Post on 05-Apr-2015
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Bodenkundliches Praktikum ISoSe 2005
Versuch 7:
Nährstoffgehalt und -verfügbarkeit
Merle Gierga, Elena Lennartz, Anne-Kathrin Schneider, Melusine Heise, Marina Stegic, Stefanie Fehse
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Gliederung
• Einleitung
• Material
• Methoden
• Ergebnisse
• Fehlerdiskussion
• Fazit
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Einleitung
• Nährstoffe im Boden: – Kalium liegt als Ion vor – Stickstoff liegt in Form von leicht löslichem und
auswaschbarem Nitrat (NO3-) und als austauschbares
und gelöstes Ammonium (NH4+) vor
• Versuchsziel: – Bestimmung der Gehalte an mineralischem Stickstoff
und Kalium– Aussagen über Pflanzenverfügbarkeit dieser
Nährstoffe– Bewertung der Nährstoffversorgung
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Material• Bodenproben:
– Ahe-Horizont aus 0 bis 20 cm Tiefe eines Podsols (Probenahme am 21.04.05 bei Vollbüttel)
– Ap-Horizont aus 0 bis 30 cm Tiefe eines Luvisols (Probenahme am 21.04.05 bei Klein-Gleidingen)
• Ergebnisprotokolle der 15 Einzelgruppen
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Methoden
• Zum Lösen der Nährstoffe wurden die Bodenproben mit je drei Extraktionsmitteln versetzt:– Destilliertes Wasser
– 0,05 M CaCl2– 0,05 M H2SO4
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Funktion der Extraktionsmittel
• Dest. Wasser:– löst für Pflanzen leicht verfügbare Ionen (NO3
-)
• CaCl2:
– löst die austauschbaren Ionen an der Tonmineraloberfläche (NH4
+ und K+)
• H2SO4:
– zerstört die Tonmineralstruktur (NH4+ und K+); findet
in der Natur nur in stark sauren Böden statt
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Bestimmung des Nmin-Gehalt nach der Kjeldahl-Methode
• Extraktion• Filtration• Destillation• Titration
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
A B
C
D
Kjeldahl-Methode
A: Destillierkolben mit Extraktionslösung
B: Vorlage mit H3BO4 mit Tashiro-Indikator
C: Tropftrichter mit NaOH
D: Wasserdampf
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Bestimmung des Nmin-Gehalt
• Die bei der Titration verbrauchte Menge an 0,02 N HCl lässt auf den Nmin-Gehalt schließen.
N = (VHCl – V0) · NHCl · MN
Mit N Stickstoffgehalt [mg]
VHCl verbrauchte Menge HCl [mL]
V0 verbrauchte Menge HCl des Blindwerts [mL]
NHCl Normalität von HCl [mol/L]
MN Atomgewicht N [g/mol]
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Bestimmung des K-Gehaltes
• Extraktion• Filtration• Analyse mit
Flammenphotometer
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Bestimmung des K-Gehaltes
• Der Kaliumgehalt kann direkt vom Flammenphotometer abgelesen werden.
• Umrechnung in mg (100 g Boden)-1:
Boden g 100
mg
[g] Einwaage ml 1000
g 100[ml] sungSchüttellö l mg 1
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Ergebnisse – Nmin-Gehalt
Podsol Ahe
012345678
dest Wasser CaCl2 H2SO4
N-G
ehal
t [m
g/10
0 g
Bod
en]
Gruppe 1 Gruppe 14
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Ergebnisse – Nmin-GehaltLuvisol Ap
0
2
4
6
8
10
12
dest Wasser CaCl2 H2SO4
N-G
eh
alt
[m
g/1
00
g B
od
en
]
Gruppe 1
Gruppe 5
Gruppe 7
Gruppe 9
Gruppe 10
Gruppe 13
Gruppe 14
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Ergebnisse – Nmin-Gehalt
Luvisol Ap
0
2
4
6
8
10
dest Wasser CaCl2 H2SO4
N-G
ehal
t [m
g/1
00 g
Bo
den
]
Mittelwerte
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Ergebnisse – K-Gehalt
Podsol Ahe
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
dest Wasser CaCl2 H2SO4
K-G
ehal
t [m
g/1
00 g
Bo
den
]
Gruppe 2
Gruppe 4
Gruppe 5
Gruppe 12
Gruppe 10
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Ergebnisse – K-Gehalt
Podsol Ahe
0,0
0,5
1,01,5
2,0
2,5
dest Wasser CaCl2 H2SO4K-G
ehal
t [m
g/1
00 g
Bo
den
]
Mittelwerte
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Ergebnisse – K-GehaltLuvisol Ap
0
5
10
15
20
25
30
dest Wasser CaCl2 H2SO4
K-G
eh
alt
[m
g/1
00 g
Bo
den
]
Gruppe 1
Gruppe 3
Gruppe 4
Gruppe 5
Gruppe 9
Gruppe 12
Gruppe 14
Gruppe 10
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Ergebnisse – K-GehaltLuvisol Ap
05
1015
202530
dest Wasser CaCl2 H2SO4
K-G
ehal
t [m
g/1
00 g
Bo
den
]
Mittelwerte
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Fehlereinschätzung
• Systematische Fehler:– Wiegen, Filtrieren,…
• Bestimmung Nmin:
– Titration:• subjektive Einschätzung des Farbumschlags• Ablesefehler; hier 0,05 ml
• Bestimmung K:– Flammenphotometer
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Fehlerdiskussion
• Bestimmung des Nmin-Gehaltes über Titration ist unzureichend
-1
4
9
14
19
24
dest Wasser CaCl2 H2SO4
N-G
eh
alt
[m
g/1
00
g B
od
en
]
Mittelwert Luv Mittelwert Pod
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Fehlerdiskussion
• Bestimmung des K-Gehaltes über das Flammenphotometer ist eine sehr genaue Methode, wenn systematische Fehler im Vorfeld ausgeschlossen werden können
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Fehlerdiskussion
0
5
10
15
20
25
30
dest Wasser CaCl2 H2SO4
K-G
ah
alt
[m
g/1
00 g
Bo
den
]
Mittelwert Luv Mittelwert Pod
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Fazit
• Bedeutung von Nmin und K für die Landwirtschaft
• Podsol vs. Luvisol
Versuch 7 - Gruppen 7 und 15 16.07.05
Fazit
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
dest Wasser CaCl2 H2SO4
N-G
ehal
t [m
g/1
00 g
Bo
den
]
Podsol Luvisol
0
5
10
15
20
25
dest Wasser CaCl2 H2SO4
K-G
ehal
t [m
g/1
00 g
Bo
den
]
Podsol Luvisol
Nmin-Gehalt
K-Gehalt