Способ определения биологической активности почвы Советский патент 1988 года по МПК G01N33/24 

4

to

О

ел

I4D

СП

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при почвенных и агрохимических исследованиях.

Цель изобретения - упрощение способа при обеспечении высокой точности определения.

Способ осуществляется следующим образом.

При переходе среднесуточных температур церез +10°С на участке почвы, свободном от растительного покрова, почвенным буром на глубину 0-25 см в предварительно зафиксированных точках отбирают методом конверта образцы почвы объемом 500 см каж- дый. Почва участка - чернозем, типичный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 5,95%. Почвенный образец перемещивают и отби

5

рают из него среднюю пробу весом 2 г для калориметрирования. Пробу высущивают при 105° до постоянного веса и калори- метрируют при 350-400°С. По теплоте сгорания органического вещества определяют содержание энергии (Е) в образце.

Через 14-16 дней производят повторный отбор образцов в тех же точках и по той же методике определяют содержание Е.

По разности содержания энергии в первом и втором образцах соответственно определяют расход энергии, а затем находят интенсивность расхода по отнощению к продолжительности интервала отбора образцов. Интенсивность расхода принимают в качестве показателя уровня биологической активности почвы (БАП).

Данные по определению биологической активности (БА) предлагаемым способом приведены в табл. 1.

Таблица 1

Изобретение относится к сельско.му .хозяйству и .может быть использовано при агрохимических исследованиях. При переходе среднесуточных температур через 10°С на участке почвы, свободном от растительного покрова, отбирают образцы почвы от общепринятой .методике. Средний почвенный образец высушивают до постоянного веса и калориметрируют. По теплоте сгорания органического вещества определяют энергию в образце. Через 14 -16 дней повторяют анализ проб, отобранных в тех же точках. По разности содержания энергии в- первом и втором образцах определяют расход энергии, а затем находят интенсигь ность расхода по отношению к продолжительности интервала отбора образцов. Hir- тенсивность расхода энергии принимают п качестве показателя биологической активности почвы. Способ позволяет в 60-70 раз снизить общие затраты на проведеннс анализа при сохранении высокой точности iMipo- деления. 2 табл.

Содержание Е в начале периода, ккал

50

Содер;кагП е R в конце периода, ккал

Продолжительнссть периода, ч

9,6 0,5

Оценка биологической активности по показателю интенсивности расхода энергии почвой базируется на том, что органическое вещество служит главным источником питательных веществ и энергии для почвенных микроорганизмов. На почвах с высокой биологической активностью потребление энергии микрофлорой почвы выше, чем на почвах с низкой биологической активностью. Определяя количество энергии, израсходованной почвой за период исследований, получают интегральную характеристик} деятельности микрофлоры. Такой показатель в качестве единицы оценки биологической активности до еих пор не применялся. Изменение энергопотенциала органического ве- икч тв; за единицу време|1ч может характеризовать биологическую ак.пвность в любой промежутш; времени, поскольку он бази50

50

50

45

44,6

44,3

336

360

384

14,9 0,7

14,9 0,6

руется на способе оценки энергопотенциала, который получают с помощью высокочувствительных и точных методов и приборов,

5 и позволяет зафиксировать количественное выражение результатов биологических процессов в почве в любой промежуток времени.

Измерение содержания энергии в начале и в конце периода позволяет получить ха0 рактеристику общего расхода энергии за вегетационный период.

Оптимальный срок определения количества энергии в органическом веществе почвы выбран исходя из условия регенерации одного поколения микроорганизмов. Расход энергии органического вещества наиболее полно отражается в течение периода регенерации одного поколения микроорганизмов, равного 14-16 дней. При периоде менее

5

14 дней (например, 13) показатель интенсивности биологической активности (9,6 кал/ч) занижен, так как не охватываются все фазы развития микроорганизмов. При периоде более 16 дней не получают точный показатель биологической активности, так как не характеризуется данный момент, а лишь средний, который при улучшении условий развития микроорганизмов завышен (вследствие увеличения численности микроорганизмов) , а при ухудшении занижен (из-за уменьшения численности микроорганизмов). Только при неизменном уровне биологической активности получают показатель для данного момента равный среднему его значению. Вероятность подобного очень мала. При этом при увеличении периодичности определений более,чем на период регенерации микроорганизмов не фиксируются экстремальные колебания цикличности биологической активности, а только ее средняя величина.

Биологическая активность почвы в реальных условиях окружаюшей среды с высокой точностью и с отражением ее динамики может быть определена известным образом

Уро лайность,

ц/га32,532,5

12 8П

, 24

19:

0,60 л/ч

iSO 1330

0,70 л/ч

Приведенные в табл. 2 данные показывают, что для достижения одинаковой точности оценки БАП по обоим .методам, по методу определения СОд требуются непрерывные наблюдения всего вегетационного

0

5

0

при непрерывном измерении СО в течение периода. Для этого необ.чодимы затраты за сезон; 180 дней с суммарными затратами 1330 руб.

С такой же точностью (около 95%) величину средней биологической активности (без учета динамики) за период можно получить за 2 измерения - в начале и в конце периода по предлагаемому способу. В этом случае необходимы два дискретных измерения и затраты составляют н для сезона и для данного момента времени порядка 2 чел-дня и 15-16 руб.

Для получения характеристик динамики изменения биологической активности сезона необходимо по нредлагаемому способу в течение вегетационного периода производить дискретные .измерения с интервалом не менее 14-16 дней, для чего потребуется 11 - 13 определений при затратах 22- 26 чел-дней, но точность оценки динамики будет ниже в сравнении с непрерывным определением СОо.

Сравнительная оценка технико-экономических показателей предлагаемого способа и известного способа оценки биологической активности почвы по С02 нриве.чена в табл. 2.

Т а -б л и ц а 2

9 о

Z J , X./

25,0

2 95

0,62 л/ч

13,5

периода, что иригюднт к повьнпению ooi 55 затрат в GO -70 раз.

При дискретных наблюдениях inMiiu с нижается па 10 20%, хотя ..

1420525

56

мени в 6-7 раз выше в сравнении с пред-с целью упрощения способа при обеспелагаемым способом.чении высокой точности определения, отбор

Формула изобретения Г Р изводят с интервалом

- 14-16 дней, их анализируют на содержание

Способ определения биологической ак- энергии в органическом веществе почвы

тивности почвы, включающий отбор почвен-и по интенсивности ее изменения за период

ных образцов в течение вегетационного пери-между отборами образцов судят о биологиода и их анализ, отличающийся тем, что,ческой активности почвы.