Détermination de P dans l’extrait chlorhydrique de cendres de sols (dit P-total)
Version 2.0 (2020)
Code P-tot
Secteurs d’utilisation possibles
Secteur d’utilisation
Conseil de fumure
Grandes cultures et herbage Légumes (en pleine terre et sous serre)
Viticulture, Arboriculture, Culture de baies, Plantes aromatiques et médicinales
Caractérisation du site x
Appréciation des polluants Engrais de recyclage
Compost Digestat solide Digestat liquide Boue d’épuration
Engrais de ferme Fumier
Lisier Engrais minéraux
Charbon végétal Recherche Bases légales / Mise en
application de
prescriptions légales - Critères de reconnaissance pour les laboratoires -
Méthodes correspondantes
Prélèvement de
l’échantillon AF-PN
Préparation de l’échantillon AF-PA
extraction P-tot-Ex
mesure P-tot
Domaine de concentration 0 – 100 mg P / L extrait
0 – 1980 mg P / kg terre fine séchée
Résultat mg P / kg terre fine séchée; pas de décimale
Méthodes équivalentes Comme le P total dans l’extrait est mesuré, la mesure peut aussi être faite avec un ICP-OES.
Sécurité / environnement Pas de précautions spéciales
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1. Principe
La teneur « totale » de P est déterminée en faisant d’abord une calcination de la terre fine et puis une extraction par l’acide chlorhydrique des cendres obtenues suivi de l’analyse du P dans l’extrait.
Comme les composants riches en silicate dans le sol ne sont pas saisis, cette fraction de P est appelée la « la teneur en P extrayable par l’acide dit totale ».
2. Exécution
Appareils et ustensiles:
(A) Spectrophotomètre, cuve de 1 cm, longueur d’onde 750 nm.
(B) Pipettes, ballons jaugés, éprouvettes (C) Balance de précision (précision 0.01 g).
(D) Mélangeur Vortex (E) Bain-marie (95-100°C
Réactifs:
(1) Eau déminéralisée (H20, conductivité < 5 S/cm).
(2) Dihydrogénophosphate de potassium (KH2PO4 p.a., M = 136.08 g/mol).
(3) Heptamolybdate d’ammonium tetrahydrate ((NH4)6Mo7O24 4H2O p.a, M = 1235.9 g/mol) (4) Acide sulfurique p.a. (w(H2SO4) = 96 %, M = 98.1 g/mol, d = 1.84)
(5) Molybdate d’ammonium dans H2SO4 10 M:
Dissoudre 40.0 g de molybdate d’ammonium (3,C) dans un ballon jaugé (B) de 1000 ml contenant environ 425 ml H2O (1). Ajouter 555 ml d’acide sulfurique (4) par petites quantités à la fois tout en maintenant le ballon dans l’eau froide ou la glace. Il ne faut pas que le mélange chauffe, sinon il y a apparition d’une coloration bleue et le réactif n’est pas utilisable. Après refroidissement, mettre au trait avec H2O (1) et bien mélanger.
Remarques
Les lunettes de protection sont obligatoires durant cette phase.
Si la solution se colore en bleu, le réactif est seulement utilisable si l’extinction d’un blanc, préparé selon cette méthode est <0.01 comparé avec de l‘eau.
La solution est à entreposer dans un flacon brun a l’abri de la lumière (durée de conservation minimale à température ambiante : 3 mois).
(6) Acide ascorbique (C6H8O6, M=176.1 g/mol) 1 %
Dissoudre 1.5 g (A) d’acide ascorbique dans 150 ml H2O (1).
Remarque: Solution à préparer peu avant l’analyse.
(7) Acide amido-sulfonique (H2NSO3H p.a., M = 97.1 g/mol) (8) Réactif colorant combiné :
(8a) Immédiatement avant l’emploi, dissoudre 4.5 g d’acide amidosulfonique (7,C) dans env. 50 ml d’eau (1), dans un ballon jaugé de 150 ml (B). Ajouter 75 ml de solution de molybdate d’ammonium dans l’acide sulfurique (5,B), refroidir la solution à env. 25°C dans un bain d’eau froide, bien mélanger et mettre au trait avec H2O (1).
Remarque: Effectuer le mélange (7b) sans délai, pour éviter la formation d’un précipité dans la solution (7a) (8b) Mélanger immédiatement la solution préparée (7a) avec un même volume d’acide
ascorbique (6)
(9) Solution-mère de phosphate, 16.00 mmol P / L:
Dissoudre 2.177 g KH2PO4 (2,C) dans 1000 ml de l’eau (1,B) = 16.00 mMol P/L (10) Solutions d’étalonnage :
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(10a) H2O (1) = 0 μMol P / L = 0 mg P/L
(10b) 100 ml solution (10e) + 900 ml H2O (1) = 16 μMol P / L= 0.496 mg P/L (10c) 200 ml solution (10e) + 800 ml H2O (1) = 32 μMol P / L= 0.991 mg P/L
(10d) 5.0 ml solution (9) + 995 ml H2O (1) = 80
μMol P / L = 2.478 mg P/L
(10e) 10.0 ml solution (9) + 990 ml H2O (1) = 160 μMol P / L = 4.956 mg P/L
Remarque: Nous conseillons de calculer la fonction de calibration à l’aide d’une régression quadratique, dont le terme quadratique ne doit pas dépasser 3% du terme linéaire pour le standard le plus concentré.
Les concentrations peuvent être adaptées aux exigences spécifiques du spectrophotomètre.
Mode opératoire
On laisse reposer la solution, prépareé selon la méthode P-tot-Ex, durant la nuit, puis 0.5 ml sont pipetés (B) de la partie supérieure qui est claire. Ce volume est mélangé avec 9.5 ml de l’eau (1) dans un tube à essais (B) et la solution (correspondant à une dilution 1:20) est prête pour l’analyse.
Ajouter 2.0 ml de réactif (8) à l’extrait dilué ou à 10 ml des solutions d’étalonnage (10a-e). Placer le tube dans le bain-marie (E) à >95°C pendant 15 minutes puis laisser refroidir à 20-25°C, bien mélanger (D).
Mesurer sur le photomètre (C) à la longueur d'onde de 750 nm.
Pour les valeurs supérieures de la courbe d’étalonnage, il faut diluer les extraits colorés avec de l’eau. En tenir compte dans le calcul.
3. Calcul
a = résultat mesuré en mg P par L
Dilution : sans dimension, normalement 20
mg P / kg terre fine = a [mg P / L d’extrait] * 20 [dilution] * 0.1 [L] / 0.005 [kg] = a * 400
4. Résultat
mg P / kg terre fine séchée; pas de décimale
6. Validation
Remarque préliminaire
Cette méthode correspond à celle de S. Gupta et H. Häni, série de publication « Schriftenreihe der FAL » 27, page 99, 1998, alors qu’ici la validation est documentée et la mesure de P a été adaptée aux méthodes de référence CO2-P, H2O10-P et AAE10-P. Les solutions de calibration (9) sont les mêmes que pour la mesure de CO2-P.
Précision :
Pour plus d’informations sur la réaction avec le colorant et la précision de mesure, se référer à RM CO2-P.
Domaine d’analyse :
Des 200 échantillons de l’ART qui furent analysés depuis 203, 199 présentaient une teneur de P totale entre 300 et 2'100 mg P/kg. Dans cet intervalle de teneurs, la méthode peut être appliquée
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sans dilution supplémentaire. Un seul échantillon avec 5'500 mg P/kg a nécessité une dilution plus grande.
Reproductibilité :
Pour un intervalle des teneurs entre 80 et 2'500 mg P/kg, la mesure de 46 répétitions montre que le coefficient de variation varie de 2% ± 1%. L’écart-type est de 16 ± 15 mg P/kg et est réduit à 8 ± 6 mg P/kg, si uniquement les 22 échantillons avec une teneur < 800 mg P/kg sont considérés. 4 échantillons avec plus de 10 déterminations indépendantes donnent le même résultat.
Robustesse :
La robustesse de la mesure, particulièrement l’absence d’erreurs à cause de HCl, se montre par le fait que des dilutions de 1:10 (10 échantillons) et de 1:50 (59 solutions de 32 échantillons) donnent le même résultat dans l’intervalle de 1%.
Des additions de phosphate à 13 solutions de mesure sont recouvertes à 100% ± 3%.
Une calcination à 600°C au lieu de 500° produit des solutions qui sont en partie plus claires. Le résultat obtenue est néanmoins le même (100% ± 2%, N=6).
Justesse:
4 échantillons de l’essai inter laboratoires internationale ISE étaient analysés chacun dans au moins 2 séries indépendantes. Les résultats correspondent aux paramètres d’ISE « Acid
extractabe (so-called) Total » : 3 résultats avec des teneurs « normales » entre 500 et 2'500 mg P/kg étaient très bien dans les limites définies par l’écart-type d’ ISE, un échantillon avec une teneur de P-total très basse donnait un résultat de 83 mg P/kg au lieu de 91 ± 5 mg P/kg.
Autres indicateurs pour la justesse : 1) La moitié de la pesée donne le même résultat (99% ±2%, N=7).
2.) Le recouvrement d’additions de phosphate avant la calcination est bien : 98% ±7% (16 matching Pairs de 8 échantillons).
Notices explicatives:
Le P-total, déterminé par cette méthode - tout comme les métaux lourds déterminés selon OSol - est une teneur « dite » totale car P inclus dans les silicates n’est pas saisi. Pour les 4 échantillons ISE, mentionnés ci-dessus les teneurs « Real total P » sont 2% à 20% plus élevées.
L’extraction des sols non calcinés donne des teneurs qui sont 6 à 70 % plus petites (N = 26). Ces teneurs sont dénommées « P-total inorganique ».
Faits agronomiques:
Un schéma d’interprétation n’existe pas pour P-total.
Les normes de fertilisation, respectivement les retraits annuels, correspondent à 25 kg P/ha, ce qui correspond à une teneur de P de 10 mg/kg pour des échantillons de sol d’une profondeur de 0-20 cm et un poids spécifique apparent sec de 1.25 kg/L. Puisque cette valeur est beaucoup plus basse que les teneurs en P total habituelles de 300 à 2000 mg/kg, la détermination de routine de P-total n’est pas assez précise pour poursuivre la fertilisation ou l’enlèvement de P au cours d’une année. Toutefois la précision devrait satisfaire à donner des informations à long terme sur les variations de P total dues à un enrichissement ou une diminution anthropogène de P dans les sols.
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Il n’y a pas de corrélation entre P-total et AAE10-P: AAE10-P varie entre 0.3% et 24% de P-total (médian : 4%) pour les 200 échantillons mentionnés ci-dessus. Les indices de P (méthode CO2-P) recalculées en mg P/kg sol sont encore plus basses comparés à P-total (0.01 – 1.9 %, médian : 0.1%).
7. Histoire
Version Type du changement nouveau avant
Version 1 (2003) établissement de la méthode (extraction et mesure dans une méthode)
Version 1.1 (2010) Autorisation de la méthode (extraction et mesure dans une méthode)
Version 2.0 (2020) Révision méthode
éditorial
Extraction dans méthode P-tot-Ex Mesure dans méthode P-tot
Publication électronique avec nouveau layout
Extraction et mesure ensemble dans la méthode P-tot
Impressum
Éditeur Agroscope
Reckenholzstrasse 191 8046 Zürich
www.agroscope.ch/referenzmethoden Renseignements Diane Bürge
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