Lézeres szemcseösszetétel elemzés néhány előkészítő eljárásának vizsgálata nagy szervesanyag-tartalmú talajokon

Madarász, Balázs and Jakab, Gergely and Szalai, Zoltán and Juhos, Katalin (2012) Lézeres szemcseösszetétel elemzés néhány előkészítő eljárásának vizsgálata nagy szervesanyag-tartalmú talajokon. Agrokémia és Talajtan, 61 (2). pp. 381-398. ISSN 0002-1873

Text agrokem.60.2012.2.11.pdf Restricted to Repository staff only until 31 December 2032. Download (487kB)

Abstract

Talajok szemcseösszetételének vizsgálata előtt nélkülözhetetlen a talajban található eltérő tulajdonságú kötőanyagok feloldása, roncsolása, mivel ezeknek fontos szerepe van a mikro- és makroaggregátumok kialakításában. Ennek hiányában jelentős mennyiségű agyagszemcse marad aggregátumokban, a szemcseösszetételt, agyagtartalmat jelentősen módosítva. Jelen tanulmányban az egyik leggyakoribb ragasztóanyagnak, a talajok humusztartalmának a hatását vizsgáltuk. A statisztikai analízis eredménye szerint a humuszt bontó hidrogén-peroxidos kezelésekkel – a kontrollként használt, humusz nélküli folyóvízi homok kivételével – szignifikánsan nagyobb agyagtartalmat mérünk, mint a MSz szerinti Na-pirofoszfátos kezeléssel. A hidrogén-peroxidos előkészítéssel a talajminták szemcseösszetételének varianciája lényegesen kisebb, mint más kezeléseké, vagyis az intenzívebb előkészítő eljárásokkal a minták szemcseméret eredményeinek különbsége csökken. Az előkészítő eljárások különbségének az okát keresve a talajok humusz- és agyagtartalmának korrelációját elemeztük. A humusz az agyagtartalommal gyengén korrelált. Az 1–5. kezelésekkel kapott agyag- és a talaj humusztartalma között negatív, míg a hidrogén-peroxidos kezelések esetén gyenge pozitív kapcsolatot mutattunk ki. Az ultrahangos kezelések kiemelt jelentőségűek az előkészítésekben, de az agyagtartalomban szignifikáns különbség csak a hidro-gén-peroxidos kezelések esetén mutatható ki. Vizsgálataink megmutatták a talajminták szemcseméret elemzése előkészítésének, az ásványi szemcsék dezaggregálásának fontosságát, valamint azt, hogy a dezaggregálás elégtelensége jelentősen kisebb agyagtartalmat eredményez. Talajok szemcseméret meghatározásában, de különösen a jelentősebb szervesanyag-tartalmú talajokéban a hidrogén-peroxidos előkészítő eljárás használandó. A Na-pirofoszfátnak és az ultrahangos kezelésnek a talajminta diszpergálásában van nagy jelentősége. Szükségesnek tartjuk ezért a hazai talaj szemcseméret-elemzés szabványát (szabványait) felülvizsgálni, továbbá az európai szemcseméret-elemzési eljárások tapasztalatainak megismerését és beépítését a hazai szemcseméret analitikai gyakorlatba. | According to the Hungarian Standard (MSZ), a simple sodium pyrophosphate treatment is applied for the grain size distribution analysis of soils in Hungary. The main goal of the present study is to reveal how different sample preparation methods affect the results of grain size distribution measurements. In other words, the proportion of clay minerals is examined depending on how the samples are prepared. A further aim is to determine the size of the original aggregates. Seventeen samples taken from 5 soil types were studied together with a fluvial sand sample in a total of 119 analyses. Most of the examined soils were rich in organic material. In most cases samples were collected from the uppermost A horizon, but on several occasions from various depths in the soil profile, as well. Each 20 g air-dry sample was passed through a 2 mm sieve. The selected samples were analysed after preparation with 7 different methods: (1) soaking the soil in distilled water (21 °C) for half an hour, (2) soaking the soil in a 70 °C water-bath for 12 hours, (3) soaking the soil in a 70 °C water-bath for 12 hours followed by ultrasonic treatment for 10 min, (4) pre-treatment of the soil samples with sodium pyrophosphate according to the standard procedure (MSZ 08-0205-1978), (5) pre-treatment of the soil samples with sodium pyrophosphate according to the standard procedure followed by ultrasonic treatment for 10 min, (6) hydrogen peroxide (H2O2) treatment as proposed by van Doesburg (Buurman et al. 1996), (7) H2O2 treatment followed by ultrasonic treatment for 10 min. The prepared soil suspensions were analysed using Fritsch Analysette Microtech 22 laser diffraction equipment (0.109–628 µm). The data were statistically analysed using PASW Statistics 18 software. The investigations confirmed that soil samples treated with H2O2 have a higher measured clay content than those prepared using sodium pyrophosphate. Besides, hydrogen peroxide treatment results in much smaller variance in the grain size distribution compared to other methods, meaning that more intensive preparation reduces the differences between the samples. A slight correlation between humus and clay content was revealed by correlation analysis, which was carried out to explain the observed differences between the treatments. Ultrasonic treatment had an outstanding role in the treatment of soil samples. This study demonstrated the importance of proper sample preparation, showing that the insufficient dispersion of mineral particles leads to false clay content values. In the case of soils, especially those rich in organic material, it is suggested that hydrogen peroxide treatment should be applied to destroy organic matter, whereas ultrasonic treatment and sodium pyrophosphate are the most effective methods for the dispersion of the soil samples.

Actions (login required)

Edit Item