أبواب 

التحليل الكيميائي للنباتات. التحليل الكيميائي الزراعي للتربة والنباتات والأسمدة تم تطوير الطرق الأولى للتحليل الكيميائي للنباتات

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

خاتمة

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 ، المهندسين الزراعيين الكيميائيين ، باستخدام Ch. آر. كيمياء. الأساليب ، التي تم استخدام الأساليب 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. س ، 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 منطقية 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 ، وسيليكات الألمنيوم المعقدة ، والمواد العضوية المعدنية. هذه المكونات لها خصائص مختلفة ، والتي ، على وجه الخصوص ، تعتمد على قدرة العنصر الكيميائي على الانتقال من المراحل الصلبة للتربة إلى الحالة السائلة ، والهجرة في ملف التربة وفي المناظر الطبيعية ، واستهلاك 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.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 الخصائص الكيميائية للعناصر 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 مجموعة متنوعة من العمليات باستمرار في التربة ، مما يؤدي إلى تغييرات في الخصائص الكيميائية للتربة. الاستخدام العمليالعثور على مؤشرات تحدد الاتجاه والخطورة وسرعة العمليات التي تحدث في التربة ؛ تمت دراسة ديناميات التغيرات في خصائص التربة وأنظمتها. التباين في جودة تكوين التربة.يمكن أن يكون لمختلف أنواع التربة وحتى أنواعها وأنواعها خصائص مختلفة بحيث لا تستخدم طرق تحليلية مختلفة فحسب ، بل تستخدم 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 استبدال 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 الخواص 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 الأساليب 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 مأخوذة 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. أجريت 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 من خلال 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 بها 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 مع 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 ، ومحتوى الكالسيوم ، والمغنيسيوم ، وكذلك العناصر النزرة ، بما في ذلك المعادن الثقيلة. تتيح طرق التحليل الحديثة تحديد 15-20 عنصرًا في عينة واحدة. الفوسفور من المغذيات الكبيرة. وفقًا لتوافر الفوسفات المتنقل ، 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. 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 يتم إزاحة بروتونات الهيدروجين من مجمع امتصاص التربة (SAC) من الكالسيوم والمغنيسيوم كاتيونات ، والتي تعمل على استقرار بنية التربة ، يتم تدمير حبيبات التربة وفقدان هيكلها.

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: ما يصل إلى 4 - شديد الحموضة ، 4.1-4.5 - حمضي بشدة ، 4.6-5.0 - حمضي متوسط ​​، 5.1-5.5 - حمضي قليلاً ، 5.6-6.0 قريب من المحايد و 6.0 محايد.

يصنف 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 عن طريق 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 بواسطة 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 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 ، 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). تُحدد 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 فقيرًا 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 محاليل 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 المطلوبة 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 اهتمام كبير لدراسة التركيب الجزئي للمواد العضوية في التربة ، أشكال مركبات مكونات التربة الرئيسية ، بما في ذلك العناصر النزرة.

في الممارسة المعملية لتحليل التربة ، يتم استخدام الطرق الكيميائية والأدوات الكلاسيكية. باستخدام الطرق الكيميائية التقليدية ، يمكن الحصول على أكثر النتائج دقة. الخطأ النسبي في التحديد هو 0.1-0.2٪. الخطأ في معظم الأساليب 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. وبدورها تتحدد دقة القياسات بالغرض 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 يزيد محتواها عن أعشار نسبة مئوية ، من الممكن 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. يسمح هذا بإجراء تقييم أكثر دقة لحموضة التربة ، حيث يتم أخذ الكمية الإجمالية لأيونات الهيدروجين والألمنيوم في التربة في حالة الحر والامتصاص في الاعتبار في هذه الحالة ، ويتم تحديد الحموضة الفعلية (pH) بطريقة قياس الجهد. يتم تحديد الحموضة المحتملة عن طريق تحويل أيونات الهيدروجين والألمنيوم إلى محلول عند زراعة التربة بفائض الأملاح المحايدة (KCl):

يتم الحكم على حموضة التربة التبادلية من خلال كمية حمض الهيدروكلوريك الحر المتكون. يبقى جزء من أيونات H + في حالة الامتصاص (يتفكك حمض الهيدروكلوريك القوي نتيجة لـ p-ii تمامًا ويمنع وجود فائض من H + المجاني في المحلول إزاحتها الكاملة من PPC). 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 بالماء 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. من الناحية العملية ، تؤخذ قيمة الحموضة المائية كنتيجة يتم الحصول عليها بالحرث 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 والألمنيوم 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 ماصة 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 بوكل في 400-500 مل من الماء المقطر ، وانقلها إلى دورق حجمي سعة 1 لتر وشكله حتى 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 (غلي الماء المقطر ، يتبخر حتى 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. إن 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 ، وتُبخر بعناية إلى حجم يقارب 10 مل ، و 2 مل من 1 نيتروجين حمض الهيدروكلوريك 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 ميكروجرام / كجم.

يتم إجراء القياسات على النحو التالي: يتم وضع الجهاز في وضع التشغيل ، 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 على الجزء الرفيع على الفور. سجل القراءة القصوى لمقياس الطيف الضوئي ، والذي يستخدم لحساب التركيز.

2. تحليل النبات

يتيح لنا تحليل النبات حل المشكلات التالية.

1. التحقيق في التحول الكلي والعناصر الدقيقة في نظام التربة والنبات والأسمدة في ظل أنظمة زراعة النباتات المختلفة.

2. تحديد محتوى المكونات الحيوية الرئيسية في الكائنات النباتية والأعلاف: البروتينات والدهون والكربوهيدرات والفيتامينات والقلويدات ومدى تطابق محتواها القواعد المقبولةوالمعايير.

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 و biocenoses هو طريقة متوسط ​​أخذ العينات. 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 بأكمله.

هناك محاصيل البذر المستمرة: القمح والشوفان والشعير والحبوب والأعشاب وغيرها والمحاصيل المحروثة: البطاطس والذرة والبنجر ، إلخ.

لمحاصيل البذر المستمرة ، يتم تخصيص 5-6 قطع من 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 عبارة عن 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 يتم 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 ، وبناءً على ذلك ، تشكل حصة الكسر 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. معدل التفاعلات الكيميائية في عينات النبات المأخوذة خلال فترة الغطاء النباتي النشط أعلى بكثير من 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. من غير المقبول تجفيف عينات النبات إلى الوزن الجاف المطلق للتحليل ، حيث تتأثر قابلية الذوبان والخصائص الفيزيائية والكيميائية للعديد من المركبات العضوية ، ويحدث 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 ، 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 عند درجة حرارة عالية إلى التحلل الحراري للعديد من المواد المحتوية على النيتروجين وكربوهيدرات الكتلة النباتية. عينات نباتية تحتوي على نسبة عالية من الماء - الجذور ، والفواكه ، والتوت ، إلخ. تنقسم إلى شرائح بحيث يشمل التحليل الأجزاء الطرفية والمركزية للجنين. تتكون مجموعة الشرائح لأخذ العينات من شرائح الفاكهة أو الدرنات الكبيرة والمتوسطة والصغيرة بالنسب المناسبة منها في المحصول. يتم سحق أجزاء العينة المتوسطة وتثبيتها في كوات مصقولة. إذا كانت العينات ضخمة ، فسيتم سحق الجزء الجوي من النباتات على الفور 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 أنه في درجة حرارة الغرفة قد تتعفن الكتلة 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 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: السيقان والأوراق الهشة التي تتكسر بسهولة 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 100 جم على الأقل. 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 والنيتروجينقائم على 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 في 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 الأكثر استخدامًا في القياس الأيوني السريع. يتم استخلاص النترات بمحلول شب البوتاسيوم ، متبوعًا بقياس تركيز 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 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 وقليل 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. تشكل 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 رماد جزء من المادة النباتية في دورق Kjeldahl بحمض الكبريتيك المركز في وجود أحد المحفزات (معدن السيلينيوم ، بيروكسيد الهيدروجين ، حمض البيركلوريك ، إلخ.) درجة حرارة Ashing 332 درجة مئوية. 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 وغليانه.

في بيئة حمضية ، لا يوجد تفكك مائي لكبريتات الأمونيوم ، والضغط الجزئي للأمونيا هو صفر. في بيئة قلوية ، يتغير 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 \ 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 ، قم بأخذ 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 العينات المملوءة بالحمض طوال الليل.

2. ضع القوارير على الموقد الكهربائي وقم بالاحتراق التدريجي ، أولاً على حرارة منخفضة (ضع الأسبستوس) ، ثم على درجة حرارة عالية ، وقم 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 سعة 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 انتقال 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). غمس 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. تحديد معقد القياس 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 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 بيئة.

    ورقة مصطلح ، 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 نيتريس 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. المخطط التكنولوجي لإنتاج نترات الأمونيوم في JSC "أكرون". تحضير المواد وتوازن الحرارة. تحديد درجة حرارة العملية ، التركيز النهائي للملح الصخري ؛ خصائص المنتج.

    تقرير ممارسة ، 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.

عند تحديد احتياجات النباتات للأسمدة ، إلى جانب التحليلات الكيميائية الزراعية للتربة ، والتجارب الميدانية والغطاء النباتي ، والطرق الميكروبيولوجية وغيرها ، تم استخدام طرق تشخيص النبات بشكل متزايد.
حاليًا ، تُستخدم الطرق التالية لتشخيص النبات على نطاق واسع: 1) التحليل الكيميائي للنباتات ، 2) التشخيص البصري و 3) الحقن والرش. يعد التحليل الكيميائي للنباتات الطريقة الأكثر شيوعًا لتشخيص الحاجة إلى استخدام الأسمدة.
يتم تمثيل التشخيص الكيميائي بثلاثة أنواع: 1) تشخيص الأوراق ، 2) تشخيص الأنسجة ، و 3) طرق سريعة (صريحة) لتحليل النبات.
الخطوات المهمة في تشخيص النبات باستخدام التحليل الكيميائي هي: 1) أخذ عينة نباتية لتحليلها. 2) مراعاة الظروف المصاحبة لنمو النبات ؛ 3) التحليل الكيميائي للنباتات. 4) معالجة البيانات التحليلية والتوصل إلى استنتاج حول الحاجة للنباتات في الأسمدة.
أخذ عينات النبات للتحليل. عند اختيار النباتات للتحليل ، يجب توخي الحذر للتأكد من أن النباتات المأخوذة تتوافق مع متوسط ​​حالة النباتات في قسم معين من الحقل. إذا كان البذر متجانسًا ، فيمكن تقييد عينة واحدة ؛ إذا كانت هناك مناطق بها نباتات متطورة بشكل أفضل أو ، على العكس من ذلك ، أسوأ نموًا ، يتم أخذ عينة منفصلة من كل من هذه البقع لتحديد سبب الحالة المتغيرة للنبات. يمكن استخدام المحتوى الغذائي للنباتات المتطورة جيدًا في هذه الحالة كمؤشر على التركيب الطبيعي لنوع نباتي معين.
عند إجراء التحليلات ، من الضروري توحيد أسلوب أخذ العينة وتحضيرها: أخذ نفس أجزاء النبات عن طريق وضع طبقات ، ووضعها على النبات ، والعمر الفسيولوجي.
يعتمد اختيار جزء النبات للتحليل على الطريقة التشخيص الكيميائي. للحصول على بيانات موثوقة ، من الضروري أخذ عينات من عشرة مصانع على الأقل.
في المحاصيل الشجرية ، نظرًا لخصائص التغييرات المرتبطة بالعمر ، فإن أخذ عينات من النباتات أصعب إلى حد ما من المحاصيل الحقلية. يوصى بإجراء البحوث في الفترات العمرية التالية: الشتلات ، والشتلات ، والنباتات الشابة والمثمرة. يجب أن تؤخذ الأوراق أو أعناقها أو براعمها أو براعمها أو أعضاء أخرى من الثلث العلوي للبراعم من المنطقة الوسطى لتاج الأشجار أو الشجيرات من نفس العمر والجودة ، مع الالتزام بنفس الترتيب ، أي: إما فقط من براعم الفاكهة ، أو فقط من براعم غير الفاكهة ، أو من براعم النمو الحالي ، أو الأوراق في ضوء الشمس المباشر أو الضوء المنتشر. يجب أن تؤخذ كل هذه النقاط في الاعتبار ، لأنها تؤثر جميعها على التركيب الكيميائي للأوراق. ويلاحظ أنه يتم الحصول على أفضل ارتباط بين التركيب الكيميائي للورقة وحاصل الثمار إذا تم أخذ الورقة كعينة ، في محور نمو برعم الزهرة.
في أي مرحلة من مراحل تطوير النبات يجب أخذ العينات لتحليلها؟ إذا أخذنا في الاعتبار الحصول على أفضل ارتباط مع الحصاد ، فسيكون تحليل النباتات في مرحلة الإزهار أو مرحلة النضج هو الأفضل. وهكذا ، يعتقد Lundegard و Kolarzhik وباحثون آخرون أن الإزهار هو مثل هذه المرحلة لجميع النباتات ، لأنه في هذه اللحظة تنتهي عمليات النمو الرئيسية ولن يؤدي اكتساب الكتلة إلى "تخفيف" نسبة المواد.
لحل مشكلة كيفية تغيير تغذية النباتات لضمان تكوينها أفضل حصاد، من الضروري تحليل النباتات في فترات سابقة من التطور وليس مرة واحدة ، ولكن عدة مرات (ثلاث أو أربع مرات) ، بدءًا من ظهور ورقة أو ورقتين.
وقت الحصول على العينات. المصطلح: للحبوب الربيعية (القمح ، الشوفان ، الذرة) - في مرحلة الأوراق الثلاث ، أي قبل بدء تمايز الأذن الجنينية أو الدالية ؛ للكتان - بداية "شجرة عيد الميلاد" ؛ للبطاطس والبقوليات والقطن وغيرها - مرحلة من أربع إلى خمس أوراق حقيقية ، أي قبل التبرعم ؛ لبنجر السكر - مرحلة ثلاث أوراق حقيقية.
المصطلح الثاني: لحبوب الربيع - في مرحلة الأوراق الخمس ، أي في مرحلة الأنابيب ؛ للبنجر - في مرحلة نشر الورقة السادسة ؛ لأي شخص آخر - أثناء تكوين البراعم الخضراء الصغيرة الأولى ، أي حتى بداية التبرعم.
المصطلح الثالث: في مرحلة الإزهار ؛ للبنجر - عند نشر الورقة التاسعة.
المصطلح الرابع: في مرحلة نضج الحليب من البذور ؛ للبنجر - قبل أسبوع من الحصاد.
في النباتات الخشبية والتوت ، تؤخذ العينات وفقًا للمراحل التالية من تكوين المحاصيل: أ) قبل الإزهار ، أي في بداية النمو القوي ، ب) الإزهار ، أي خلال فترة النمو القوي والتساقط الفسيولوجي للمبايض ، ج) تكوين الفاكهة ، د) النضج والحصاد ؛ و) فترة سقوط أوراق الخريف.
عند تحديد توقيت أخذ العينات النباتية ، من الضروري أيضًا مراعاة فترة النمو والتنمية التي تحدث فيها المستويات الغذائية الحرجة. يعني مصطلح "المستويات الحرجة" أدنى تركيزات المغذيات في النباتات خلال الفترة الحرجة لتطورها ، أي التركيزات التي يتدهور دونها النبات وينخفض ​​المحصول. يُفهم التركيب الأمثل للنبات على أنه محتوى العناصر الغذائية فيه في المراحل الحرجة من تطوره ، مما يضمن عائدًا مرتفعًا.
يتم إعطاء قيم المستويات الحرجة والتركيب الأمثل لبعض الثقافات أدناه. تؤخذ العينات في جميع الحالات في نفس ساعات اليوم ويفضل في الصباح (الساعة 8-9) وذلك لتجنب التغيرات في تكوين النباتات بسبب النظام الغذائي اليومي.
المحاسبة عن الشروط ذات الصلة. ليس من الصحيح دائمًا الحكم على كفاية أو عدم كفاية تغذية النبات بعناصر معينة فقط وفقًا للتحليل الكيميائي. تُعرف العديد من الحقائق عندما يؤدي نقص عنصر أو أكثر من المغذيات ، أو التأخير في التمثيل الضوئي أو انتهاك المياه ، والأنظمة الحرارية وغيرها من النظم الحيوية إلى تراكم عنصر أو آخر في النبات ، والذي لا ينبغي بأي حال من الأحوال وصف مدى كفاية هذا العنصر في وسط المغذيات (التربة). لتجنب الأخطاء المحتملةوعدم الدقة في الاستنتاجات ، من الضروري مقارنة بيانات التحليل الكيميائي للنباتات مع عدد من المؤشرات الأخرى: مع الوزن والنمو ومعدل تطور النباتات في وقت أخذ العينات ومع الحصاد النهائي ، مع المرئي علامات تشخيصية ، بخصائص التكنولوجيا الزراعية ، مع الخصائص الكيميائية الزراعية للتربة ، مع الظروف الجوية وعدد من المؤشرات الأخرى التي تؤثر على تغذية النبات. لذلك ، فإن أحد أهم شروط الاستخدام الناجح لتشخيصات النبات هو الحساب الأكثر تفصيلاً لجميع هذه المؤشرات لمقارنتها اللاحقة مع بعضها البعض ومع بيانات التحليل.

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 الدولة ، يمكن أن تمتد مجموعة التحليلات الكاملة لأسابيع وحتى شهور ، وهم ليسوا في عجلة من أمرهم لجمع ملفات المصدر. كيف تكون؟ يجدر الاتصال بـ "مركز الخبرة الكيميائية" ANO. هذه منظمة جمعت بين 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:

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

تعتبر دراسة الأدوية عملية معقدة ومضنية تخضع لمئات المتطلبات والمعايير التي يجب اتباعها. 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: القياس الطيفي بأنواعه المختلفة ، اللوني 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 التركيبة 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 بك الاتصال بـ "مركز الخبرة الكيميائية" ANO. هذه منظمة تضم المئات من المهنيين - يضم طاقم الشراكة غير الربحية أكثر من 490 متخصصًا.

معهم تحصل على الكثير من المزايا:

  • دقة بحث عالية. تم تحقيق هذه النتيجة من قبل المتخصصين بفضل المختبر الحديث 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!

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 توجه الأرض ودرسها 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. Gelrigel و J.B.Boussengo تثبيت النيتروجين الجوي في البقوليات في التعايش مع بكتيريا العقيدات

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

1903 - طور ج. كليبس عقيدة تأثير العوامل البيئية على نمو النباتات وتطورها.

1912 - طرح VI Paladin فكرة المراحل اللاهوائية والهوائية للتنفس ؛

1920 - اكتشف دبليو دبليو غارنر وج.

1937 - وصف GA Krebs دورة 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 - وهي:

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 ظاهرة 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 التطوير الأسس النظريةالحصول 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.نوعي - يتلقى الباحث معلومات فقط عن وجود أو عدم وجود مادة أو عملية. شبه كمي - يمكن للباحث أن يقارن 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 الموجودة فوق الأرض وتحت الأرض ، وما إلى ذلك)

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

3. قياس تركيز المحلول ، التركيب الكيميائي للعينات ، 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 أجهزة قياس الرطوبة ، يتم تحديد رطوبة الغرفة حيث يتم وضع مصنع الاختبار.

خصائص الجميع الكائنات الحية النباتيةويتم تحديد الهياكل الداخلية المتأصلة في الأنواع الفردية من خلال التأثيرات البيئية متعددة الأوجه والمتغيرة باستمرار. تأثير عوامل مثل المناخ والتربة وكذلك تداول المواد والطاقة تأثير كبير. تقليديا ، لتحديد خصائص المنتجات الطبية أو المواد الغذائية ، يتم تحديد نسب المواد التي يمكن عزلها تحليليًا. لكن هذه المواد الفردية لا يمكن أن تغطي جميع الخصائص الداخلية ، على سبيل المثال ، للنباتات الطبية والعطرية. لذلك ، لا يمكن لمثل هذه الأوصاف للخصائص الفردية للنباتات أن تلبي جميع احتياجاتنا. للحصول على وصف شامل لخصائص المستحضرات الطبية العشبية ، بما في ذلك النشاط البيولوجي ، يلزم إجراء دراسة شاملة وشاملة. هناك عدد من الطرق لتحديد نوعية وكمية المواد النشطة بيولوجيًا في تكوين النبات ، وكذلك أماكن تراكمها.

التحليل المجهري الانارةاستنادًا إلى حقيقة أن المواد النشطة بيولوجيًا الموجودة في النبات تعطي توهجًا ملونًا مشرقًا في مجهر الفلورسنت ، وتتميز المواد الكيميائية المختلفة بألوان مختلفة. لذا ، فإن القلويات تعطي لونًا أصفر ، والجليكوسيدات - برتقالية. تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي لتحديد مناطق تراكم المواد الفعالة في أنسجة النبات ، وتشير شدة التوهج إلى تركيز أكبر أو أقل لهذه المواد. التحليل الكيميائي النباتيتم تصميمه لتحديد مؤشر نوعي وكمي لمحتوى المواد الفعالة في الشرق. تستخدم التفاعلات الكيميائية لتحديد الجودة. تعتبر كمية المواد الفعالة في النبات المؤشر الرئيسي لنوعية جيدة ، لذلك يتم إجراء تحليلها الحجمي أيضًا باستخدام الطرق الكيميائية. لدراسة النباتات التي تحتوي على مواد فعالة مثل القلويات ، الكومارين ،

تسمى glavones ، التي لا تتطلب تحليلًا موجزًا ​​بسيطًا ، ولكن أيضًا فصلها إلى مكونات ، التحليل الكروماتوغرافي. طريقة التحليل الكروماتوغرافيتم تقديمه لأول مرة في عام 1903 بواسطة عالم نبات

اللون ، ومنذ ذلك الحين تم تطوير متغيراته المختلفة ، والتي لها شكل مستقل

المعنى. تعتمد طريقة فصل خليط g-zeetv إلى مكونات على الاختلاف في خواصها الفيزيائية والكيميائية. باستخدام طريقة التصوير الفوتوغرافي ، بمساعدة الكروماتوغرافيا البانورامية ، يمكنك جعل الهيكل الداخلي للنبات مرئيًا ، ورؤية خطوط وأشكال وألوان النبات. يتم الاحتفاظ بهذه الصور ، التي تم الحصول عليها من المستخلصات المائية ، على ورق ترشيح نترات الفضة ويتم إعادة إنتاجها. يتم تطوير طريقة تفسير كروماتوجرامس بنجاح. هذه المنهجية مدعومة ببيانات تم الحصول عليها باستخدام طرق أخرى معروفة بالفعل ومثبتة.

بناءً على الرسوم البيانية اللونية للدورة الدموية ، يستمر تطوير طريقة كروماتوغرافيا بانورامية لتحديد جودة النبات من خلال وجود العناصر الغذائية المركزة فيه. يجب أن تكون النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام هذه الطريقة مدعومة ببيانات من تحليل مستوى حموضة النبات ، وتفاعل الإنزيمات الموجودة في تركيبته ، وما إلى ذلك. المهمة الرئيسية مزيد من التطويريجب أن تكون الطريقة الكروماتوغرافية لتحليل النبات هي البحث عن طرق للتأثير على المواد الخام النباتية أثناء زراعتها ومعالجتها الأولية وتخزينها وفي مرحلة التحضير المباشر لأشكال الجرعات من أجل زيادة محتوى المواد الفعالة القيمة فيها.

تم التحديث: 2019-07-09 22:27:53

  • لقد ثبت أن تكيف الجسم مع التأثيرات البيئية المختلفة يتم ضمانه من خلال التقلبات المقابلة في النشاط الوظيفي للأعضاء والأنسجة ، والجهاز العصبي المركزي.