26
Pregătirea terenului pentru înfiinţarea unei noi culturi trebuie sa înceapă imediat după recoltarea celei precedente. Dezmiriştitul – această lucrare a fost introdusă în agricultură în Germania, de către Rosenberg – Lipinski (1881 ) , în secolul XIX, el a practicat dezmiriştitul cu un plug polibrăzdar la 5-7 cm adâncime, pentru combaterea buruienilor şi conservarea structurii de agregate a solului. Dezmiriştitul de vară se poate realiza cu grapa cu discuri la 5-7 cm adâncime. D.C. Săndoiu (1973) recomandă întoarcerea brazdei prin arătură la 10 - 15 cm, pentru întoarcerea buruienilor şi încorporarea sub brazdă a resturilor vegetale, apoi urmează grăpatul care are ca scop netezirea ogorului pentru a stopa evaporarea apei din sol. Pentru culturile duble dezmiriştitul se va realiza la 10 - 15 cm.Toată masa vegetală constituie sursă energetică şi trofică pentru micropopulaţia solului.Într-o experienţă de lungă durată la IDCA- Fundulea, pe cernoziom cambic s-a dovedit că respiraţia solului a fost puternic stimulată după dezmiriştire. În urma unei experienţe cercetătorii români Pavlovschi, Băjescu (1941) s-a dovedit , în timpul descompunerii resturilor vegetale, uscate şi verzi, se produc procese de mineralizare, însoţite de eliberarea de molecule de apă, care sunt reţinute în stratul superficial de la sol. Simultan procesele de mineralizare se produce şi un proces de organicizare (producerea de biomasă microbiană), urmat de un proces de humifiere şi de crearea complexelor argilo - humice. Asupra adâncimii arăturii , părerile sunt foarte împărţite. Unii agricultori sunt adepţii ideii că producţia agricolă creşte cu cât solul este arat mai adânc. În România s-a practicat arătura adâncă la 40-50 cm, dar producţia agricolă scontată nu s-a realizat. 1

Biologia solului

  • Upload
    tatae84

  • View
    1.337

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Biologia solului

Pregătirea terenului pentru înfiinţarea unei noi culturi trebuie sa înceapă imediat după recoltarea celei precedente. Dezmiriştitul – această lucrare a fost introdusă în agricultură în Germania, de către Rosenberg – Lipinski (1881 ) , în secolul XIX, el a practicat dezmiriştitul cu un plug polibrăzdar la 5-7 cm adâncime, pentru combaterea buruienilor şi conservarea structurii de agregate a solului.Dezmiriştitul de vară se poate realiza cu grapa cu discuri la 5-7 cm adâncime.D.C. Săndoiu (1973) recomandă întoarcerea brazdei prin arătură la 10 - 15 cm, pentru întoarcerea buruienilor şi încorporarea sub brazdă a resturilor vegetale, apoi urmează grăpatul care are ca scop netezirea ogorului pentru a stopa evaporarea apei din sol. Pentru culturile duble dezmiriştitul se va realiza la 10 - 15 cm.Toată masa vegetală constituie sursă energetică şi trofică pentru micropopulaţia solului.Într-o experienţă de lungă durată la IDCA- Fundulea, pe cernoziom cambic s-a dovedit că respiraţia solului a fost puternic stimulată după dezmiriştire. În urma unei experienţe cercetătorii români Pavlovschi, Băjescu (1941) s-a dovedit , în timpul descompunerii resturilor vegetale, uscate şi verzi, se produc procese de mineralizare, însoţite de eliberarea de molecule de apă, care sunt reţinute în stratul superficial de la sol. Simultan procesele de mineralizare se produce şi un proces de organicizare (producerea de biomasă microbiană), urmat de un proces de humifiere şi de crearea complexelor argilo - humice. Asupra adâncimii arăturii , părerile sunt foarte împărţite.Unii agricultori sunt adepţii ideii că producţia agricolă creşte cu cât solul este arat mai adânc. În România s-a practicat arătura adâncă la 40-50 cm, dar producţia agricolă scontată nu s-a realizat.Literatura germană recomandă o dezmiriştire vara şi o arătură de 20 -25 cm toamna, literatura americană recomandă o arătură de 17 cm vara, iar toamna să se lucreze cu cultivatorul. Viliams ( 1947 ) a propus discuirea solului la 5 cm vara, după recoltarea păioaselor, apoi lăsarea solului, timp de 3 săptămâni pentru a încolţi buruienile, apoi după răsărirea acestora să se are terenul la 20 de cm. Această lucrare s-a aplicat şi în Romaânia dar rezultatele au fost negative. La câteva săptămâni după dezmiriştit, în funcţie de regimul precipitaţiilor, trebuie executată arătura sau discuirea care nu trebuie să depăşească 10- 15 cm, prin intermediul acestei lucrări se amestecă masa vegetală verde, cu stratul superficial de sol, iar în condiţiile unei bune aeraţii, în stratul afânat de la sol, activităţile vitale şi enzimatice au consecinţe favrabile pentru fertilitatea acestuia.Agricultura de toamnă executată la 10- 15 cm, s-a realizatprin tehnologiile ICAR, atât ca a doua arătură dupa culturile de vară cât ca şi primă arătură după culturile de toamnă.Dacă ogorul va fi semănat în primăvară şi timpul din toamnă este favorabil creşterii buruienilor se va executa o lucrare cu cultivatorul pentru distrugerea lor.Prin lucrarea repetată a ogorului, s-a realizat o aeraţie foarte intensă a stratului superficial de sol şi astfel, procesele de mineralizare a materiei organice, mereu reînnoită prin

1

Page 2: Biologia solului

buruieni au condus la o nitrificare exagerată fără a producerea simultană de biomasă microbiană. În urma cercetărilor s-a ajuns în România la concluzii ; care coincid în esenţă cu principiile agriculturii biodinamice în ceea ce priveşte lucrarea solului, respectiv limitarea adâncimii arăturii la 15 cm, urmată în cazul formării de hardpan de o afânare a solului la 50 de cm şi la o distanţă de 1 metru între piesele scormonitoare, fară răsturnarea brazdei, astfel se asigură o aerare moderată pe tot orizontul important pentru dezvoltarea rădăcinilor plantelor. Cercetările moderne au confirmat faptul că humusul ia naştere prin procese oxidative, iar aceste procese se realizează prin aerarea bună a solului prin lucrarea pământului în stratul de 10 - 15 cm de la suprafaţă. Principiul de bază al arăturii adânci (20-25 cm) şi foarte adânci (30-40 cm) este forţarea germinării seminţelor de buruieni şi distrugere buruienilor , în vegetaţie. Evacuarea resturilor vegetale trebuie făcută la timp şi corect. Dacă ogorul va fi semănat în primăvară şi timpul din toamnă este propice creşterii buruenilor se va lucra cu cultivatorul în cazul în care solul este tasat, aratul din toamnă se înlocuieşte cu o afânare adâncă la 30 - 50 cm, realizată cu plugul – cizel, care nu întoarce brazda.Lucrarea solului prin arătură adâncă (20-25cm) şi foarte adâncă (30-40 cm) este o alternativă la tehnologia de afânare supercifială a solului, această tehnologie a fost aplicată de ferme agricole cu suprafeţe mari de teren, cu soluri fertile şi orizont humic profund. Pfeiffer (1937;1966) a prezentat ce se petrece într-un sol arat adânc şi foarte adânc .Avantajele sunt: solul este aerat, amestecat, straturile neutilizate sunt aduse la suprafaţă, dar starea biologică a solului nu se ameliorează. Stratul viu de sol, de la suprafaţă este îngropat respectiv gunoiul, resturile vegetale. Stratul profund încă nevitalizat, este adus la suprafată şi treptat se vitalizează cu microflora existentă, aceasta este capabilă să se înmulţească metabolizînd humusul relativ stabil adus la suprafaţa solului ,astfel începe sărăcirea în humus a solului arat adânc şi foarte adânc. Dupa Pfeiffer acest strat profund, nevitalizat, adus la suprafaţă are nevoie de mai mulţi ani pentru a se impregna cu viaţă.Deasemnea prin arătura adâncă şi foarte adâncă se realizează un strat compact de pământ mai compact,aşezat peste stratul uneori afânat adus prin arătură la partea inferioară a brazdei, între aceste două stări se produce o separaţie de stare fizică şi apa circulă mai greu pe verticală.

După mulţi ani de repetare a acestei arături adânci humusul se degradează datorită microflorei care se dezvoltă în primii 10-15 cm de la suprafaţă, sărurile minerale rezultate se împuţinează şi recoltele descresc, dar s- a găsit şi soluţia “fertilizarea”, cu în grăşăminte chimice, metodă combătută de unii agricultori şi cercetători încă înainte de cel de al doilea Război Mondial. Prin inversarea chiar parţială a stratului de 30- 40 cm de sol , prin arătură se trimite la adâncime o mare parte din materia organică de la suprafaţa solului.

Pentru o agricultură de calitate superioară specialistul trebuie să execute acea lucrare a solului, care se pretează cel mai bine la caracteristica fizico- mecanică, la umididate ,la încărcătura cu resturi vegetale, dar să respecte principiul fundamental de afânare superficială a solului.

2

Page 3: Biologia solului

Prin activitatea microflorei anaerobe se eliberează bioxid de carbon, hidrogen sulfurat şi acizi organici care acidifică solul.Creşte intensitatea proceselor de reducere chimică, iar sărurile oxidate ale elementelor nutritive sunt reduse, cedând oxigenul lor pentru respiraţia microflorei anaerobe.Acidifierea solului este accentuată şi perpetuată de ionii nitrici rezultaţi din azotul de amoniu şi din ureea date ca îngrăşăminte.Substanţele humice sintetizate , în aceste condiţii, sunt şi ele acide, sărace în ioni de calciu potasiu sau magneziu.Cu cât solul este mai puţin permeabil pentru apă, cu atât activitatea vitală aerobă este mai puternic prejudiciată.Lucrarea adâncă a solului fără răsturnarea brazdei este recomandată pentru distrugerea hardpanului, acesta este un strat tasat care se formează sub orizontul arabil datorită presiunii repetate a tălpii plugului şi a roţilor tractorului. Dacă arătura se execută mereu la 15- 20 cm, stratul tasat se produce la 20 – 30 cm şi cu cât arătura este mai adâncă şi hardpanul se va realiza mai adânc.

În Statele Unite ale Americii a fost promovată o tehnologie agricolă numită ”0 tillage”, adică „fără nici o lucrare de bază a solului sau de întreţinere a stratului arabil”, însămânţarea se realizează cu semănători special, capabile sa afâneze solul numai în banda în care cade sămânţa, acest lucru s-a realizat în special pentru reducerea cheltuielilor de producţie. Problemele care apar în cazul tehnologiei “no tillage” sunt: combaterea îmburuienării şi faptul ca resturile vegetale tocate, în unele zone întârzie încălzirea solului şi deci rasăriutl culturilor de primăvară, unii cercetători afirmă că fenomenul de îngheţ – dezgheţ, frecvent în timpul iernii adeseori fără zăpadă pe sol, poate afâna perfect solul.În cele din urmă se recomandă întreruperea culturii”no tillage” o dată la 3 - 4 ani, cu o arătură la 15 - 20 cm pentru încorporarea compostului, cu care să se susţină evoluţia pozitivă a fertilităţii solului, mai ales în soluri deficite fizic sau chimic. Putem concluziona că :

1) Afânarea superficială, prin arături de bună calitate şi la timp,este favorabilă evoluţiei însuşirilor de fertilitate a solului.

2) Afânarea adâncă şi foarte adâncă a solurilor, prin răsturnarea brazdei, conduce treptat la formarea hardpanului, mineralizare excesivă, diminuarea conţinutului în humus.

3) Afânarea adâncă a solului este mai bine sa se facă cu unelte de scormonire.4) Metoda alternării adâncimii de arătură nu este suficientă, deoarece se continuă, să

se scoată la suprafaţă rezervele de humus.5) Lucrarea de afânare superficială a solului este mai economica.6) Nelucrarea solului (0 tillage) este o tehnologie, neagresivă faţă de evoluţia

proceselor de solificare şi poate fi combinată cu alte verigi tehnologice.Începând cu 1934 Insitutul de Cercetări Agronomice al României a organizat în

diferite regiuni din ţară, unde au studiat influenţa diferitelor tehnici de afânare asupra diferitelor tehnologii de afânare. Rezultatele au dovedit că nu e necesar să se are mai adânc de 20 cm, că este necesară eliberarea terenurilor de resturile vegetale, dezmiriştirea cu grapa cu discuri, simultan cu recoltarea culturii, apoi să se execute o arătură superficială de vară, urmată de o grăpare pentru nivelare, pentru combaterea buruienilor şi pentru a împiedica evaporarea apei din sol.

3

Page 4: Biologia solului

Pe baza unor cercetari sintetizate în 1995 , ca urmarea a rezultatelor unei munci de 30 de ani, în lucrarea “Îndrumări tehnice pentru fermierii din agricultură” , se recomandă araturi de 25-30 cm pentru anumite culture, acesta recomandare deşi vine de la una dintre cele mai prestigioase instituţii de cercetare, ea nu reflect adevarul reflectat pe baza unor cercetări proprii şi pe baza unor consideraţii ştiinţifice ci situaţia concretă în care se află agricultura românească respective neaplicarea corectă a tehnologiilor agricole.

Bibliografie: Gheorghe Ştefanic, Dumitru Ilie Săndoiu, Niculina Gheorghiţă , Biologia Solurilor Agricole, Ed.Elisav Aros, Bucuresti, 2006

4

Page 5: Biologia solului

Importanţa cunoaşterii conţinutului de nitraţi din produsele vegetale

5

Page 6: Biologia solului

Pentru om , sursa de nitraţi principală este apa consumată.Nitraţii sunt compuşi solubili, care sunt antrenaţi de apa din sol, acumulându-se în apele freatice.Printre plantele cultivate, legumele constituie principala sursă (spanacul, salata verde, rădăcinoasele). Pe plan secund putem enumera şi fructele ca banane, căpşuni sau cereale ca grâu, ovăz, secară, porumb. A treia sursă o reprezintă utilizarea nitraţilor şi nitriţilor ca aditivi alimentari (E 247, E 251), în conservarea produselor prelucrate din carne (şuncă, jambon). Nitriţi în sine nu sunt toxici, având mai degrabă un efect de iritare locală a tubului digestiv, producând congestii şi hemoragii la nivel digestiv şi renal. Organizaţia Mondiala a Sănătăţii recomandă să nu depăşească pragul de 3,65 mg NO3

- / kg greutatea corporal pentru un om adult pe zi, respective un maxim de 50 mg/l apă potabilă. Intoxicaţiile se produc la o doză unica mai mare de 4 g, sau doze zilnice de 1 g, în timp ce o doză de 8 g poate fi letală. Cantitatea de nitrit tolerată zilnic de organism este de numai 0,4 - 0,8 mg-kilocorp. Dozele letale pot varia între 180-250 mg. Nitraţii devin o problemă atunci când sunt convertiţi în nitriţi. Procesul are loc la nivelul cavităţii bucale, stomacului sau a vezicii urinare, sub acţiunea bacteriilor.Ajungând în cavitatea bucală, la glandele salivare, sunt reduşi de microflora denitrificatoare de aici. La adult, nitriţii produşi de nitraţi reacţionează în stomac cu o amină secundară rezultată din metabolizarea cărnii. Rezultatul acestei reacţii este formarea de nitrosamine care pot cauza cancer, ca urmare a proprietăţilor acestora de a modifica componente ale AND- ului. La copii mai mici de un an care au ingerat o cantitate ridicata de nitraţi apare methemoglobinemia(“Blue-baby” sindrome). Microflora endogena converteşte nitraţii la nitriţi. Când aceştia ajung în fluxul sanguin reacţionează cu hemoglobina agentul de transport al oxigenului în organism. Referitor la plante: nitraţii se acumulează în plante neuniform, cantitatea lor fiind schimbătoare: în frunze, procentul lor e mai redus, iar în tulpină - mai mare. Cantitatea maximă de nitraţi se acumulează în acele părţi ale plantelor care sunt mai aproape de rădăcină. Frunzele mărarului, ale pătrunjelului conţin cu 50 – 60% de nitraţi mai puţin decât tulpinile acestor plante, frunzele verzii roşii – cu 70% mai puţin decât cotorul. Nu se recomandă de consumat miezul verde de lângă coaja pepenilor verzi (harbujilor) şi a celor galbeni (zemoşilor). Castraveţii urmează a fi curăţiţi de coajă, iar partea de la coadă trebuie aruncată.

6

Page 7: Biologia solului

OBIECTIVE

1.Compararea metodelor de analiză prin folosirea unei probe de material vegetal.

2.Selectivitatea metodelor de analiză a nitraţilor folosind două probe de material vegetal cu conţinut diferit al domeniului de valori.

Capitolul 1

7

Page 8: Biologia solului

Castravetele (Cucumis sativus) este o plantă legumicolă din familia Cucurbitaceae care include dovlecelul, dovleacul, pepenele galben şi cel verde etc., şi este cultivat pe scară largă. Provine din India şi este cultivat în regiuni tropicale şi temperate. Se cultivă în numeroase varietăţi, datorită diversităţii fructelor.Planta de castravete este o viţă târâtoare de 1,5 – 2 m lungime, care creşte agăţându-se pe spaliere sau alte structuri de susţinere cu ajutorul cârceilor. Planta are frunze mari care acoperă fructul. Acesta este cilindric, alungit, cu margini rotunjite, şi poate creşte până la 60 cm, cu un diametru de 10 cm. De obicei creşte de cam de 10 cm lungime. Castraveţii pot fi mâncaţi în stare crudă sau muraţi (murături). Planta se dezvoltă dintr-o sămânţă închisă. Din punct de vedere ştiinţific, rezultatul polenizării plantei de castravete este un fruct. Clasificarea acesteia ca legumă, ca şi în cazul roşiilor şi a dovlecelului, de exemplu, este arbitrară şi se bazează în principal pe folosirea acestuia în bucătărie.

Consumat ca aliment, castravetele cu coajă, în stare crudă, are un aport de 20kcal la 100 grame, din care carbohidraţi aproximativ 3,63g, grăsimi 0,11g, proteine 0,65g, vitamina B1 0,027 mg, vitamina B2 0,033 mg, vitamina B3 0,098g, urme de vitamina B6 şi B9, vitamina C 2,8mg, fier, magneziu, fosfor, potasiu,zinc.

Metodele de determinare a nitraţilor din produsele vegetale.Determinarea spectrofotocolorimetrică Determinarea prin metoda ionometrică

Capitolul II Material şi metodă. Material vegetal cercetat: castravete.

8

Page 9: Biologia solului

Intensitatea pătrunderii unor elemente nutritive cât şi ritmul utilizării lor de către plantă, se poate aprecia prin determinarea ionilor minerali NO3

-,H2PO4 -,K+.Extracţia se poate face în principiu prin mojarea materialului vegetal proaspăt recoltat

şi trecerea lui în soluţie de CH3COOH 2% a ionilor de NO3-,H2PO4 -,K+. Pentru uşurarea

mojării se adaugă nisip de cuarţ, iar pentru eliminarea substanţelor organice şi a pigmenţilor se adaugă cărbune animal.

Mod de lucru.Într-un mojar se introduc 5 g material vegetal mărunţit se adaugă 1-2 g (un vârf de spatulă) de nisip de cuarţ şi aproximativ 0,5 g cărbune animal.

- se mojarează;- se trece totul cantitativ prin spălări succesive cu CH3COOH 2% într-un balon cu

gât larg de 100 ml,- se aduce la cotă cu CH3COOH 2%,- se lasă în repaus 10-15 minute după care se filtrează prin filtru cutat.

Dozarea metodei NO3-În extract cu CH3COOH 2%.

Principiul metodei: colorimetric Ionul NO3-, formează cu acidul 2,4 fenodisulfonic în

prezenţa de H2SO4, nitroderivatul corespunzător.

Prin alcalizarea cu NaOH se formează sarea de sodiu corespunzătoare de culoare galbenă.Intensitatea culorii obţinute este direct proporţională cu cantitatea de nitraţi din soluţia analizată.Absorbţia maximă se determină la spectrofotocolorimetrul spekol, la lungime de undă λ=420 mm. Mod de lucru

- se pipetează 5 ml din extractul în CH3COOH 2% într-o capsulă de porţelan,

9

Page 10: Biologia solului

- se adaugă 5-6 picături de H2O2 pentru distrugerea substanţelor organice, se mai adauga un vârf de spatula de CaCO3,

- se evaporă la sec, pe sită de azbest la flacără foarte mică pentru a se evita pierderile prin stropire,

- după răcirea capsulei se adaugă 1 ml acid fenol 2,4 disulfonic,- se roteşte capsula astfel încât tot reziduul să vină în contact cu acidul, agitându-se

uşor cu o baghetă mică de sticlă.- se lasă în repaus 10 minute.- se adaugă aproximativ 10 ml apă distilată şi aproximativ 20 ml NaOH 20%

(măsuraţi cu centilitrul ) până ce coloraţia galbenă nu se mai intensifică.- conţinutul capsule se trece cantitativ prin spălări successive cu apă distilată într+un

cilindru de colorimetrare- se aduce cilindrul la semn cu apă distilată şi se omoginizează- se colorimetrează la spectrofotometru spekol λ=420 mm.

Calculul rezultatelor se face cu relaţia:

N-NO3=cp*V1/g*V2/g

Unde:cp – concentratraţia extractului exprimată în ppm care se determină din curba de etalonare.V1- volumul de CH3COOH 2% folosit la extracţie (ml)g - cantitatea de material vegetal (g)V2 - volumul la care a fost adusăv - volumul de extract luat pentru dozare (ml).

Metode spectrofotometrice şi ionometrice

- Determinarea macroelementelor N, P, K, din plantă În plante formele de azot pot fi determinate în planta proaspătă sau în planta

uscată, în etuvă la 105°C şi transformată după pierderea apei în substanţă uscată.Pentru a determina în planta verde nitraţii şi nitriţii, elemente potenţial toxice care

se pot acumula în plante şi pot afecta calitatea acestora, se utilizează mai multe metode:-determinarea pe cale spectrofotometrică sau spectrofotocolorimetrică-determinarea ionometricăDeterminarea spectrofotocolorimetrică este o metodă fizico-chimică al cărei

principiu se bazează pe compararea intensităţii coloraţiei probei de analizat cu intensitatea coloraţiei unor soluţii de concentraţii cunoscute şi diferite. Metodele colorimetrice măsoară absorbţia din domeniul vizibil al luminii. Legea de bază a spectrometriei de absorbţie este legea lui Lambert-Beer.

Dacă un fascicol de lumină monocromatică de intensitate Io străbate un mediu de absorbţie ( soluţia de analizat), el va avea la ieşirea din mediu o intensitate I t , mai mică decât Io , o parte din radiaţii fiind absorbite de mediu. Cantitatea de radiaţie absorbită este

10

Page 11: Biologia solului

funcţie de concentraţie cât şi de grosimea startului străbătut. Scăderea intensităţii luminii are aspectul unei curbe exponenţiale exprimată prin următoarea ecuaţie

A(E,D) = lg Io/I = -lgT = ε l cunde A= absorbanţa

E=extincţieD=densitate opticăIo=intensitatea luminii incidenteI= intensitatea luminii transmiseT=transmisiel = grosimea stratului absorbantc= concentraţia soluţiei absorbanteε = absorbtivitate molară sau coeficient de extincţie molară

Această lege este valabilă în tot domeniul spectral, deci şi în vizibil şi în UV, pentru orice lungime de undă, pentru orice mediu omogen. Această relaţie stă la baza determinărilor analitice cantitative a concentraţiilor substanţelor absorbante, pe baza unei curbe de etalonare. Spectrofotometria cantitativă se bazează pe modul în care un sistem urmăreşte legea lui Beer.

Se lucrează în domeniul de concentraţie de 10-2 - 10-4 mol.dm-3.Practic, spectrofotometric se pot determina concentraţii de până la 0,1μg

element/g probă, respectiv 0,1 ppm. Metodele spectrofotometrice se caracterizează prin sensibilitate, selectivitate şi

rapiditate şi se aplică la dozări de microconcentraţii. Cu o aparatură modernă se poate atinge o exactitate şi precizie de 0,2%.

Datele obţinute în analizele de absorbţie pot fi mânuite în câteva moduri. Deşi scala absorbanţei acoperă domeniul de la zero la infinit, cea mai bună precizie se obţine în domeniul de absorbanţă de la 0,1 la 1,0.

Aşadar, condiţiile experimentale trebuie să fie ajustate pentru a rezulta date de absorbanţă cuprinse în acest interval. Dacă soluţia are o absorbanţă prea mare, atunci trebuie diluată. Dacă absorbanţa este prea mică, soluţia trebuie concentrată.

Calculele se bazează pe o corelaţie liniară între absorbanţă (extincţie) şi concentraţia speciilor care absorb radiaţia. Când apar deviaţii de la legea lui Lambert Beer trebuie să se folosească o metodă de standardizare.

Curba de etalonare şi determinările au fost făcute cu spectrofotocolorimetrul Cecil, aparat cu posibilitate de înregistrare şi exploatare automată. La trasarea curbei de etalonare s-a folosit metoda celor mai mici pătrate, metodă obiectivă de a trasa o asemenea dreaptă, care corespunde cel mai exact datelor experimentale reprezentate. Curba de etalonare se obţine automat reprezentând diferenţele între valorile răspunsului aparatului, obţinute pentru probele etalon şi proba de comparaţie, în funcţie de concentraţiile speciei de analizat din probele etalon. (Fig.1 - Curba de etalonare Spectrofotocolorimetrul Cecil).

Determinarea prin metoda ionometrică. Consideraţii teoretice.

11

Page 12: Biologia solului

Pentru electrozii ioni selectivi mecanismul determinării potenţialului implică un proces de schimb ionic conform ecuaţiei Nernst, electrodul ion selectiv măsoară activitatea unui singur ion:

în care:E = potenţialul total al sistemuluiEc = potenţial datorat electrodului de referinţăn = sarcina electrică a ionului detectat fără a se ţine seama de semn.Pentru o schimbare a activităţii ionice cu o zecime, potenţialul electrodului la 25o

C se schimbă cu 59,19 mV (pentru ionii monovalenţi), cu 29,58 mV (pentru ionii bivalenţi).

În soluţii diluate, activitatea unui ion este aproximativ egală cu concentraţia. Astfel, în multe cazuri activitatea este proporţională cu concentraţia şi electrodul poate fi standardizat în termen de concentraţie.

În acest caz, pentru dozarea nitraţilor se utilizează electrozii cu membrană care joacă rolul de schimbători de ioni. Electrodul de nitraţi este format dintr-un tub intern ce conţine un lichid de umplere care este în contact cu o membrană schimbătoare de ioni specifică nitraţilor. Când membrana este în contact cu proba care conţine ioni liberi de NO3

- se dezvoltă un potenţial de electrod de-a lungul membranei organice. Acest potenţial de electrod este măsurat faţă de un potenţial constant de referinţă utilizându-se o soluţie standard mV. Valoarea nitraţilor corespund cu diferenţa de potenţial măsurată. Legea ce defineşte această metodă este ecuaţia lui Nernst:

E = Eo -S log XÎn care: E = valoarea potenţialului de electrodEo = potenţialul de referinţăS = diferenţa electroduluiX = concentraţia nitraţilor din soluţie

Capitolul III

12

Page 13: Biologia solului

Trasarea curbelor de etalonare.

1.Curba de etalonare pentru metoda colorimetrica.

2. Curba de calibrare şi etalonare pentru metoda ionometrică.

13

Page 14: Biologia solului

Pentru curba de calibrare avem :

Pentru curba de etalonare:

14

Page 15: Biologia solului

15

Page 16: Biologia solului

16

E= 0,4521 cc = 2,211E

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

Concentratie, ppm N-NO3

Ext

inct

ie, E

Extinctie

Curba de etalonareN-NO3, c = 2,211E

Page 17: Biologia solului

Capitolul IVRezultatele obtinute au fost trecute in tabelul de mai jos, iar un exemplu de calcul

este următorul, conţine atât metoda spectrofotometrică cât şi metoda ionometrică .

17

Page 18: Biologia solului

18

Page 19: Biologia solului

Capitolul V Înterpretarea rezultatelor.Pentru prima măsurătoare ambele rezultate sunt relativ apropiate ca valori, ambele negative.Pentru a doua măsurătoare valorile sunt foarte diferite una pozitivă iar cealaltă negativa.

19

Page 20: Biologia solului

Pentru a treia măsurătoare valorile sunt relativ apropiate una este slab pozitivă celaltă slab negativă.Pentru a patra măsurătoare valorile sunt foarte diferite una este puternic pozitivă cealaltă puternic negativă.Pentru a cincea măsurătoare valorile sunt relativ apropiate una este slab pozitivă cealaltă slab negativă.Pentru a şasea măsurătoare valorile sunt foarte diferite una este puternic pozitivă cealaltă puternic negativă.Pentru a şaptea măsurătoare valorile sunt foarte apropiate ambele sunt pozitive .Pentru a opta măsurătoare valorile sunt foarte apropiate ambele sunt negative .Pentru a noua măsurătoare valorile sunt relativ apropiate una pozitivă cealaltă negativă .Pentru a zecea măsurătoare valorile sunt foarte diferite ambele sunt negative.

În urma acestor diferenţe se constată faptul ca diferenţele sunt mai mari cu cât creşte Cppm N-No3 din soluţie.

20