Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:22 • sest 21:31 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 23:11 • Sest 05:11 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:38 • Síðdegis: 18:56 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:39 • Síðdegis: 12:46 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Þverfræðilegt efni Umhverfismál

Hvernig mælir maður magn nitursambanda í jarðvegi?

Friðrik Pálmason

Algengustu mælingar á nitursamböndum (köfnunarefnissamböndum) í jarðvegi eru mælingar á heildarmagni niturs (N) og ólífræns niturs (ammóníum og nítrat). Auk þess eru margvísleg nitursambönd í lífrænum efnum í jarðvegi, allt frá plöntuleifum til moldarefna. Í stuttu máli er hér greint frá nokkrum algengum mæliaðferðum.

Heildarmagn N með Kjeldahl aðferð: Jarðvegur er venjulega þurrkaður við lágan hita og sigtaður í gegnum sigti með 2 mm möskastærð. Jarðvegsýni er votbrennt með brennisteinssýru og viðeigandi hvötum. Við votbrennsluna brotna lífræn efni niður og nitur losnar sem ammóníumjónir í lausn, ammóníak er eimað úr lausninni með sterkri lútlausn og fangað í bórsýrulausn. Ammóníakið hvarfast við bórsýruna og hún er títruð til baka með staðlaðri saltsýru.

Heildarmagn niturs með Dumas aðferð byggir á þurrbrennslu og mælingu á nitri í formi lofttegundar (N2). Tækjabúnaður fyrir votbrennslu er í notkun á ýmsum rannsóknastofnum hér á landi.

Ólífrænt nitur: Ammóníum og nítrat er skolað úr ferskum jarðvegsýnum (eftir sigtun) með saltlausn. Algengt er að nota kalíumklóríðlausn af ákveðnum styrkleika, 1 M eða 2 M (mól/lítra) og er hlutfall jarðvegs og lausnar er einnig staðlað. Skollausnin er síuð frá jarðveginum og ammóníum og nítrat mælt í lausninni annað hvort með eimingaraðferð eða litarmælingu.

Við eiminguna er magníumoxíð notað sem lútgjafi sem umbreytir ammóníum í ammoníak. Ammóníakið í eimingunni er fangað í bórsýru og mælt með títrun. Nítrat er síðan afoxað í ammóníum með afoxandi málmblöndu og mælt með eimingu og títrun eins og ammóníumjónin.

Sem dæmi um litarmælingu má nefna mælingu á nítrati eftir afoxun í nítrít, sem gefur lit með súlfanílamíði. Tækjabúnaður fyrir litarmælingar hentar vel fyrir tiltölulega mikinn fjölda sýna.

Einföld aðferð hefur verið notuð við mælingar á nítrati í jarðvegsýnum úr garðyrkju. Eftir skolun sýna með viðeigandi lausn eru notaðir pappírsstrimlar sem gefa lit eftir magni nítrats í lausn. Liturinn er metinn með samanburði við litaskala. Þótt aðferðin sé ekki sérlega nákvæm dugir hún vel þar sem mælingar eru gerðar reglulega og áburður borinn á eftir þörfum á vaxtartímanum.

Loks má nefna mælingar á nýtanlegu nitri í jarðvegi með margvíslegum skolaðferðum og lífmælingar á losun niturs úr lífrænum efnum í jarðvegi.

Skolun jarðvegs til þess að meta nýtanlegt nitur hefur verið notuð í rannsóknum. Athyglin hefur einkum beinst að skolun með heitu vatni eða heitum saltlausnum, ýmist suðu með gufuþétti eða undir þrýstingi eða eimingu. Oftast er þá um að ræða mælingu á ammóníum eða heildarmagni niturs. Mælingarnar gefa einungis vísbendingu (e. index) um magn nýtanlegs niturs og eru helst nothæfar í samanburð, til dæmis á mismunandi ræktunaraðstæðum eða jarðvegsgerðum, en ekki til þess að segja til um hve mikið framboð sé á nýtanlegu nitri í jarðvegi mælt í kg/ha.

Rannsóknir á losun niturs og kolefnis úr lífrænum efnum í jarðvegi eru oft gerðar á rannsóknastofum við staðlaðar aðstæður hvað hitastig og vatn í jarðvegi varðar. Losun niturs er þá mismunur á því sem binst í lífmassa jarðvegs og því sem losnar úr plöntuleifum og moldarefnum fyrir áhrif örvera og smávera í jarðvegi. Nitur losnar í formi ammóníumjóna og ummyndast í nítrat með aðstoð örvera. Losunin er mæld sem uppsöfnun ólífræns niturs, ammóníumjóna og nítrats. Losunarmælingarnar eru ein af undirstöðum reiknilíkana fyrir umsetningu niturs og kolefnis í jarðvegi. Þessi líkön meta losun niturs og kolefnis úr lífrænum efnum jarðvegs, upptöku niturs í plöntur og útskolun úr jarðvegi, tap í formi lofttegunda og uppsöfnun í jarðvegi.

Höfundur

Friðrik Pálmason

efnafræðingur

Útgáfudagur

5.9.2002

Spyrjandi

Óskar Sigmarsson

Efnisorð

Tilvísun

Friðrik Pálmason. „Hvernig mælir maður magn nitursambanda í jarðvegi?“ Vísindavefurinn, 5. september 2002. Sótt 24. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=2405.

Friðrik Pálmason. (2002, 5. september). Hvernig mælir maður magn nitursambanda í jarðvegi? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=2405

Friðrik Pálmason. „Hvernig mælir maður magn nitursambanda í jarðvegi?“ Vísindavefurinn. 5. sep. 2002. Vefsíða. 24. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=2405>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvernig mælir maður magn nitursambanda í jarðvegi?
Algengustu mælingar á nitursamböndum (köfnunarefnissamböndum) í jarðvegi eru mælingar á heildarmagni niturs (N) og ólífræns niturs (ammóníum og nítrat). Auk þess eru margvísleg nitursambönd í lífrænum efnum í jarðvegi, allt frá plöntuleifum til moldarefna. Í stuttu máli er hér greint frá nokkrum algengum mæliaðferðum.

Heildarmagn N með Kjeldahl aðferð: Jarðvegur er venjulega þurrkaður við lágan hita og sigtaður í gegnum sigti með 2 mm möskastærð. Jarðvegsýni er votbrennt með brennisteinssýru og viðeigandi hvötum. Við votbrennsluna brotna lífræn efni niður og nitur losnar sem ammóníumjónir í lausn, ammóníak er eimað úr lausninni með sterkri lútlausn og fangað í bórsýrulausn. Ammóníakið hvarfast við bórsýruna og hún er títruð til baka með staðlaðri saltsýru.

Heildarmagn niturs með Dumas aðferð byggir á þurrbrennslu og mælingu á nitri í formi lofttegundar (N2). Tækjabúnaður fyrir votbrennslu er í notkun á ýmsum rannsóknastofnum hér á landi.

Ólífrænt nitur: Ammóníum og nítrat er skolað úr ferskum jarðvegsýnum (eftir sigtun) með saltlausn. Algengt er að nota kalíumklóríðlausn af ákveðnum styrkleika, 1 M eða 2 M (mól/lítra) og er hlutfall jarðvegs og lausnar er einnig staðlað. Skollausnin er síuð frá jarðveginum og ammóníum og nítrat mælt í lausninni annað hvort með eimingaraðferð eða litarmælingu.

Við eiminguna er magníumoxíð notað sem lútgjafi sem umbreytir ammóníum í ammoníak. Ammóníakið í eimingunni er fangað í bórsýru og mælt með títrun. Nítrat er síðan afoxað í ammóníum með afoxandi málmblöndu og mælt með eimingu og títrun eins og ammóníumjónin.

Sem dæmi um litarmælingu má nefna mælingu á nítrati eftir afoxun í nítrít, sem gefur lit með súlfanílamíði. Tækjabúnaður fyrir litarmælingar hentar vel fyrir tiltölulega mikinn fjölda sýna.

Einföld aðferð hefur verið notuð við mælingar á nítrati í jarðvegsýnum úr garðyrkju. Eftir skolun sýna með viðeigandi lausn eru notaðir pappírsstrimlar sem gefa lit eftir magni nítrats í lausn. Liturinn er metinn með samanburði við litaskala. Þótt aðferðin sé ekki sérlega nákvæm dugir hún vel þar sem mælingar eru gerðar reglulega og áburður borinn á eftir þörfum á vaxtartímanum.

Loks má nefna mælingar á nýtanlegu nitri í jarðvegi með margvíslegum skolaðferðum og lífmælingar á losun niturs úr lífrænum efnum í jarðvegi.

Skolun jarðvegs til þess að meta nýtanlegt nitur hefur verið notuð í rannsóknum. Athyglin hefur einkum beinst að skolun með heitu vatni eða heitum saltlausnum, ýmist suðu með gufuþétti eða undir þrýstingi eða eimingu. Oftast er þá um að ræða mælingu á ammóníum eða heildarmagni niturs. Mælingarnar gefa einungis vísbendingu (e. index) um magn nýtanlegs niturs og eru helst nothæfar í samanburð, til dæmis á mismunandi ræktunaraðstæðum eða jarðvegsgerðum, en ekki til þess að segja til um hve mikið framboð sé á nýtanlegu nitri í jarðvegi mælt í kg/ha.

Rannsóknir á losun niturs og kolefnis úr lífrænum efnum í jarðvegi eru oft gerðar á rannsóknastofum við staðlaðar aðstæður hvað hitastig og vatn í jarðvegi varðar. Losun niturs er þá mismunur á því sem binst í lífmassa jarðvegs og því sem losnar úr plöntuleifum og moldarefnum fyrir áhrif örvera og smávera í jarðvegi. Nitur losnar í formi ammóníumjóna og ummyndast í nítrat með aðstoð örvera. Losunin er mæld sem uppsöfnun ólífræns niturs, ammóníumjóna og nítrats. Losunarmælingarnar eru ein af undirstöðum reiknilíkana fyrir umsetningu niturs og kolefnis í jarðvegi. Þessi líkön meta losun niturs og kolefnis úr lífrænum efnum jarðvegs, upptöku niturs í plöntur og útskolun úr jarðvegi, tap í formi lofttegunda og uppsöfnun í jarðvegi.

...