A talajban lévő mobilis foszfor extrakciója Készítette: Balogh Áron 1

A talaj foszfor (P) A talaj foszfortartalmát szervetlen (kötött vagy oldott) és szerves P-frakciók alkotják. Csak egy kis része jelenik meg a talajoldatban (<0,01-1 mg/l). A leggyakoribb foszforvegyületek a talajban: Szerves: fitin, nukleinsavak, foszfolipidek, cukorfoszfátok Szervetlen: apatitok (Ca5(F(PO4)3) mállástermékeiből eredő foszfátvegyületek (Ca, NH4, K, Fe, Al - sók) 2

A talaj foszforkörforgalma A P a körforgalomban foszfátion (PO43- formájában vesz részt. A talaj foszfor ciklus a talajra, a talajoldatra és növényekre korlátozódik, mivel nincs se természetes nedves vagy száraz utánpótlás, se kibocsátás a légkörbe, vagy a felszíni-, illetve a talajvízbe. Ez utóbbi akkor fordulhat elő, ha kicsi a talaj adszorpciós kapacitása és nagy a vízáteresztő képessége, vagy az erodált talaj erősen P trágyázott.

Foszforkörforgalom aratás Műtrágya pl. szuperfoszfát Oldható foszfát PO43- Oldhatatatlan szerves és szervetlen foszfátok Pl. inositol hexafoszfát Foszfatázok Mikroorganizmusok Szerves savak Apatit és kicsapódott kalciumfoszfát Vas- és aluminium oxidokon abszorbeált P

A felvehető P előállítása Talajlakó mikroorganizmusok végzik a szervetlen és a szerves foszfor vegyületek mineralizációját A szervetlen P vegyületek bontása szén-dioxid emisszió és szerves savak segítségével történik A szerves P vegyületek mineralizációjából - a mikrobák és a növények együttműködésével - extracelluláris (sejten kívüli) foszfatázok jönnek létre

Fokozott növényi P felvétel A mikorrhiza kapcsolatban élő gombahifák (növények gyökérzetét behálózó gombafonalak) a leghatékonyabbak a talaj P felvételében azáltal, hogy képesek behatolni még a kis szerves részecskékbe és a talaj aggregátumokba is Ez a növény-gomba szimbiózis a növények számára fokozott P-ellátást biztosít. 6

A felvehető P vegyületek A növények számára, a vízben és a gyenge savakban jól oldódó P-sók hasznosíthatók Pl.: NaH2PO4, Ca(H2PO4)2, Mg(H2PO4)2, CaHPO4 Az Al és Fe -foszfátok (AlPO4, FePO4) kevésbé oldódnak. A növények a P-t savanyú közegben H2PO4-, lúgos közegben HPO42- formában veszik fel

A talaj felvehető P tartalmának vizsgálati módszerei Oldószerekkel készült talajkivonatok P vizsgálata Csíranövények által felvett tápanyagok vizsgálata Mikrobiológiai vizsgálatok Foszfátionok mozgékonyságának fiziko-kémiai vizsgálata Izotópos vizsgálatok 8

A mobilis foszfor kinyerése (P-gyanta módszerrel; Sibbesen 1978) Mobilis P: a növények számára (só- és savoldatokban) hozzáférhető P A P tartalom rosszul meghatározható a Ellenben a foszfát-frakció (PO43-) jól meghatározható Izotópos hígítással Gyantás kivonással (olcsóbb! De mindkettő hasonló eredményre vezet) 9

A P-gyanta módszer elve (Sibbesen 1978) A talaj egyensúlyba kerül az anioncserélő gyantával a szakaszos kísérletben A gyantát sósavval (HCl) eluálják Ezután az eluensben mérhető a foszfor (P) molibdén-kék eljárással 10

Vegyszerek és megoldások Erősen lúgos anioncserélő gyanta Pl.: Dowex 1 x 8, > 30 mesh A gyanta tasakok előkészítése A gyanta kondicionálása és regenerálása 1 M sósav (HCl) 0,5 M Nátrium-bikarbonát (NaHCO3), pH 8,5 11

A gyanta tasakok előkészítése Egy 4 cm x 3 cm-es poliészter (Estal Mono PE 400 μm) vagy nejlon (Weisse és Eschrich poliamid 53 μm) védőcsomagolást kell hajtogatni, melynek az élei le vannak forrasztva egy kivételével, amelyet nyitva hagynak, hogy bele lehessen tölteni a gyantát. A zsákot spatulával töltse tele anioncserélő gyantával (0,4 g), és zárja a fennmaradó szélét. 12

A gyanta kondicionálása és regenerálása Tegye át a gyanta táskákat üveg főzőpohárba, amely 0,5 M NaHC03-ot tartalmaz és áztassa 1 órát folyamatos keverés mellett. Ismételje meg a kezelést friss 0,5 M NaHC03-al, majd kétszer mossa át desztillált vízzel. Tárolja a 2. kezelésből maradt hidrogén-karbonát oldatot, és használja fel a következő gyantazsákok 1. számú kezeléséhez. 13

1 M HCl (A.) 0,5 M NaHCO3, pH 8,5 (B.) Adjon hozzá 98,2 ml (= 114 g) koncentrált HCl-t (32% = 10,18 M) 800 ml desztillált vízhez, és töltse fel a jelig egy 1000 ml-es mérőlombikban. Oldjon fel 42 g nátrium-bikarbonátot, 600 ml desztillált vízben egy 1000 ml-es mérőlombikban. Állítsa be a pH-t 8,5-re, 2 M HCl vagy 2 M NaOH felhasználásával, és töltse fel a jelig. 14

Eljárás Mérjen 1,0 ± 0,01 g légszáraz talajt 50-100 ml-es polietilén lombikba Adjon hozzá 40 ml vizet és egy gyanta tasakot Zárja a lombikot és egész este (kb. 10 órát) óvatosan rázassa Távolítsa el a gyantát és mossa talajmentesre desztillált vízzel, és rázassa egy órát 20 ml 0,5 M sósavval (HCl) A P tartalom meghatározható molibdén-kék módszerrel Használjon 0,5 M HCl oldatot, vagy ha a mintákat hígítani kell, a standardoknak megfelelő hígítót 15

Megjegyzés Hosszan tartó tárolás esetén a gyanta zsákokat helyezze desztillált vízbe és adjon hozzá egy spatulahegynyi nátrium-azidot (NaN3), lehetőleg hűtőszekrényben tárolja (Anderson és Ingram 1989). A zsákok tárolhatók 0,5 M sósavban (HCl) hozzáadott azid nélkül is (Sibbesen 1978). 16

A talaj felvehető foszfát (PO43-) tartalmának meghatározására használt oldószeres módszerek A következő módszerek felsorolása szerzők szerint történt A *-al jelölt módszerek a talajok felvehető káliumtartalmának meghatározására is alkalmasak 17

‘Sigmond Oldószer: 0,01 M HNO3 Talaj és oldószer aránya (g/ml): 25/1000 Kivonat készítés módja: Szobahőmérsékleten 1 napi állás, előtte és utána kétszer fél-fél óra rázatás. A HNO3 mennyiségét a talaj lúgossága szerint adagoljuk, hogy a leszűrt talajkivonat savanyúsága 0,01 M maradjon Megjegyzés: Meszes és mészmentes talajokon egyaránt alkalmas, mivel a talaj lúgosságát a kivonat készítésekor és a határértékek megállapításakor is figyelembe veszi 18

König-Hasenbaumer Oldószer: 1 %-os citromsav Talaj és oldószer aránya (g/ml): 2/50 Kivonat készítés módja: 1 óra rázás után éjszakán át szobahőmérsékleten áll, majd újabb 1 órai rázás után szűrés Megjegyzés: 3 % CaCO3-nál kevesebbet tartalmazó talajokon használható 19

Dirks-Scheffer Oldószer: Telített CO2 oldat, ill. CO2-bikarbonát oldat Talaj és oldószer aránya (g/ml): 30/75 Kivonat készítés módja: Összerázás után gyors szűrés Megjegyzés: Savanyú talajokon CO2 oldat magában, semeleges (pH 6-7) talajokon 1 g CaCO3-mal együtt használandó 20

*Riehm Oldószer: 0,1 M ammónium-laktát 0,4 M ecetsavban (ph 3,7) Talaj és oldószer aránya (g/ml): 5/100 Kivonat készítés módja: 4 óra rázás után szűrés Megjegyzés: 20% CaCO3 tartalomig meszes talajoknál is használható 21

Bray és Krutz (I. módszer) Oldószer: 0,03 M NH4F 0,025 M HCl-ben Talaj és oldószer aránya (g/ml): 2,85/20 Kivonat készítés módja: 1 perces rázás után szűrés Megjegyzés: Nem meszes talajokon a könnyen oldható Al és Fe foszfátokat is feloldja 22

Bray és Krutz (II. módszer) Oldószer: 0,03 M NH4F 0,1 M HCl-ben Talaj és oldószer aránya (g/ml): 2,85/20 Kivonat készítés módja: 40 mp-es rázás után szűrés Megjegyzés: Meszes talajokon az AL, Fe és Ca foszfátokat egyaránt feloldja 23

*Morgan Oldószer: 0,5 M ecetsav 10%-os Na-acetátban (pH 4,8) Talaj és oldószer aránya (g/ml): 5/50 Kivonat készítés módja: 30 perces rázás után szűrés Megjegyzés: Nem meszes talajokon használható 24

*Szelényi Oldószer: 0,1 M Na-acetát és 0,1 M ecetsav 1:3 arányú keveréke (pH 3,9) Talaj és oldószer aránya (g/ml): 25/250 Kivonat készítés módja: 1 órai rázás után szűrés Megjegyzés: Meszes talajokon is használható 25

Olsen Oldószer: 0,5 M NaHCO3 NaOH-val 8,5-ös pH-ra állítva Talaj és oldószer aránya (g/ml): 5/100 Kivonat készítés módja: 1 teáskanál feketeszénpor jelenlétében 30 percig rázatva Megjegyzés: Meszes talajokon a felvehető foszfátok minden alakját oldja 26 26

Források Alef K. and Nannipieri P. (Editors): Methods in Applied Soil Microbiology and Biochemistry, Academic Press Limited, London, 1995, pp. 89-90 Dr. Ballenegger Róbert és Dr. di Gléria János: Talaj- és trágyavizsgálati módszerek, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1962, pp. 261-267 http://tanulokozosseg.mindentudo.hu/browse.php?eid=674 http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/mezgaz/kornybio/elm/1K%f6rnymikrobi.ppt 27