Schweizerische Referenzmethoden der Forschungsanstalten Agroscope
Messung der potentiellen Nitrifikation
Version 1.2 (2020)
Code der
Referenzmethode B-NIP-BA Mögliche
Einsatzbereiche
Einsatzbereich
Düngeberatung
Ackerkulturen und Grasland Gemüsebau (Freiland /
Gewächshaus) Weinbau, Obstbau,
Beerenanbau, Gewürz- und Medizinalpflanen
Standortcharakterisierung x
Schadstoffbeurteilung
Düngeruntersuchungen
Recyclingdünger
Kompost Gärgut fest Gärgut flüssig Klärschlamm Hofdünger Mist
Gülle Mineraldünger
Pflanzenkohle Forschungsmethoden
Analysenprogramm
Probennahme B-M-PN
Probenaufbereitung B-PAL Aufschluss
Messung B-NIP-BA, NM-NO3, NM-NH4, TS
Konzentrations- / Messbereich
Angabe der Ergebnisse g NO3-N g-1TS h-1 ; 3 Dezimalstellen
Bemerkungen für äquivalente Methoden Sicherheit / Umwelt
Schweizerische Referenzmethoden der Forschungsanstalten Agroscope
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1. Prinzip
Die Methode misst die im Labor maximale Nitrifikationsrate einer Bodenprobe. Die maximale Nitrifikationsrate wird durch Optimierung der Wasserverhältnisse, der Belüftung sowie der Ammonium- und der Phosphat - Verfügbarkeit erreicht (Davidson et al. 1990).
2. Durchführung
Apparaturen und Geräte:
(A) Waage (0.01 g Teilung).
(B) Kühlbares Rundschüttelwasserbad.
(C) Kühlbrutschrank.
(D) 250 ml Erlenmeyerkolben (weithals).
(E) Silikonstopfen mit einem Glasrohr (Länge ca. 40 mm Ø 4 mm) für die Belüftung.
(F) Ultrazentrifuge.
(G) 12 ml Zentrifugenröhrchen.
(H) 10 ml Luftpolsterpipette, 10 ml Spitzen mit abgeschnittener Spitze zur Vergrösserung des vorderen Ø auf 3 mm (zum Pipettieren von Bodensuspension).
(I) 30 ml Polyethylen-Flaschen.
(J) Trichter (Ø ca. 4.5 cm).
(K) Faltenfilter (S & S 595 ½, Ø 70 mm).
(L) Dispensor (100 ml).
Reagenzien:
(1) Demineralisiertes Wasser (H2O, Leitfähigkeit < 2 S/cm).
(2) 0.2 M Kaliumdihydrogenphosphat (KH2PO4 M = 136.09 g/mol):
27.22 g KH2PO4 in 1000 ml H2O (1) lösen.
(3) 0.2 M di-Kaliumhydrogenphosphat (K2HPO4, M = 174.18 g/mol):
34.84 g K2HPO4 in 1000 ml H2O (1) lösen.
(4) 50 mM Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4, M = 132.14 g/mol):
6.61 g (NH4)2SO4 in 1000 ml H2O (1) lösen.
(5) Vorbereitung der Substratlösung:
1.4 ml 0.2 M KH2PO4-Lösung (2) 3.6 ml 0.2 M K2HPO4-Lösung (3) 10 ml 50 mM (NH4)2 SO4-Lösung (4)
mit ca. 800 ml H2O (1) mischen, pH mit 0.5 M Schwefelsäure (H2SO4) oder 1M Natronlauge (NaOH) auf 7.2 einstellen, mit H2O (1) auf 1000 ml auffüllen. Diese Lösung immer frisch vorbereiten.
Arbeitsvorschrift:
Eine ca. 17 g TS entsprechende feuchte Bodenmenge in 250 ml Erlenmeyerkolben (D) einwiegen, mit den Silikonstopfen (E) verschliessen und über Nacht bei gewählter Temperatur (z.B.
Feldtemperatur) im Brutschrank (C) präinkubieren.
Zu den eingewogenen Proben 100 ml Substratlösung (5) zugeben. Die Kolben auf den Schüttler (B) geben und bei der gewählten Temperatur 24 Stunden bei 170 RPM schütteln. Schüttelbeginn notieren.
2, 6, 22 und 24 Stunden nach Schüttelbeginn 2 x 6 ml Bodensuspension in je 1
Zentrifugenröhrchen (G) pipettieren (Zeit notieren) und bei 18’000 RPM und 4° C 17 Minuten zentrifugieren. (Zur Abhilfe des entstehenden Rings mit Bodenmaterial am Erlenmeyerkolben den Schüttler vor der Probenahme kurz auf eine höhere Tourenzahl stellen).
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Der klare Überstand wird abdekantiert, durch Faltenfilter (K) in die Polyethylenflaschen (I) filtriert und bis zur Messung von Nitrat bei -20° C tiefgefroren.
Nitratstickstoff (NO3-N) wird im Filtrat gemessen (Methode NM-NO3).
3. Berechnung
Die Nitrifikationsrate NO3-N ml-1 h-1 entspricht der Steilheit der Regressionsgeraden aus den Messungen nach 2, 6, 22 und 24 Stunden.
Diese Rate wird auf g NO3-N gTS-1 h-1 umgerechnet
Berechnung des N-Gehaltes bezogen auf Feinerde (TS).
Gehalt im Boden = Gehalt in der Extraktionslösung multipliziert mit Gesamtflüssigkeitsmenge im Extrakt dividiert durch Menge Bodentrockensubstanz
g NO -N - TS = a 100 + EW WG
3 / TS %
g Boden %
EW
wobei:
a = NO3-N -Gehalt in der Extraktionslösung (g NO3-N / ml) 100 = zugegebene Menge Extraktionslösung (ml)
EW = Bodeneinwaage (naturfeucht) (g)
WG % = Wassergehalt des naturfeuchten Bodens (vgl. Methode TS) (%)
TS % = Trockensubstanzgehalt des naturfeuchten Bodens (vgl. Methode TS) (%)
4. Resultatangabe
g NO3-N g-1TS h-1 ; 3 Dezimalstellen
5. Bemerkungen
Von der Substratlösung wird ein Blindwert für Nitrat bestimmt.
6. Literatur
Davidson E.A., Stark J.M. and Firestone M.K. (1990) Microbial production and consumption of nitrate in an annual grassland. Ecology, 71 (5), 1968-1975.
7. Historie
Version Art der Änderung neu bisher
Version 1 (1996) Erstellung Methode Version 1.1 (998) Freigabe Methode
Version 1.2 (2020) Editorisch Elektronische Veröffentlichung mit geändertem Layout
