم وظائف الأعضاء التطوري للنبات ، وعلم وظائف الأعضاء للزهور ، والتغذية غيرية التغذية ، وحركة النباتات وتهيجها ؛


1862 - أظهر ج. ساكس أن النشا نتاج عملية التمثيل الضوئي.

1865 - 1875 - درس K.A. Timiryazev دور الضوء الأحمر في عمليات التمثيل الضوئي ، وطور فكرة عن الدور الكوني للنباتات الخضراء ؛

1877 - اكتشف دبليو فيفر قوانين التناضح.

1878-1880 - أظهر G.

1897 اكتشف M. Nentsky و L.Markhlevsky بنية الكلوروفيل.

1903 - طور G. Klebs عقيدة تأثير العوامل البيئية على نمو وتطور النباتات.

1912 - طرح VI Paladin فكرة المراحل اللاهوائية والهوائية للتنفس ؛

1920 - اكتشف دبليو دبليو غارنر وج.

1937 - وصف GA Krebs الدورة حمض الستريك;

1937 - طرح M.Kh Chailakhyan النظرية الهرمونية لتطور النبات ؛

1937-1939 - اكتشف كل من G.Kalkar و V.A Blitser الفسفرة المؤكسدة ؛

1946 - 1956 - قام إم كالفن وزملاؤه بفك شفرة المسار الرئيسي للكربون في عملية التمثيل الضوئي.

1943-1957 - أثبت R. Emerson تجريبياً وجود نظامين ضوئيين ؛

1954 - دي أرنون وآخرون. اكتشف الفسفرة الضوئية ؛

1961-1966 - طور P. Mitchel نظرية التناضح الكيميائي لاقتران الأكسدة والفسفرة.

بالإضافة إلى الاكتشافات الأخرى التي حددت تطور فسيولوجيا النبات كعلم.

تم التمييز بين الأقسام الرئيسية لفسيولوجيا النبات في القرن التاسع عشر - وهذه هي:

1. فسيولوجيا التمثيل الضوئي

2. فسيولوجيا النظام المائي للنباتات

3. فسيولوجيا التغذية المعدنية

4. فسيولوجيا النمو والتطور

5. فسيولوجيا المقاومة

6. فسيولوجيا التكاثر

7. فسيولوجيا التنفس.

لكن لا يمكن فهم أي ظواهر في النبات في إطار قسم واحد فقط. لذلك ، في النصف الثاني من القرن العشرين. في فسيولوجيا النبات ، هناك ميل للاندماج في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية والفيزياء الحيوية والنمذجة البيولوجية وعلم الخلايا وعلم التشريح وعلم الوراثة للنباتات.

علم وظائف النبات الحديث هو علم أساسي ، مهمته الرئيسية هي دراسة أنماط الحياة النباتية. لكنها ذات أهمية عملية كبيرة ، لذا فإن مهمتها الثانية هي تطوير الأسس النظرية للحصول على أقصى غلة من المحاصيل الزراعية والصناعية والطبية. فسيولوجيا النبات هو علم المستقبل ، ومهمته الثالثة ، التي لم يتم حلها بعد ، هي تطوير التركيبات لتنفيذ عمليات التمثيل الضوئي في الظروف الاصطناعية.

يستخدم فسيولوجيا النبات الحديث ترسانة الأساليب العلمية الموجودة اليوم بكاملها. هذه هي الميكروسكوبية ، والكيميائية الحيوية ، والمناعية ، والكروماتوغرافيا ، والنظائر المشعة ، إلخ.

دعونا ننظر في طرق البحث الفعالة المستخدمة على نطاق واسع في دراسة العمليات الفسيولوجية في النبات. تنقسم الطرق الآلية للعمل مع الكائنات البيولوجية إلى مجموعات اعتمادًا على أي معيار:

1. اعتمادًا على مكان تواجد العناصر الحساسة للجهاز (في المصنع أم لا): الاتصال والبعيد;

2 - حسب طبيعة القيمة التي تم الحصول عليها: نوعي وشبه كمي وكمي.النوعية - يتلقى الباحث معلومات فقط عن وجود أو عدم وجود مادة أو عملية. شبه كمي - يمكن للباحث مقارنة قدرات كائن واحد مع الآخرين من حيث كثافة العملية ، من حيث محتوى المواد (إذا لم يتم التعبير عنها في شكل رقمي ، ولكن ، على سبيل المثال ، في شكل مقياس). الكمي - يتلقى الباحث مؤشرات عددية تميز أي عملية أو محتوى من المواد.

3. مباشر و غير مباشر. عند استخدام الأساليب المباشرة ، يتلقى الباحث معلومات حول العملية قيد الدراسة. تعتمد الطرق غير المباشرة على قياسات أي كميات مصاحبة ، بطريقة أو بأخرى تتعلق بالكميات المدروسة.

4. اعتمادًا على ظروف التجربة ، يتم تقسيم الطرق إلى المختبر والميدان.

عند إجراء بحث على الكائنات النباتية ، يمكن إجراء الأنواع التالية من القياسات:

1. قياس الشكل (قياس المؤشرات المورفولوجية المختلفة ودينامياتها (على سبيل المثال ، مساحة سطح الورقة ، ونسبة مناطق الأعضاء فوق الأرض وتحت الأرض ، وما إلى ذلك)

2. قياسات الوزن. على سبيل المثال ، تحديد الديناميات اليومية لتراكم الكتلة الخضرية

3. قياس تركيز المحلول ، التركيب الكيميائيعينات ، إلخ. باستخدام طرق قياس الموصلية وقياس الجهد وطرق أخرى.

4. دراسة تبادل الغازات (عند دراسة كثافة التمثيل الضوئي وتبادل الغازات)

يمكن تحديد المؤشرات المورفومترية من خلال العد البصري ، والقياس باستخدام المسطرة ، وورقة الرسم البياني ، وما إلى ذلك. لتحديد بعض المؤشرات ، على سبيل المثال ، الحجم الإجمالي لنظام الجذر ، يتم استخدام تركيبات خاصة - وعاء ذو ​​شعيرات متدرجة. يتم تحديد حجم نظام الجذر من خلال حجم المياه المزاحة.

عند دراسة أي عملية ، يتم استخدام طرق مختلفة. على سبيل المثال ، لتحديد مستوى النتح ، استخدم:

1. طرق الوزن (الوزن الأولي للصفيحة ووزنها بعد مرور بعض الوقت) ؛

2. درجة الحرارة (استخدام غرف مناخية خاصة) ؛

3. بمساعدة البورومترات ، يتم تحديد رطوبة الغرفة حيث يتم وضع مصنع الاختبار.

شك في صحة المنتج الطبي الذي تم شراؤه؟ الأدوية المعتادة توقفت فجأة عن المساعدة ، بعد أن فقدت فعاليتها؟ لذا ، فإن الأمر يستحق إجراء تحليلهم الكامل - الخبرة الصيدلانية. سيساعد ذلك في إثبات الحقيقة والكشف عن مزيف في أقصر 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 ملفات المصدر. كيف تكون؟ يجدر الاتصال بـ "مركز الخبرة الكيميائية" ANO. هذه منظمة جمعت المهنيين الذين يمكنهم تأكيد مؤهلاتهم من خلال الحصول على ترخيص.

ما هي الخبرة الصيدلانية

الدراسة الدوائية هي مجموعة من التحليلات المصممة لتحديد تكوين وتوافق المكونات ونوع وفعالية واتجاه الدواء. كل هذا ضروري عند تسجيل الأدوية الجديدة وإعادة تسجيل الأدوية القديمة.

تتكون الدراسة عادة من عدة مراحل:

  • دراسة المواد الأولية في الإنتاج والتحليل الكيميائي النباتات الطبية.
  • طريقة التسامي الدقيق أو عزل وتحليل المواد الفعالة من المواد النباتية.
  • تحليل ومقارنة الجودة مع المعايير الحالية التي وضعتها وزارة الصحة.

يذاكر أدويةهي عملية معقدة ومضنية ، يلزم فيها مئات المتطلبات والمعايير. ليس لكل منظمة الحق في الاحتفاظ بها.

يمكن العثور على المتخصصين المرخصين الذين يمكنهم التباهي بجميع حقوق القبول في "مركز الخبرة الكيميائية" ANO. بالإضافة إلى ذلك ، تشتهر الشراكة غير الربحية - مركز خبرة الأدوية - بمختبرها المبتكر ، حيث تعمل المعدات الحديثة بشكل صحيح. يتيح لك ذلك إجراء أكثر التحليلات تعقيدًا في أقصر وقت ممكن وبدقة هائلة.

يتم تسجيل النتائج من قبل المتخصصين من NP بدقة وفقًا لمتطلبات التشريع الحالي. تمتلئ الاستنتاجات في نماذج خاصة لعينة الدولة. وهذا يعطي نتائج الدراسة القوة القانونية. يمكن إرفاق كل استنتاج من "مركز الخبرة الكيميائية" في ANO بالقضية واستخدامه أثناء المحاكمة.

ملامح تحليل الدواء

الدراسات المعملية هي أساس فحص الأدوية. إنها تسمح لك بتحديد جميع المكونات وتقييم جودتها وسلامتها. هناك ثلاثة أنواع من البحوث الصيدلانية:

  • بدني. تخضع العديد من المؤشرات للدراسة: درجات حرارة الانصهار والتصلب ، مؤشرات الكثافة ، الانكسار. الدوران البصري ، إلخ. بناءً عليها ، يتم تحديد نقاء المنتج وامتثاله للتركيب.
  • المواد الكيميائية. تتطلب هذه الدراسات التقيد الصارم بالنسب والإجراءات. وتشمل هذه: تحديد السمية ، والعقم ، وكذلك النقاء الميكروبيولوجي للأدوية. يتطلب التحليل الكيميائي الحديث للأدوية التقيد الصارم باحتياطات السلامة ووجود حماية للجلد والأغشية المخاطية.
  • الفيزيائية والكيميائية. هذه تقنيات معقدة للغاية ، بما في ذلك: قياس الطيف أنواع مختلفةواللوني والقياس الكهربائي.

كل هذه الدراسات تتطلب معدات حديثة. يمكن العثور عليها في مجمع مختبرات ANO "مركز الخبرة الكيميائية". التركيبات الحديثة ، والطرد المركزي المبتكر ، والكثير من الكواشف والمؤشرات والمحفزات - كل هذا يساعد على زيادة سرعة التفاعلات والحفاظ على موثوقيتها.

ماذا يجب أن يكون في المختبر

لا يمكن لكل مركز خبراء توفير كل شيء لدراسة دوائية. المعدات اللازمة. في حين أن "مركز الخبرة الكيميائية" ANO لديه بالفعل:

  • مقاييس الطيف الضوئي ذات طيف العمل المتنوع (الأشعة تحت الحمراء ، الأشعة فوق البنفسجية ، الامتصاص الذري ، إلخ). يقيسون الأصالة والذوبان والتجانس ووجود الشوائب المعدنية وغير المعدنية.
  • كروماتوغرافيا من اتجاهات مختلفة (غاز - سائل ، سائل وطبقة رقيقة). يتم استخدامها لتحديد الأصالة ، والقياس النوعي لكمية كل مكون ، ووجود الشوائب ذات الصلة والتوحيد.
  • جهاز Polarimeter هو جهاز ضروري للتحليل الكيميائي السريع للأدوية. سيساعد في تحديد المصداقية والمؤشرات الكمية لكل مكون.
  • مقياس فرق الجهد. الجهاز مفيد في تحديد صلابة التكوين ، وكذلك المؤشرات الكمية.
  • جهاز المعايرة فيشر. يوضح هذا الجهاز كمية H2O في التحضير.
  • جهاز الطرد المركزي هو تقنية محددة تسمح لك بزيادة سرعة التفاعلات.
  • مشتق. يتيح لك هذا الجهاز تحديد الكتلة المتبقية للعامل بعد عملية التجفيف.

هذه المعدات ، أو على الأقل توفرها الجزئي ، هي مؤشر على الجودة العالية لمجمع المختبر. يعود الفضل إليه في أنه في "مركز الخبرة الكيميائية" في ANO ، تتم جميع التفاعلات الكيميائية والفيزيائية بأقصى سرعة وبدون فقدان الدقة.

ANO "مركز الخبرة الكيميائية": الموثوقية والجودة

بحاجة ماسة إلى تحليل كيميائي للنباتات الطبية؟ هل ترغب في إثبات صحة الأدوية المشتراة؟ لذا ، يجدر الاتصال بـ "مركز الخبرة الكيميائية" ANO. هذه منظمة تضم مئات المحترفين - يعمل في الشراكة غير الهادفة للربح أكثر من 490 متخصصًا.

معهم تحصل على الكثير من المزايا:

  • دقة بحث عالية. تم تحقيق هذه النتيجة من قبل المتخصصين بفضل المختبرات الحديثة والمعدات المبتكرة.
  • سرعة النتائج مذهلة. المتخصصون المؤهلون جاهزون للوصول إلى أي مكان في الولاية بناءً على طلبك الأول. هذا يسرع العملية. بينما ينتظر الآخرون المنفذ الحكومي ، فإنك تحصل بالفعل على النتيجة.
  • قوة قانونية. يتم ملء جميع الاستنتاجات وفقًا لـ التشريعات الحاليةعلى الأوراق الرسمية. يمكنك استخدامها كدليل قوي في المحكمة.

لا تزال تبحث عن مركز خبرة المخدرات؟ أعتقد أنك وجدته! من خلال الاتصال بـ ANO "مركز الخبرة الكيميائية" نضمن لك الحصول على الدقة والجودة والموثوقية!

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

مقدمة

1. تحليل التربة

2. تحليل النبات

3. تحليل الأسمدة

استنتاج

فهرس

مقدمة

دراسات الكيمياء الزراعية الفصل. آر. أسئلة النيتروجين والتغذية المعدنية للصفحة - x. النباتات من أجل زيادة الغلة وتحسين الإنتاج. وهكذا ، أ. X. يستكشف تكوين الصفحة - x. النباتات والتربة والأسمدة وعمليات تأثيرها المتبادل. وبنفس الطريقة ، تدرس عمليات تحضير 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. X. على اتصال بعلوم التربة والزراعة العامة. من ناحية أخرى ، أ. X. يعتمد على فسيولوجيا النبات وهو على اتصال به ، منذ أ. X. يتعامل مع دراسة العمليات التي تحدث أثناء الإنبات والتغذية ونضج البذور ، وما إلى ذلك ، ويستخدم طرق الزراعة المائية والرمل والتربة. في بحثهم ، استخدم علماء الهندسة الزراعية الفصل. آر. كيمياء. الأساليب ، التي استخدمت الطرق الفيزيائية والكيميائية على نطاق واسع بشكل خاص في الآونة الأخيرة ، وفي نفس الوقت يجب أن يتقنوا أساليب الزراعة الاصطناعية وطرق البحث البكتريولوجي. نظرا لتعقيد المهام وتنوعها أ. x. ، بعض مجموعات الأسئلة التي تم تضمينها مسبقًا في أ. س ، برز في تخصصات مستقلة.

هذا ينطبق على الكيمياء ، التي تدرس التركيب الكيميائي للنباتات ، بشكل رئيسي الصفحة - x. والتقنية ، وكذلك الكيمياء البيولوجية والفيزياء البيولوجية ، التي تدرس عمليات الخلية الحية.

1 . التحليلاتتربة

ملامح التربة ككائن بحث كيميائيومؤشرات الحالة الكيميائية للتربة

التربة هي موضوع معقد للدراسة. يرجع تعقيد دراسة الحالة الكيميائية للتربة إلى خصائص خصائصها الكيميائية وترتبط بالحاجة إلى الحصول على معلومات تعكس بشكل مناسب خصائص التربة وتوفر الحل الأكثر عقلانية لكل من القضايا النظرية لعلوم التربة وقضايا الاستخدام العملي للتربة. يتم استخدام مجموعة واسعة من المؤشرات لوصف الحالة الكيميائية للتربة كميًا. يتضمن المؤشرات المحددة في تحليل أي كائنات تقريبًا والتي تم تطويرها خصيصًا لأبحاث التربة (الحموضة القابلة للتبديل والتحلل المائي ، ومؤشرات المجموعة والتكوين الجزئي للدبال ، ودرجة تشبع التربة بالقواعد ، وما إلى ذلك)

وتتمثل سمات التربة كنظام كيميائي في عدم التجانس ، وتعدد الكيمياء ، والتشتت ، وعدم التجانس ، وتغيير الخصائص ودينامياتها ، والتخزين المؤقت ، فضلاً عن الحاجة إلى تحسين خصائص التربة.

الكيمياء المتعددة للتربة. في التربة ، يمكن أن يكون نفس العنصر الكيميائي جزءًا من مركبات مختلفة: أملاح قابلة للذوبان بسهولة ، وألومينوسيليكات معقدة ، ومواد عضوية معدنية. هذه المكونات لها خصائص مختلفة ، والتي ، على وجه الخصوص ، تحدد قدرة عنصر كيميائي على الانتقال من المراحل الصلبة للتربة إلى الحالة السائلة ، والهجرة في ملف التربة وفي المناظر الطبيعية ، واستهلاك النباتات ، إلخ. لذلك ، في التحليل الكيميائي للتربة ، لا يتم تحديد المحتوى الكلي للعناصر الكيميائية فحسب ، بل يتم أيضًا تحديد المؤشرات التي تميز تكوين ومحتوى المركبات الكيميائية الفردية أو مجموعات المركبات ذات الخصائص المتشابهة.

عدم تجانس التربة.تتكون التربة من مراحل صلبة وسائلة وغازية. عند دراسة الحالة الكيميائية للتربة ومكوناتها الفردية ، يتم تحديد المؤشرات التي لا تميز التربة ككل فحسب ، بل تميز أيضًا مراحلها الفردية. تم تطوير نماذج رياضية لتقييم 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. فهي مختلفة 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 الفيزيائيةالتربة.

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 تحديد المؤشرات ، توصيف حموضة وقلوية التربة وحالتها من الأكسدة والاختزال.

عدم التجانس ، التباين ، الديناميكيات ، التخزين المؤقت للخواص الكيميائية للتربة.تختلف خصائص التربة حتى في الداخل نفس الأفق الجيني. عند البحث يتم تقييم عمليات تكوين قطاع التربة الخواص الكيميائيةالعناصر الفردية لتنظيم التربة الجماهير. تختلف خصائص التربة في الفضاء ، وتتغير في الوقت نفسه ، تتمتع التربة بالقدرة مقاومة التغييرات في خصائصها ، أي أنها تظهر التخزين المؤقت. تم تطوير مؤشرات وطرق لتوصيف التباين ، ديناميات وخصائص عازلة للتربة.

التغيرات في خواص التربة.تحدث عمليات مختلفة بشكل مستمر في التربة ، مما يؤدي إلى تغييرات في الخصائص الكيميائية للتربة. الاستخدام العمليإيجاد المؤشرات التي تميز اتجاه وشدة وسرعة العمليات التي تحدث في التربة ؛ تمت دراسة ديناميات التغيرات في خواص التربة وأنظمتها. التباين في جودة تكوين التربة. أنواع مختلفةوحتى أنواع وأنواع التربة يمكن أن يكون لها خصائص مختلفة لا تستخدم فقط طرق تحليلية مختلفة ، ولكن أيضًا مجموعات مختلفة من المؤشرات لتوصيفها كيميائيًا. لذلك ، في تربة غابات بودزوليك ، بودزوليك ، رمادية ، يتم تحديد الرقم الهيدروجيني للمعلقات المائية والملحية ، والحموضة القابلة للتبديل والتحلل المائي ، ويتم تهجير القواعد القابلة للتبديل من التربة بواسطة المحاليل المائية للأملاح. عند تحليل التربة المالحة ، يتم تحديد الرقم الهيدروجيني للمعلقات المائية فقط ، وبدلاً من مؤشرات الحموضة ، يتم تحديد إجمالي الكربونات وأنواع القلوية الأخرى. تحدد السمات المدرجة للتربة إلى حد كبير المبادئ الأساسية لطرق دراسة الحالة الكيميائية للتربة ، والتسمية 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 الغروانية الكيميائية للتربة ؛

5. مؤشرات خصائص الأكسدة في التربة.

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 المؤشرات

تحتوي نتائج تحليل التربة على معلومات حول خصائص التربة وعمليات التربة ، وعلى هذا الأساس ، تجعل من الممكن حل المشكلة التي تواجه الباحث. تعتمد تقنيات تفسير مستويات المؤشرات على طرق تحديدها. يمكن تقسيم هذه الطرق إلى مجموعتين. تتيح طرق المجموعة الأولى تقييم خصائصها دون تغيير الحالة الكيميائية للتربة. المجموعة الثانية - طرق تعتمد على المعالجة الكيميائية لعينة التربة المحللة. الغرض من هذا العلاج هو إعادة إنتاج التوازن الكيميائي الذي يحدث في التربة الحقيقية أو يعطل عن عمد العلاقات التي تطورت في التربة واستخراج مكون من التربة ، مما يجعل من الممكن تقييم الخاصية الكيميائية للتربة أو العملية التي تجري فيه. تعكس هذه المرحلة من العملية التحليلية - المعالجة الكيميائية لعينة من التربة - السمة الرئيسية لطريقة البحث وتحدد طرق تفسير مستويات معظم المؤشرات التي يتم تحديدها.

تحضير عينات من التربة من المناطق المدروسة

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 صنع عينة واحدة مختلطة لقطعة أرض تصل مساحتها إلى 2 هكتار. تتكون العينة المختلطة من 15-20 عينة تربة فردية تؤخذ بالتساوي على كامل مساحة الموقع. عينات لتحليل التربة لا تؤخذ مباشرة بعد إدخال المعادن و الأسمدة العضوية، تنويه. يتم تعبئة كل عينة مخلوطة تزن 500 جرام في كيس من القماش أو البلاستيك ويوضع عليها ملصق.

تحضير التربة لتحليل الكيماويات الزراعية

يعد تجميع العينة التحليلية عملية مسؤولة تضمن موثوقية النتائج التي تم الحصول عليها. لا يتم تعويض الإهمال والأخطاء في تحضير العينات وأخذ العينة المتوسطة بالعمل التحليلي النوعي اللاحق. يتم تجفيف عينات التربة المأخوذة في 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 ، فإن ارتفاع درجة الحرارة مصحوب بتغيير في قابلية الحركة والذوبان للعديد من المركبات.

في حالة وجود العديد من العينات ، يتم إجراء التجفيف في خزانات ذات تهوية قسرية. تحديد النترات والنتريت والأمونيوم الممتص والأشكال القابلة للذوبان في الماء من البوتاسيوم والفوسفور ، إلخ. تمت في يوم أخذ العينات في رطوبتها الطبيعية. يتم تنفيذ القرارات المتبقية في عينات الهواء الجاف. يتم طحن العينات الجافة في مطحنة التربة أو الأرض في ملاط ​​خزفي بمدقة ذات رأس مطاطي. يتم تمرير العينة المطحونة والعينة المجففة عبر منخل بقطر ثقب يبلغ 2-3 مم. يتم إجراء عملية الطحن والغربلة حتى مرور العينة بأكملها عبر المنخل. يُسمح بتجاهل شظايا الحجارة والجذور الكبيرة والشوائب الأجنبية فقط. يتم تخزين العينات في أكياس حرفية مغلقة في غرفة لا توجد فيها مواد كيميائية. يتم أخذ عينة من التربة لتحليلها بواسطة طريقة "العينة المتوسطة". للقيام بذلك ، يتم نثر العينة المنخلية في طبقة رقيقة (حوالي 0.5 سم) على ورقة على شكل مربع ومقسمة بملعقة إلى مربعات صغيرة مع جانب 2-2.5 سم. جزء من يتم أخذ عينة من كل مربع باستخدام ملعقة.

المؤشرات الكيميائية الزراعية الرئيسية لتحليل التربة ، والتي بدونها لا يمكن لزراعة الأرض القيام بها ، هي محتوى الدبال ، والأشكال المتحركة للفوسفور ، والنيتروجين والبوتاسيوم ، وحموضة التربة ، والكالسيوم ، والمغنيسيوم ، والعناصر الدقيقة ، بما في ذلك المعادن الثقيلة. تتيح طرق التحليل الحديثة تحديد 15-20 عنصرًا في عينة واحدة. الفوسفور من المغذيات الكبيرة. وفقًا لتوافر الفوسفات المتحرك ، تتميز التربة بمحتوى منخفض جدًا - أقل من ملجم ، 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 التدرجات وفقًا لمحتوى الأشكال المتحركة في التربة: منخفض جدًا - يصل إلى 4 مجم ، منخفض - 4-8 مجم ، متوسط ​​- 8-12 مجم ، مرتفع - 12-17 مجم ، مرتفع - أكثر من 17 مجم. بوتاسيوم قابل للتبديل لكل 100 جرام من التربة. حموضة التربة - تميز 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 يتم إزاحة بروتونات الهيدروجين من مجمع امتصاص التربة (SAC) من الكالسيوم والمغنيسيوم كاتيونات ، والتي تعمل على استقرار بنية التربة ، يتم تدمير حبيبات التربة وفقدان بنيتها.

يميز بين حموضة التربة الفعلية والمحتملة. ترجع الحموضة الفعلية للتربة إلى التركيز الزائد لبروتونات الهيدروجين فوق أيونات الهيدروكسيل في محلول التربة. تشتمل الحموضة المحتملة للتربة على بروتونات الهيدروجين المرتبطة بـ AUC. للحكم على الحموضة المحتملة للتربة ، يتم تحديد الرقم الهيدروجيني لمستخلص الملح (pH KCl). اعتمادًا على قيمة الأس الهيدروجيني KCl ، تتميز حموضة التربة: حتى 4 - شديدة الحموضة ، 4.1-4.5 - حمضية بشدة ، 4.6-5.0 - حمضية متوسطة ، 5.1-5.5 - حمضية قليلاً ، 5.6-6.0 قريبة من متعادلة و 6.0 محايد.

يتم تصنيف تحليل التربة للمعادن الثقيلة وتحليل الإشعاع على أنها تحليلات نادرة.

إيصال المحلول المائيالتربة.

يتم الحصول على محاليل المواد الموجودة في التربة بعدة طرق ، والتي يمكن تقسيمها بشكل أساسي 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 قليلاً ، 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 محصول الملح في مستخلص الماء على نسبة التربة والمحلول ويزيد مع زيادة درجة حرارة محلول الاستخلاص (حتى حدود معينة ، لأن درجة الحرارة العالية جدًا يمكن أن تدمر أي مواد أو تنقلها إلى حالة مختلفة ) وزيادة حجم المحلول ودرجة تنقية التربة (حتى حدود معينة ، نظرًا لأن جزيئات الغبار الدقيقة جدًا قد تجعل من الصعب أو المستحيل استخراج المحلول وتصفيته).

يتم الحصول على محلول التربة باستخدام عدد من الأدوات: الضغط ، والطرد المركزي ، وإزاحة محلول سائل غير قابل للامتزاج ، وطريقة الترشيح الفراغي ، وطريقة القياس.

يتم إجراء عملية الضغط بأخذ عينة من التربة من الحقل إلى المختبر. كلما زادت الحاجة إلى حل ، زادت العينة أو زاد الضغط المطبق أو كليهما.

يتم تنفيذ الطرد المركزي عند 60 دورة في الدقيقة لفترة طويلة. هذه الطريقة غير فعالة ومناسبة لعينات التربة ذات الرطوبة القريبة من المحتوى الرطوبي الكامل المحتمل للتربة المعينة. بالنسبة للتربة الجافة ، هذه الطريقة غير قابلة للتطبيق.

إن إزاحة رطوبة التربة بواسطة مادة غير قابلة للمزج بمحلول التربة يجعل من الممكن الحصول على كل رطوبة التربة تقريبًا ، بما في ذلك الرطوبة الشعرية ، دون استخدام معدات معقدة. يستخدم الكحول أو الجلسرين كسائل إزاحة. 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) ، لذلك من الممكن الحصول على قيم مبالغ فيها لمحتوى التربة. عدد من المواد مقارنة بمحتواها الفعلي في محلول التربة. الطريقة غير مناسبة لجميع أنواع التربة.

باستخدام طريقة الترشيح الفراغي ، يتم إنشاء فراغ فوق العينة بمساعدة الفراغ ، والذي يتجاوز مستوى توتر رطوبة التربة. في هذه الحالة ، لا يتم استخراج الرطوبة الشعرية ، لأن قوى التوتر في الشعيرات الدموية أعلى من قوى التوتر لسطح السائل الحر.

يتم استخدام طريقة lysimetric في هذا المجال. لا تسمح الطريقة lysimetric بتقدير رطوبة الجاذبية (أي الرطوبة القادرة على التحرك عبر طبقات التربة بسبب قوة الجاذبية - باستثناء الرطوبة الشعرية) ، ولكن لمقارنة محتوى وهجرة العناصر الكيميائية من محلول التربة. يتم ترشيح رطوبة التربة المجانية من خلال سماكة أفق التربة عن طريق قوى الجاذبية لأخذ العينات الموجود على سطح التربة.

للحصول على صورة أكثر اكتمالا للتركيب الكيميائي للتربة ، يتم تحضير مستخلص التربة. للحصول عليها ، يتم سحق عينة من التربة ، وتمريرها من خلال غربال بخلايا قطرها 1 مم ، ويضاف الماء بنسبة كتلة من جزء واحد من التربة إلى 5 أجزاء من بيديقطير (تنقيتها من أي شوائب ، وإزالة الغازات ومنزوعة الأيونات) الماء ، الرقم الهيدروجيني 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 مواد معينة ، 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 ، ويتحول محتواها الرطوبي إلى كتلة ويتم تلخيصها بالكتلة المطلوبة. توضع العينة في دورق جاف بحجم 500-750 مل ، يضاف الماء. يتم إغلاق القارورة مع عينة التربة والماء بإحكام ورجها لمدة دقيقتين إلى ثلاث دقائق. بعد ذلك ، يتم ترشيح المحلول الناتج من خلال مرشح مطوي من الورق الخالي من الرماد. من المهم عدم وجود أبخرة متطايرة للأحماض في الغرفة (يفضل القيام بالعمل تحت السحب ، حيث لا يتم تخزين المحاليل الحمضية). قبل التصفية ، يتم رج محلول 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 الحصول عليه ، حيث تحدث عمليات كيميائية مع مرور الوقت تغير قلوية المحلول وقابليته للأكسدة وما إلى ذلك. يمكن أن يُظهر معدل الترشيح محتوى الملح النسبي الكلي في المحلول. إذا كان مستخلص الماء غنيًا بالأملاح ، فسيتم الترشيح بسرعة وسيصبح المحلول شفافًا ، لأن الأملاح تمنع تكوّن غرويات التربة. إذا كان المحلول ضعيفًا 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 يتم 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 المرغوبة بشكل مباشر للمؤشر ، أو القيمة المرتبطة وظيفيًا بها. الأقسام الرئيسية للكيمياء. تحليل التربة: التحليل الإجمالي أو الأولي - يسمح لك بمعرفة المحتوى الكلي لـ 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 وعناصر أخرى في التربة ؛ 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 توفير التربة بالمغذيات - تحدد كمية المركبات القابلة للذوبان (المتنقلة) بسهولة من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم وما إلى ذلك التي تمتصها النباتات. ويولى الكثير من الاهتمام لدراسة التركيب الجزئي للمواد العضوية للتربة ، أشكال مركبات مكونات التربة الرئيسية ، بما في ذلك العناصر النزرة.

في الممارسة المختبرية لتحليل التربة ، يتم استخدام الطرق الكيميائية والأدوات الكلاسيكية. بمساعدة الكلاسيكية الطرق الكيميائيةيمكنك الحصول على أدق النتائج. الخطأ النسبي في التحديد هو 0.1-0.2٪. الخطأ في معظم الطرق الآلية أعلى بكثير - 2-5٪

من بين الطرق المفيدة في تحليل التربة ، يتم استخدام الطرق الكهروكيميائية والطيفية على نطاق واسع. من بين الطرق الكهروكيميائية ، يتم استخدام طرق قياس الجهد ، وقياس الموصلية ، وطرق قياس الفولتميتر ، بما في ذلك جميع أصناف حديثةعلم الاستقطاب.

لتقييم التربة ، تتم مقارنة نتائج التحليلات مع المستويات المثلى لمحتوى العناصر التي تم تحديدها تجريبيًا لنوع معين من التربة وتم اختبارها في ظل ظروف الإنتاج ، أو مع البيانات المتوفرة في الأدبيات حول توفير التربة ذات التربة الكبيرة. - والعناصر الدقيقة ، أو مع MPC للعناصر المدروسة في التربة. بعد ذلك ، يتم التوصل إلى استنتاج حول حالة التربة ، ويتم تقديم التوصيات لاستخدامها ، ويتم حساب جرعات المواد المحسنة ، والأسمدة العضوية والمعدنية للمحصول المخطط.

عند اختيار طريقة القياس ، خصائص الخواص الكيميائية للتربة التي تم تحليلها ، وطبيعة المؤشر ، والدقة المطلوبة لتحديد مستواها ، وإمكانيات طرق القياس ، وجدوى القياسات المطلوبة في ظل ظروف التجربة مأخوذ بالحسبان. بدورها ، يتم تحديد دقة القياسات من خلال الغرض من الدراسة والتغير الطبيعي للخاصية المدروسة. الدقة - خاصية جماعية للطريقة ، وتقييم صحة واستنساخ نتائج التحليل.

نسبة مستويات المحتوى في التربة لبعض العناصر الكيميائية.

لا تجعل المستويات المختلفة للمحتوى والخصائص الكيميائية المختلفة للعناصر من المناسب دائمًا استخدام نفس طريقة القياس للتحديد الكمي لمجموعة العناصر المطلوبة بأكملها.

في التحليل الأولي (الإجمالي) للتربة ، يتم استخدام طرق ذات حدود كشف مختلفة. لتحديد العناصر الكيميائية ، التي يتجاوز محتواها أعشار النسبة المئوية ، يمكن استخدام الطرق التقليدية للتحليل الكيميائي - قياس الجاذبية والمعايرة.

الخصائص المختلفة للعناصر الكيميائية ، ومستويات محتواها المختلفة ، والحاجة إلى تحديد مؤشرات مختلفة للحالة الكيميائية للعنصر في التربة تجعل من الضروري استخدام طرق قياس ذات حدود كشف مختلفة.

حموضة التربة

يعد تحديد تفاعل التربة أحد أكثر التحليلات شيوعًا ، سواء في البحث النظري أو التطبيقي. 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 السعة العازلة للتربة ، واستقرار التفاعل بمرور الوقت وفيما يتعلق بالتأثيرات الخارجية. يميز عامل الكثافة قوة العمل الفوري للأحماض أو القواعد على التربة والنباتات ؛ يعتمد تدفق المعادن إلى النباتات في فترة زمنية معينة على ذلك. هذا يسمح لنا بإعطاء تقييم أكثر دقة لحموضة التربة ، لأنه في هذه الحالة يتم أخذ الكمية الإجمالية لأيونات الهيدروجين والألومنيوم في التربة في الحالة الحرة والممتصة في الاعتبار ، ويتم تحديد الحموضة الفعلية (pH) بشكل فعال. يتم تحديد الحموضة المحتملة عن طريق التحويل إلى محلول الأيوناتالهيدروجين والألمنيوم عند حرث التربة بفائض الأملاح المحايدة (KCl):

يتم الحكم على حموضة التربة التبادلية من خلال كمية حمض الهيدروكلوريك الحر المتكون. يبقى جزء من أيونات H + في الحالة الممتصة (يتفكك حمض الهيدروكلوريك القوي نتيجة لـ p-ii تمامًا ويمنع وجود فائض من H + المجاني في المحلول إزاحتها الكاملة من FPC). يمكن نقل الجزء الأقل حركة من أيونات H + إلى محلول فقط مع مزيد من معالجة التربة باستخدام محاليل الأملاح القلوية المتحللة بالماء (CH 3 COONa).

يتم الحكم على حموضة التربة من خلال كمية حمض الأسيتيك الحر المتكون. في هذه الحالة ، تنتقل أيونات الهيدروجين بشكل كامل إلى المحلول (يتم تهجيرها من PPC) ، لأن يرتبط حمض الأسيتيك الناتج بقوة بأيونات الهيدروجين ، ويتحول التفاعل إلى اليمين حتى الإزاحة الكاملة لأيونات الهيدروجين من FPC. قيمة الحموضة المائية تساوي الفرق بين النتائج التي تم الحصول عليها بالحرث باستخدام CH 3 COONa و KCl. في الممارسة العملية ، تؤخذ قيمة الحموضة المائية كنتيجة يتم الحصول عليها بالحراثة باستخدام CH 3 COONa.

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

AlCl 3 + 3 NaOH \ u003d A (OH) 3 + 3 NaCl

وهو ما يعادل رد الفعل

3 HCl + 3 NaOH = 3 NaCl + 3 H 2 O. يتم أيضًا إزاحة أيونات الألومنيوم الممتصة عند زراعة التربة بمحلول CH 3 COONa. في هذه الحالة ، يترسب كل الألمنيوم المزاح على شكل هيدروكسيد.

وفقًا لدرجة 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 أيونات الهيدروجين والألومنيوم 1.0 ن من FPC. حل KKCl:

يتم معايرة الحمض الناتج بالقلويات ويتم حساب قيمة الحموضة القابلة للتبديل ، بسبب مجموع أيونات الهيدروجين والألمنيوم. يترسب Al بمحلول NaF 3.5٪.

تسمح لك المعايرة المتكررة للمحلول بتحديد الحموضة بسبب أيونات الهيدروجين فقط.

وفقًا للاختلاف بين بيانات المعايرة الأولى والثانية ، يتم حساب محتوى الألومنيوم في التربة.

تقدم التحليل

1. من الناحية الفنية ، خذ عينة من 40 جم من التربة الجافة باستخدام طريقة العينة المتوسطة.

2. نقل العينة إلى دورق مخروطي حجم 150-300 مل.

3. صب 100 مل من 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 ورق جاف مطوي ، مع التخلص من الجزء الأول من المرشح.

6. تحديد 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 موقد كهربائي لمدة 5 دقائق. الساعة الرملية لإزالة ثاني أكسيد الكربون.

9. أضف قطرتين من الفينول فثالين إلى المرشح وعاير المحلول الساخن باستخدام 0.01 أو 0.02 نيوتن. محلول قلوي (KOH أو NaOH) إلى لون وردي ثابت - المعايرة الأولى.

10. في دورق إرلنماير آخر ، تُغلى الماصة أيضًا 25 مل من المرشح ، لمدة 5 دقائق ، تبرد في حمام مائي إلى درجة حرارة الغرفة.

11. صب 1.5 مل من محلول فلوريد الصوديوم 3.5٪ في المرشح المبرد بواسطة ماصة ، اخلط.

12. أضف قطرتين من الفينول فثالين وعاير باستخدام 0.01 أو 0.02 نيوتن. محلول قلوي للون وردي قليلاً - المعايرة الثانية.

عملية حسابية

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 ؛ ح - عينة من التربة بالجرام ؛ ك - 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 نقي كيميائيا قم بإذابة KCl في 400-500 مل من الماء المقطر ، وانقلها إلى دورق حجمي سعة 1 لتر وقم بعمل ما يصل 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 من KOH أو NaOH من جزء موزون من الكاشف أو المثبت.

3. محلول فلوريد الصوديوم 3.5٪ ، محضر بماء مقطر بدون ثاني أكسيد الكربون (يغلي الماء المقطر ، يتبخر إلى 1/3 من الحجم الأصلي).

طرق تحديد الملوثات ذات الأولوية في التربة

بشكل منفصل ، في ضوء ملاءمة وأهمية المشكلة ، ينبغي ذكر الحاجة إلى تحليل المعادن الثقيلة في التربة. يتم التعرف على 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 المؤشرة بين النباتات واللافقاريات والكائنات الحية الدقيقة. يوصى بأخذ عينات من التربة والغطاء النباتي على طول نصف القطر من مصدر التلوث ، مع مراعاة الرياح السائدة على طول طريق يتراوح طوله بين 25 و 30 كم. يمكن أن تختلف المسافة من مصدر التلوث للكشف عن هالة التلوث من مئات الأمتار إلى عشرات الكيلومترات. تحديد مستوى سمية المعادن الثقيلة ليس بالأمر السهل. بالنسبة للتربة ذات التركيبات الميكانيكية المختلفة ومحتوى المادة العضوية ، سيكون هذا المستوى مختلفًا. تم اقتراح MPCs للزئبق - 25 مجم / كجم ، زرنيخ - 12-15 ، كادميوم - 20 مجم / كجم. تم تحديد بعض التركيزات الضارة 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 إلى وقت قصيرإلى فائضه في التركيزات المتاحة بيولوجيا. وبالتالي ، فإن الكادميوم هو أقوى مادة سامة للتربة مقارنة بالمعادن الثقيلة الأخرى. لا يشكل الكادميوم معادن خاصة به ، ولكنه موجود على شكل شوائب ، ويتم تمثيل معظمه في التربة بأشكال التبادل (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 التبادل - 10 ٪ من الإجمالي ؛ أكثر من 8٪ من الرصاص مرتبط بالمواد العضوية ، ومعظم هذه الكمية عبارة عن fulvates. يرتبط 79٪ من الرصاص بالمكون المعدني للتربة. يتراوح تركيز الرصاص في تربة المناطق الخلفية من العالم من 1-80 مجم / كجم. أظهرت نتائج سنوات عديدة من البحث في جميع أنحاء العالم 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 المرتبطة 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 الانحلال للعنصر الذي تم تحليله المنقولة إلى محلول في خلية جرافيت في جو غاز خامل وامتصاص خط الرنين لطيف الانبعاث لمصباح الكاثود المجوف للمعدن المقابل. يُقاس امتصاص الرصاص بطول موجة 283.3 نانومتر ، والكادميوم بطول موجة 228.8 نانومتر. يمر المحلول الذي تم تحليله بمراحل التجفيف والرماد والتفتيت في خلية الجرافيت باستخدام التسخين بدرجة حرارة عالية صدمة كهربائيةفي تدفق غاز خامل. يتناسب امتصاص خط الرنين الخاص بطيف الانبعاث لمصباح الكاثود المجوف للعنصر المقابل مع محتوى هذا العنصر في العينة. أثناء الانحلال الكهروحراري في كوفيت الجرافيت ، يكون حد الكشف عن الرصاص 0.25 نانوغرام / مل ، للكادميوم 0.02 نانوغرام / مل.

توضع عينات التربة الصلبة في المحلول على النحو التالي: توضع 5 جم من التربة الجافة في كوب كوارتز ، وتُسكب مع 50 مل من حمض النيتريك المركز ، وتبخر بعناية إلى حجم يقارب 10 مل ، و 2 مل من حمض الهيدروكلوريك 1 ع. تم اضافتهم. محلول حمض النيتريك. يتم تبريد العينة وتصفيتها. يخفف المرشح إلى 50 مل بالماء المقطر في دورق حجمي. يتم إدخال قسامة 20 ميكرولتر من العينة 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 ، وباستخدام جهاز تهوية ، يتم تغذية بخار الزئبق مباشرة في كفيت مقياس الطيف الضوئي للامتصاص الذري. حد الكشف هو 4 ميكروغرام / كغ.

يتم إجراء القياسات على النحو التالي: يتم تشغيل الجهاز ، وتشغيل المعالج الدقيق ، ويتم سكب العينة المذابة بحجم 100 مل في العينة ، ثم يضاف 5 مل من محلول كلوريد القصدير بنسبة 10٪ ويضاف يتم إدخال مهوية مع سدادة في القسم الرفيع على الفور. سجل القراءة القصوى لمقياس الطيف الضوئي ، والذي يستخدم لحساب التركيز.

2. تحليل النبات

يسمح لنا تحليل النبات بحل المشاكل التالية.

1. التحقيق في تحول العناصر الكلية والصغرى في النظام التربة - النبات- الأسمدة لأنماط مختلفة من زراعة النباتات.

2. تحديد محتوى المكونات الحيوية الرئيسية في الكائنات النباتية والأعلاف: البروتينات والدهون والكربوهيدرات والفيتامينات والقلويدات وامتثال محتواها للقواعد والمعايير المقبولة.

3. تقييم مدى ملاءمة النباتات للمستهلك (نترات ، معادن ثقيلة ، قلويدات ، مواد سامة).

أخذ العينات النباتية

يعتبر أخذ العينات من النبات مرحلة حرجة من العمل تتطلب مهارات وخبرات معينة. لا يتم تعويض الأخطاء في أخذ العينات والتحضير للتحليل من خلال المعالجة التحليلية عالية الجودة للمواد التي تم جمعها. أساس أخذ العينات من النباتات في الزراعة والحيوية هو طريقة متوسط ​​أخذ العينات. من أجل أن تعكس العينة المتوسطة حالة المجموعة الكاملة للنباتات ، والإغاثة الكلية والجزئية ، والظروف الحرارية المائية ، والتساوي وكثافة مكانة النبات ، وخصائصها البيولوجية.

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 بأكمله.

توجد محاصيل البذر المستمر: القمح والشوفان والشعير ، محاصيل الحبوب، أعشاب ، وما إلى ذلك ، وحراثة: بطاطس ، ذرة ، بنجر ، إلخ.

لمحاصيل البذر المستمرة ، يتم تخصيص 5-6 قطع بحجم 0.25-1.00 متر مربع بشكل موحد على قطعة الأرض التجريبية ، ويتم قص النباتات من قطعة الأرض على ارتفاع 3-5 سم. الحجم الإجمالي للمادة المأخوذة هو عينة مجمعة . بعد حساب متوسط ​​دقيق لهذه العينة ، يتم أخذ عينة متوسطة تبلغ 1 كجم. يتم وزن عينة متوسطة ، ثم تحليلها من خلال التركيب النباتي ، مع مراعاة الأعشاب الضارة ، والنباتات المريضة ، والتي تم استبعادها من العينة.

يتم تقسيم النباتات إلى أعضاء مع حساب الوزن في عينة الأوراق والسيقان والكيزان والزهور والأذنين. لا يتم تمييز النباتات الصغيرة بالأعضاء ويتم إصلاحها ككل. للمحاصيل الصفية ، وخاصة المحاصيل الطويلة مثل الذرة وعباد الشمس ، إلخ. تتكون العينة المجمعة من 10-20 نباتًا متوسط ​​الحجم ، مأخوذة قطريًا من 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 المحاصيل الجذرية.

يتم أخذ متوسط ​​العينة مع الأخذ في الاعتبار حجم الدرنات ، الكيزان ، السلال ، إلخ. للقيام بذلك ، يتم فرز المادة بصريًا إلى كبيرة ومتوسطة وصغيرة ، وبالتالي ، فإن حصة الكسر تشكل العينة المتوسطة. في المحاصيل الطويلة ، يمكن حساب متوسط ​​العينة عن طريق التشريح الطولي للنبات بأكمله من أعلى إلى أسفل.

المعيار لتقييم أخذ العينات الصحيح هو تقارب نتائج التحليل الكيميائي في التحديدات المتوازية. سرعة تفاعلات كيميائيةفي عينات النباتات المأخوذة خلال فترة الغطاء النباتي النشط أعلى بكثير مما كانت عليه في العديد من الكائنات التي تم تحليلها. بسبب عمل الإنزيمات ، تستمر العمليات الكيميائية الحيوية ، مما يؤدي إلى تحلل المواد مثل النشا والبروتينات والأحماض العضوية وخاصة الفيتامينات. تتمثل مهمة الباحث في تقليل الفترة من أخذ العينات إلى تحليل أو تثبيت المادة النباتية إلى الحد الأدنى. يمكن الحد من معدل التفاعلات من خلال العمل مع النباتات الطازجة في البرد في غرفة مناخية (+ 4 درجات مئوية) ، وكذلك التخزين قصير الأجل في ثلاجة منزلية. 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 خطأ بسيط ، يمكن إجراء هذه التحديدات في عينات النباتات بعد التجفيف بالتجميد.

في عينات الهواء الجاف الثابت ، يتم تحديد جميع المغذيات الكبيرة ، أي تكوين الرماد للنباتات ، المحتوى الكلي للبروتينات ، الكربوهيدرات ، الدهون ، الألياف ، مواد البكتين. تجفيف عينات النبات إلى الوزن الجاف المطلق للتحليل غير مقبول ، حيث يتم انتهاك قابلية الذوبان والخصائص الفيزيائية والكيميائية للعديد من المركبات العضوية ، ويحدث تمسخ لا رجعة فيه للبروتينات. عند التحليل الخصائص التكنولوجيةيُسمح 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 ، وفي الحالة الثانية ، بسبب التسامي ، بينما تظل الإنزيمات النباتية في حالة نشطة ، لا تفسد البروتينات. يتم إجراء تثبيت درجة حرارة المواد النباتية في الفرن. يتم وضع المواد النباتية في أكياس ورق كرافت وتحميلها في فرن مُسخن مسبقًا إلى 105-110 درجة مئوية. بعد التحميل ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة عند 90-95 درجة مئوية لمدة 10-20 دقيقة ، اعتمادًا على خصائص المادة النباتية. مع معالجة درجة الحرارة هذه بسبب بخار الماء ، يتم تعطيل إنزيمات النبات. في نهاية التثبيت ، يجب أن تكون المادة النباتية رطبة وبطيئة ، بينما يجب أن تحتفظ بلونها. يتم إجراء مزيد من التجفيف للعينة مع الوصول إلى الهواء في أكياس مفتوحة عند درجة حرارة 50-60 درجة مئوية لمدة 3-4 ساعات ، ويجب عدم تجاوز درجة الحرارة المحددة والفترات الزمنية. يؤدي التسخين المطول في درجات حرارة عالية إلى التحلل الحراري للعديد من المواد المحتوية على النيتروجين وتحويل كربوهيدرات الكتلة النباتية إلى الكراميل. عينات نباتية تحتوي على نسبة عالية من الماء - الجذور والفواكه والتوت وما إلى ذلك. تنقسم إلى شرائح بحيث يشمل التحليل الأجزاء الطرفية والمركزية للجنين. تتكون مجموعة الشرائح لأخذ العينات من شرائح فواكه أو درنات كبيرة ومتوسطة وصغيرة بنسب مناسبة منها في المحصول. يتم سحق أجزاء العينة المتوسطة وتثبيتها في كوات مطلية بالمينا. إذا كانت العينات ضخمة ، فسيتم سحق الجزء الجوي للنباتات مباشرة قبل التثبيت وإغلاقه بسرعة في أكياس. إذا كان من المفترض أن تحدد العينات مجموعة من العناصر الكيميائية فقط ، فلا يمكن إصلاحها ، بل تجفيفها في درجة حرارة الغرفة. من الأفضل أن يتم تجفيف المواد النباتية في منظم حرارة عند درجة حرارة 40-60 درجة مئوية ، حيث قد تتعفن الكتلة في درجة حرارة الغرفة وتصبح ملوثة 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. توضع العينة بعد ذلك في مجفف مجفف حيث يتم تجفيفها عند درجة حرارة منخفضة وتحت تفريغ. في هذه الحالة ، يتم امتصاص الرطوبة بواسطة مادة مجففة خاصة (كاشف) ، والتي تستخدم مثل هلام 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: السيقان والأوراق الهشة وسهلة الكسر في اليدين هي 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 ، متبوعًا بتمرير المادة عبر غربال. يتم غربلة المواد المكسرة من خلال غربال. يعتمد قطر الثقوب على خصائص التحليل: من 1 مم إلى 0.25 مم. يتم إعادة طحن جزء المادة الذي لم يمر عبر الغربال في مطحنة أو في ملاط. غير مسموح بـ "رفض" المواد النباتية ، لأن هذا يغير تكوين العينة المتوسطة. مع وجود حجم كبير من عينات الأرض ، من الممكن تقليل الحجم عن طريق الانتقال من عينة معملية متوسطة إلى عينة تحليلية متوسطة ، ووزن الأخير هو 10-50 جم ، وللحبوب لا يقل عن 100 جم. الاختيار هو مصنوعة من قبل إيواء. يتم توزيع العينة المختبرية بالتساوي على الورق أو الزجاج على شكل دائرة أو مربع. الملعقة مقسمة إلى مربعات صغيرة (1-3 سم) أو شرائح. يتم أخذ المواد من المربعات غير المجاورة في العينة التحليلية.

تحديد المواد المختلفة في المواد النباتية

تحديد أشكال الكربوهيدرات القابلة للذوبان في الماء

يتم تحديد محتوى الكربوهيدرات وتنوعها من خلال الأنواع النباتية ومرحلة التطور والعوامل البيئية اللاأحيائية وتختلف على نطاق واسع. هناك طرق كمية لتحديد السكريات الأحادية: الكيميائية ، الاستقطاب. يتم تحديد السكريات في النباتات بنفس الطرق ، ولكن أولاً ، يتم تدمير رابطة الأكسجين (-O-) لهذه المركبات في عملية التحلل المائي الحمضي. إحدى طرق التحديد الرئيسية - تعتمد طريقة برتراند على استخلاص الكربوهيدرات القابلة للذوبان من المواد النباتية بالماء المقطر الساخن. في جزء واحد من المرشح ، يتم تحديد السكريات الأحادية ، في الجزء الآخر - بعد التحلل المائي حامض الهيدروكلوريك- السكريات الثنائية والثلاثية ، والتي تتحلل في نفس الوقت إلى الجلوكوز

تقدير البوتاسيوم والفوسفور والنيتروجينعلى أساس على التفاعلات التحلل المائي وأكسدة المواد العضوية النباتية مع عوامل مؤكسدة قوية (خليط من الكبريت و الكلور ر). 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 ، مما يؤدي إلى إطلاق النيتروجين على شكل أمونيا ، والذي يرتبط مباشرة بحمض الكبريتيك. وهكذا ، يوجد في المحلول 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 ، بينما يحتوي حمض البيركلوريك على نقطة غليان أقل بكثير - 121 درجة مئوية.

تعريفمحتوى النترات والنتريت. تجمع النباتات النترات والنتريت بكميات كبيرة. هذه المركبات سامة للإنسان والحيوان ، والنتريت خطير بشكل خاص ، وسميته أعلى بعشر مرات من تلك الموجودة في النترات. النتريت في جسم الإنسان والحيوان يحول الحديد الهيموجلوبين إلى ثلاثي التكافؤ. الميتهيموغلوبين الناتج غير قادر على حمل الأكسجين. من الضروري التحكم الصارم في محتوى النترات والنتريت في منتجات المحاصيل. تم تطوير عدد من الطرق لتحديد محتوى النترات في النباتات. الطريقة الأيونية السريعة الأكثر استخدامًا. يتم استخلاص النترات بمحلول شب البوتاسيوم ، متبوعًا بقياس تركيز النترات في المحلول باستخدام قطب كهربائي انتقائي للأيونات. حساسية الطريقة هي 6 مجم / دسم 3. حد تحديد النترات في عينة جافة هو 300 مل -1 ، في عينة خام - 24-30 مل - 1. دعونا نتناول المزيد من التفاصيل حول تحليل إجمالي النيتروجين في النباتات.

تحديد النيتروجين الكلي بالكيلو بايتeldalu

لوحظ وجود نسبة عالية من النيتروجين في الأعضاء المنتجة ، وخاصة في الحبوب ، ويكون تركيزه أقل في الأوراق والسيقان والجذور والمحاصيل الجذرية وقليلًا جدًا في القش. يتم تمثيل النيتروجين الكلي في النبات بشكلين: نيتروجين البروتين والنيتروجين للمركبات غير البروتينية. وتشمل الأخيرة النيتروجين ، وهو جزء من الأميدات والأحماض الأمينية الحرة والنترات والأمونيا.

يتم تحديد محتوى البروتين في النباتات بكمية النيتروجين البروتيني ، حيث يتم ضرب محتوى بروتين النيتروجين (بالنسبة المئوية) في معامل 6.25 عند تحليل الأعضاء الخضرية والمحاصيل الجذرية و 5.7 عند تحليل الحبوب. تمثل 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 ظل ظروف الإنتاج ، يتم إهمال نصيبه. في هذه الحالة ، يتم تحديد إجمالي النيتروجين (كنسبة مئوية) ويتم تحويل محتواه إلى بروتين. يسمى هذا المؤشر "بروتين خام" أو بروتين. مبدأ الطريقة. يتم حرق جزء من المادة النباتية في دورق Kjeldahl مع حامض الكبريتيك المركز في وجود أحد المحفزات (معدن السيلينيوم ، بيروكسيد الهيدروجين ، حمض البيركلوريك ، إلخ) بدرجة حرارة Ashing 332 ° C. في عملية التحلل المائي وأكسدة الكتلة العضوية ، يتم تخزين النيتروجين في القارورة في محلول على شكل كبريتات الأمونيوم.

يتم تقطير الأمونيا في جهاز Kjeldahl عن طريق تسخين المحلول وغليه.

في بيئة حمضية ، لا يوجد تفكك مائي لكبريتات الأمونيوم ، والضغط الجزئي للأمونيا هو صفر. في بيئة قلوية ، يتحول 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 ، تسقط في المستقبل بحمض الكبريتيك المعاير وترتبط به ، وتشكل كبريتات الأمونيوم مرة أخرى:

2NH 3 + H 2 SO 4 \ u003d (NH 4) 2 S0 4.

يتم معايرة الفائض من الحمض ، غير المرتبط بالأمونيا ، بقليل من الحالة الطبيعية المحددة بدقة باستخدام مؤشر مشترك أو ميثيل روتا.

تقدم التحليل

1. على ميزان تحليلي ، خذ عينة من مادة نباتية - 0.3-0.5 ± 0.0001 جم باستخدام أنبوب اختبار (وفقًا للاختلاف بين وزن أنبوب الاختبار مع العينة ووزن أنبوب الاختبار مع بقايا المادة) ووضع أنبوب مطاطي في نهاية أنبوب الاختبار 12-15 سم ، قم بخفض العينة بعناية إلى أسفل قارورة Kjeldahl. صب في القارورة مع اسطوانة صغيرة 10-12 مل من حامض الكبريتيك المركز (د = 1.84). يبدأ الرماد المنتظم للمواد النباتية بالفعل في درجة حرارة الغرفة ، لذلك من الأفضل ترك عينات مملوءة بالأحماض طوال الليل.

2. ضع القوارير على الموقد الكهربائي وقم بالاحتراق التدريجي ، أولاً على حرارة منخفضة (ضع الأسبستوس) ، ثم على حرارة عالية ، قم بالرج بشكل دوري برفق. عندما يصبح المحلول متجانسًا ، أضف محفزًا (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. في التعديلات المختلفة لطريقة Kjeldahl ، يتم استخدام الزئبق المعدني والسيلينيوم وكبريتات البوتاسيوم وكبريتات النحاس وبيروكسيد الهيدروجين. لا يوصى باستخدام حمض البيركلوريك بمفرده أو ممزوجًا بحمض الكبريتيك للاحتراق كعامل مساعد. يتم ضمان معدل أكسدة المادة في هذه الحالة ليس بسبب زيادة درجة الحرارة ، ولكن بسبب الإطلاق السريع للأكسجين ، والذي يصاحبه فقدان النيتروجين أثناء الرماد.

3. تجريد 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 دائري سعته 1 لتر. يتم غسل دورق Kjeldahl 5-6 مرات أخرى بأجزاء صغيرة من الماء المقطر الساخن ، ويتم تصريف ماء الغسيل في كل مرة في دورق التقطير. املأ دورق التقطير بماء غسيل حتى 2/3 من الحجم وأضف 2-3 قطرات من الفينول فثالين. تجعل كمية صغيرة من الماء التبخر أثناء التقطير أمرًا صعبًا ، ويمكن أن تتسبب كمية كبيرة في نقل الماء المغلي إلى الثلاجة.

4. صب 25-30 مل من 0.1 ن. H 2 SO 4 (مع عيار محدد بدقة) ، أضف 2-3 قطرات من مؤشر methylroth أو كاشف Groak (اللون الأرجواني). إن طرف أنبوب الثلاجة مغمور في الحمض. يتم وضع دورق التقشير على المدفأة وتوصيله بالثلاجة للتحقق من إحكام التوصيل. لتدمير كبريتات الأمونيوم وإزالة الأمونيا ، يتم استخدام محلول قلوي بنسبة 40٪ ، يتم تناوله بحجم أربعة أضعاف حجم حمض الكبريتيك المركز المأخوذ أثناء احتراق العينة.

وثائق مماثلة

    جوهر الكيمياء الزراعية. خصائص التربة ، نظام مؤشرات التركيب الكيميائي ، مبادئ التحديد والتفسير. طرق تحديد الملوثات ذات الأولوية. تحليل النبات. 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 بالمادة الفعالة. تقنية التسميد.

    البرنامج التعليمي ، تمت إضافة 06/15/2010

    مراقبة وتصنيف التربة. طريقة لتحديد رطوبة التربة وتبادل الحموضة. تقدير القلوية الكلية والقلوية الناتجة عن أيونات الكربونات. التقدير المعقد لمحتوى الحديد الكلي في التربة.

    المهمة ، تمت إضافة 11/09/2010

    طرق تحديد الحديد في التربة: الامتصاص الذري والقياس المركب. نسبة مجموعات مركبات الحديد في أنواع التربة المختلفة. طرق تحديد الأشكال المتحركة للحديد باستخدام ثيوسيانات الأمونيوم. حلول مرجعية للتحليل.

    الاختبار ، تمت الإضافة في 12/08/2010

    مواد ، خاصة الأملاح ، تحتوي على العناصر الغذائية الضرورية للنباتات. أسمدة النيتروجين والفوسفات والبوتاس. أهمية واستخدام جميع العوامل التي تحدد التأثير العالي للأسمدة ، مع مراعاة ظروف الأرصاد الجوية الزراعية.

    الملخص ، تمت الإضافة في 12/24/2013

    تكوين وخصائص الأسمدة النيتروجينية الأساسية. أسمدة البوتاس ، خصائصها. الخث المرتفع والمنخفض والانتقالي. قيمة إنتاج الأسمدة المعدنية في اقتصاد البلاد. عملية الإنتاج التكنولوجية. حماية البيئة.

    ورقة المصطلح ، تمت إضافتها في 12/16/2015

    مراجعة تطوير طريقة لتقدير النيتروجين في الفولاذ. خصائص نظام محلل النيتروجين المعدني السائل متعدد المختبرات نظام النيتريس. ملامح رأس مسبار Nitris مغمورة في الفولاذ السائل. تحليل مراحل دورة قياس محتوى 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". تحضير المواد وتوازن الحرارة. تحديد درجة حرارة العملية ، التركيز النهائي للملح الصخري ؛ خصائص المنتج.

    تقرير الممارسة ، تمت إضافة 2015/08/30

    ميزات قياس تكوين المواد والمواد. وصف مفصل لطرق تحديد التركيزات غير المعروفة في طرق التحليل الآلية. تفسير معمم للتحليل الفيزيائي والكيميائي كتخصص علمي مستقل.

تحليل كيميائينباتات السنوات الاخيرةحصل على اعتراف واستخدام واسع النطاق في العديد من دول العالم كوسيلة لدراسة تغذية النبات في الميدان وكطريقة لتحديد الحاجة إلى النباتات في الأسمدة. تتمثل ميزة هذه الطريقة في وجود علاقة محددة جيدًا بين مؤشرات تحليل النبات وفعالية الأسمدة المعنية. للتحليل ، لا يتم أخذ النبات بالكامل ، ولكن يتم أخذ جزء محدد ، في كثير من الأحيان ورقة أو ورقة سويقة. هذه الطريقة تسمى تشخيص الأوراق. [...]

يتم إجراء التحليل الكيميائي للنباتات لتحديد كمية العناصر الغذائية التي دخلت إليها ، والتي يمكن استخدامها للحكم على الحاجة إلى الأسمدة (طرق Neubauer ، Magnitsky ، إلخ) ، لتحديد مؤشرات الغذاء وقيمة العلف المنتجات (تحديد النشا والسكر والبروتين والفيتامينات وما إلى ذلك). ن) ولحل مختلف قضايا تغذية النبات والتمثيل الغذائي. [...]

تمت تغذية النباتات بالنيتروجين المسمى في هذه التجربة بعد 24 يومًا من الإنبات. تم استخدام كبريتات الأمونيوم كضمادة علوية بإثراء ثلاثي مع نظير N15 بجرعة 0.24 جم N لكل وعاء. نظرًا لأنه تم تخفيف كبريتات الأمونيوم المسمى المطبق كضمادة علوية في التربة باستخدام كبريتات الأمونيوم العادية المطبقة قبل البذر ولم يتم استخدامها بالكامل من قبل النباتات ، فإن التخصيب الفعلي لكبريتات الأمونيوم في الركيزة كان أقل إلى حد ما ، حوالي 2.5. من الجدول 1 ، الذي يحتوي على بيانات المحصول ونتائج التحليل الكيميائي للنباتات ، يترتب على ذلك أنه عندما تعرضت النباتات للنيتروجين المسمى من 6 إلى 72 ساعة ، ظل وزن النباتات عمليًا على نفس المستوى ، وبعد 120 ساعة فقط إدخال مكملات النيتروجين ، زادت بشكل ملحوظ. [...]

حتى الآن ، فشل التصنيف الكيميائي في تقسيم النباتات إلى مجموعات تصنيفية كبيرة على أساس أي مركب كيميائي أو مجموعة من المركبات. يأتي التصنيف الكيميائي من التحليل الكيميائي للنباتات. حتى الآن ، تم إيلاء الاهتمام الرئيسي للنباتات والنباتات الأوروبية في المنطقة المعتدلة ، في حين أن الدراسة المنهجية للنباتات الاستوائية لم تكن كافية. لكن في العقد الماضي ، بدأ كل شيء في تحقيق مكاسب قيمة أكبرالنظاميات البيوكيميائية بشكل أساسي ، وذلك 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 لا يمكن استخدام هذه البيانات لتحديد أي أنماط في تغيير محتوى البروتينات المخزنة في النباتات في أوقات مختلفة من حصادها. تشير نتائج التحليل النظيري ، على العكس من ذلك ، إلى تجديد قوي للنيتروجين لهذه (البروتينات) بعد 48 و 96 ساعة من إدخال الضمادة العلوية بالنيتروجين المسمى. وهذا يدفعنا إلى إدراك أنه في الواقع ، تخزين البروتينات ، وكذلك الدستورية تلك التي تعرضت لتغيرات مستمرة في جسم النبات. وإذا لم يتغير تركيب نظائر النيتروجين لبروتينات التخزين في الفترة الأولى بعد الحصاد ، فهذا ليس أساسًا لاستنتاج أنه من المعروف أنها مستقرة خلال هذه الفترات من التجربة.[ ...]

أظهرت التحليلات الكيميائية المتزامنة للنباتات أن الكمية الإجمالية لبروتين النيتروجين في كل من هذه التجارب وغيرها من التجارب المماثلة لمثل هذه الفترات القصيرة من الوقت لم تتغير على الإطلاق أو تغيرت بكمية صغيرة نسبيًا (في حدود 5-10٪). يشير هذا إلى أنه في النباتات ، بالإضافة إلى تكوين كمية جديدة من البروتين ، هناك تجديد مستمر للبروتين الموجود بالفعل في النبات. وبالتالي ، فإن جزيئات البروتين في النباتات لها عمر قصير نسبيًا. يتم تدميرها باستمرار وإعادة تكوينها مرة أخرى في عملية التمثيل الغذائي المكثف للنباتات. [...]

تعتمد طرق تشخيص التغذية عن طريق 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 الكلي لـ N و P205 و KrO> CaO و MgO والمغذيات الأخرى. في عينة موازية ، يتم تحديد كمية الرطوبة. [...]

يوضح الجدول 10 بيانات الإنتاجية وبيانات التحليل الكيميائي النباتي لكل من سلسلتي التجارب. [...]

ومع ذلك ، في كل هذه التجارب ، تم تضمين عينات نباتية متوسطة في التحليل ، كما هو الحال في التحديد المعتاد لكمية الفسفور التي تمتصها النباتات من الأسمدة. كان الاختلاف الوحيد هو أن كمية الفسفور المأخوذة من النباتات من السماد لم يتم تحديدها بالاختلاف بين محتوى الفوسفور في النباتات الضابطة والتجريبية ، ولكن عن طريق القياس المباشر لكمية الفوسفور المسمى التي دخلت النبات من السماد. . أتاحت التحليلات الكيميائية الموازية للنباتات لمحتوى الفوسفور في هذه التجارب تحديد نسبة محتوى الفوسفور الكلي في النبات التي كانت عبارة عن سماد الفوسفور (المسمى) والفوسفور المأخوذ من التربة (بدون ملصق).

منذ دراسات علم النبات عدد قليل من الجوانب المختلفة لتنظيم وعمل الكائنات الحية النباتية، ثم في كل حالة محددة يتم استخدام مجموعة مختلفة من طرق البحث. يستخدم علم النبات كلاً من الأساليب العامة (الملاحظة ، المقارنة ، التحليل ، التجربة ، التعميم) والعديد من الأساليب

طرق خاصة (الكيمياء الحيوية والكيميائية الخلوية ، طرق الضوء (التقليدية ، تباين الطور ، التداخل ، الاستقطاب ، التألق ، الأشعة فوق البنفسجية) والإلكترون (الإرسال ، المسح) المجهري ، طرق زراعة الخلايا ، الجراحة المجهرية ، طرق البيولوجيا الجزيئية ، الطرق الجينية، طرق الفيزيولوجيا الكهربية ، طرق التجميد والتقطيع ، الطرق الحيوية ، طرق القياسات الحيوية ، النمذجة الرياضية ، الطرق الإحصائية).
تأخذ الأساليب الخاصة في الاعتبار خصوصيات مستوى أو آخر من مستويات تنظيم عالم النبات. لذلك ، لدراسة المستويات الأدنى من التنظيم ، يتم استخدام طرق بيوكيميائية مختلفة وطرق التحليل الكيميائي النوعي والكمي. يتم استخدام طرق خلوية مختلفة لدراسة الخلايا ، وخاصة طرق الفحص المجهري الإلكتروني. لدراسة الأنسجة والبنية الداخلية للأعضاء ، يتم استخدام طرق الفحص المجهري الضوئي والجراحة المجهرية والتلوين الانتقائي. لدراسة النباتات في الأنواع السكانية ومستويات التكاثر الحيوي ، يتم استخدام طرق بحث جينية وجيولوجية وبيئية مختلفة. في تصنيف النباتات ، يحتل مكان مهم من خلال طرق مثل المقارنة المورفولوجية ، وعلم الأحافير ، والتاريخية ، والخلوية الوراثية.

استيعاب المواد من أقسام مختلفة من علم النبات اساس نظرىفي تدريب المتخصصين المستقبليين في الكيميائيين الزراعيين وعلماء التربة. نظرًا للعلاقة التي لا تنفصم بين الكائن النباتي وبيئة وجوده ، يتم تحديد السمات المورفولوجية والبنية الداخلية للنبات إلى حد كبير من خلال خصائص التربة. في الوقت نفسه ، يعتمد اتجاه وشدة مسار العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية أيضًا على التركيب الكيميائي للتربة وخصائصها الأخرى ، والتي تحدد في النهاية الزيادة في الكتلة الحيوية النباتية وإنتاجية إنتاج المحاصيل كصناعة كصناعة. كامل. لهذا المعرفة النباتيةجعل من الممكن إثبات الحاجة والجرعات من تطبيق مواد مختلفة على التربة ، للتأثير على محصول النباتات المزروعة. في الواقع ، فإن أي تأثير على التربة من أجل زيادة غلة النباتات المزروعة والبرية يعتمد على البيانات التي تم الحصول عليها في أقسام مختلفة من علم النبات. تعتمد طرق المكافحة البيولوجية لنمو النبات وتطوره بالكامل تقريبًا على علم التشكل النباتي وعلم الأجنة.

بدوره ، يعد عالم النبات عاملاً مهمًا في تكوين التربة ويحدد العديد من خصائص التربة. يتميز كل نوع من أنواع النباتات بأنواع معينة من التربة ، ويتم استخدام هذه الأنماط بنجاح لرسم خرائط التربة. يمكن أن تكون الأنواع النباتية ومجموعاتها المنهجية الفردية مؤشرات نباتية موثوقة لظروف الغذاء (الأرض). يعطي المؤشر علم النبات الجيولوجي لعلماء التربة والكيميائيين الزراعيين إحدى الطرق المهمة لتقييم جودة التربة وخصائصها الفيزيائية والكيميائية ،
علم النبات هو الأساس النظري للكيمياء الزراعية ، وكذلك المجالات التطبيقية مثل إنتاج المحاصيل والغابات. تم الآن إدخال حوالي 2000 نوع من النباتات في الزراعة ، ولكن فقط جزء ضئيل منها يزرع على نطاق واسع. يمكن أن تصبح العديد من أنواع النباتات البرية محاصيل واعدة جدًا في المستقبل. يثبت علم النبات إمكانية وملاءمة التنمية الزراعية للمناطق الطبيعية ، وتنفيذ تدابير استصلاح الأراضي لزيادة إنتاجية مجموعات النباتات الطبيعية ، ولا سيما المروج والغابات ، ويعزز التنمية والاستخدام الرشيد للموارد النباتية على الأرض ، والمسطحات المائية العذبة ، و محيط العالم.
بالنسبة للمتخصصين في مجال الكيمياء الزراعية وعلوم التربة ، فإن علم النبات هو الأساس الأساسي ، والذي يسمح بفهم أعمق لجوهر عمليات تكوين التربة ، ومعرفة اعتماد بعض خصائص التربة على خصائص الغطاء النباتي ، وفهمها احتياجات النباتات المزروعة لمغذيات محددة.