Способ определения азотфиксирую-щей активности почв

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 051179 (21) 2854667/30-15 (5I) 1СЛ.

G N 33/24 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Государственный «оинтет

СССР ао делам изобретений и от«рытнй (53) УДК 631.461.. . 5 (088. 8) Опубликовано 150481 Бюллетень М 14

Дата опубликования описания- 150481 (72) Авторы (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗОТФИКСИРУЮЩЕЙ

АКТИВНОСТИ . ПОЧВ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам оценки обеспеченности почв азотом.

Известен способ определения азотфиксирующей активности почвенных мик5 роорганиэмов, основанный на способности-нитроген аэыаэотфиксирующего ферментного комплекса -восстанавливать ацетилен до этилена в количестве, пропорциональном количеству азо-. та, которое может- быть восстановлено в тех же условиях (1).

К недостаткам способа относится

Ф невозможность определения истинных размеров азотфиксации, обусловленная тем, что определения проводят в образцах почвы с.нарушенным сложением и в отсутствие растений, корневые выделения которых являются основным источником энергии для азотфиксирующих микроорганизмов.

Известен способ определения азотфиксирующей активности почв путем инкубации монолита почвы в герметически закрытой камере, заполненной ацетилен-воздушной смесью (2)..

К недостаткам способа относится .большая длительность (24 ч), что делает непригодным для определения азот.фиксирующей активности почв c pac- З0 тениями, так как за столь длительный период инкубации в закрытой камере нарушается нормальная жизнедеятель-; ность растений.

Известен способ определения азотфиксирующей активности почв, заключающийся в выдерживании почвы в .воздушной среде, содержащей ацетилен, и последующем определении образовавшегося из ацетилена этилена (3).

К недостаткам способа относится очень медленная диффузия ацетилена в почву и неполный выход этилена из почвы, удлиняющие время определений и сильно занижающие точность получаемых результатов. .Цель изобретения — ускорение и повышение точности определений аэот-, фиксирующей активности почв.

Цель достигается тем, что ацетонвоздушную смесь продувают через почву.

На чертеже изображено устройство для определения азотбиксируюшей активности почв.

В цилиндр l, снабженный сетчатой перегородкой 2, помещают монолит почвы с растениями таким образом, чтобы между монолитом и стенками цилиндра не было зазоров и закрывают с тор822025.Азотфиксирующая активность дерново-подзолистой почвы, мг азота на 1 дм /2

Дата

Культура

Предлагаемый Известный способ способ

9,72

11,92

0,21

0,46

20. I

12.YI

Тимофеевка

0,23

12, 30

27.IX

20.YI

12.YII

14.YIII

15.YIII

0,018

0,022

9,99

5,10

Картофель

0,037

0,019

2,69

8,09

Ячмень

0,010

0,91

3.ХХ

0,038

0,245

0,056

0,124

Шар черный

1,07

20. Y

12. YI

4,78

3.1Х

0,59

5,39

Среднее цов прозрачными крышками 3. Герметичность камеры обеспечивают резиновыми прокладками 4 и болтами 5. Через крышки 3 проходят трубки б, соединенные гибкими шлангами 7 с резервуарами 8 переменного объема, изготовленными из эластичного материала (например, резины). После укладки монолита и герметизации камеры в нее вводят шприцем ацетилен. Одновременно для контроля герметичности системы и оценки возможной адсорбции газов почвой в камеру вводят известное количество пропана. Поочередно уменьшая . объем резервуаров, повышают давление в них ацетилен-воздушной смеси, и под влиянием перепада давлений газа над 15 поверхностями монолита ацетилен-воздушная смесь продувается через почву.

Камеру экспонируют на свету,-чтобы не прерывать фотосинтетическую деятельность растений,. В течение это- g() го времени весь объем воздуха в камере многократно продувается через почву. Через 15 мм после начала экспозиции берут первую порцию газа из камеры и определяют в ней концентрацию этилена, пропана и ацетилена на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором. Вторую порцию газа берут в конец инкубации и так же . определяют в ней концентрацию газов.

Расчет азотфиксирующей активности почвы проводят по формуле:

2--А где  — количество азота, фиксируемого за вермя экспозиции.;

Э.Э вЂ” концентрация этилена (Э) и

П,П пропана (П) в камере в первый и второй срок отбора проб;

А — коэффициент пересчета, учит тывающий количество вводимого в камеру пропана и чувствительноть прибора.

Пример . Монолит почвы с растениями весом 3 кг помещают в цилиндр диаметром 12 см и высотой 30 см на сетчатую перегородку с отверстиями диаметром 1 мм, так, чтобы между монолитом и стенками цилиндра не было зазоров и закрывают с торцов прозрачными крышками. После герметизации камеры в нее вводят ацетилен в количестве 10% от объема. Одновременно в камеру вводят 5 мл пропана. Пооче-. редно уменьшая объем резервуара (1-2 л), повышают давление в них ацетилен-воздушной смеси, и под влиянием перепада давлений газа над поверхностями монолита ацетиленавоздушная смесь продувается через почву со скоростью 5 л/мин. Камера экспонируется на свету в течение 30 мин. 3а время весь объем воздуха в камере 30-40 раз продувается через почву. Через 15 мин после начала экспозиции берут первую пробу газа из камеры и определяют в ней концентрацию этилена, пропана и ацетилена на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором. Вторую пробу газа берут через 30 мин после начала экспозиции и так же определяют в ней концентрацию газов. Активность азотфиксации рассчитывают по приведенной выше формуле.

Результаты параллельных одновременных измерений азотйиксирующей активности почвы двумя методами — предлагаемым и известным — приводят в таблице.

822025

Формула изобретения

Составитель В.Поздняков

Редактор М.Цылын ТехредМ.Федорнак Корректор M Шароши

ФЮ ««»

Заказ 1802/66 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Полученные результаты показывают, что предлагаемый способ позволяет сократить длительность определений в 4-12 раэ. Это исключает вредное влияние длительной экспозиции, неизбежной в известном способе, и дает возможность получить объективную и точную характеристику аэотфиксирующей активности почвы.

Способ определения аэотфиксирующей активности почвы, заключающийся в выдерживании почвы в ацетилен-воздушной смеси и последующем определе — 15 нии количества образовавшегося иэ ацетилена этилена, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью ускоре= ния и повышения точности определения, ацетилен-воздушную смесь продувают через почву.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Наrdy R.W, Burns R,S., Roisten В.D. App1 i cat (on of the

acetiIene-ethiIene assay for шеат

surment of nitrogen fixation. SoiI

BioI and Biocrem., 1973, 5, N 1, р. 47-83.

2. Stutz R.S. BIiss L.Ñ. AcetyIene — reduction. in remote areas

РХап and SoiI, 1973, 38, 9 1, р. 209-213.

3. BaIandeau J., Oomme rgues Ч.

Assaing nitrogenase С Ч -,асt i чi ty

in the fiе1d BuIIetens from the

KcoIogicaI Research Сощmitee, Stork-

hoIm, 1975, р. 247-254 (прототип).