экспресс-метод определения нитратного азота в растениях

Формула изобретения

ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРАТНОГО АЗОТА В РАСТЕНИЯХ, включающий подготовку пробы, измерение в ней потенциала нитратного ионоселективного электрода и определение концентрации нитратного азота в исследуемой пробе на основании измеренного потенциала, отличающийся тем, что подготовку пробы осуществляют путем отжатия сока из свежеотобранных образцов растительного материала и обработки его 1%-ным водным раствором алюмокалиевых квасцов при их объемном соотношении 1:28-30 и при перемешивании.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при диагностике питания растений в процессе выращивания, а также при контроле качества сельскохозяйственной продукции.

Известен способ определения нитратного азота в растениях с дисульфофеноловой кислотой. Способ предусматривает подготовку пробы, обработку ее дисульфофеноловой кислотой, а затем раствором щелочи. В присутствии нитратов в испытуемом растворе появляется желтое окрашивание. Затем, в фотоэлектроколориметре определяют оптическую плотность раствора, а концентрацию нитратов в растворе находят на основании их оптической плотности по градуировочной кривой (Практикум по агрохимии. Под ред. проф. Б.А.Ягодина, М. ВО "Агропромиздат, 1987, с. 186-188).

Способ обладает высокой точностью и дает устойчивые результаты. Однако, он требует много времени, трудоемок и может быть использован только в лабораторных условиях.

Известен также способ определения количества нитратов в плодах, включающий отбор пробы, ее измельчение, экстрагирование нитратов уксусной кислотой, введение в экстракт салициловой и серной кислот, а затем раствора щелочи, измерение значения оптической плотности полученной смеси и последующее установление по измеренному значению количества нитратов (Авторское свидетельство СССР N 1160302, кл. G 01 N 31/04, опубл. 1985).

Однако данный способ также сложен и длителен в исполнении и не может быть использован для оперативной диагностики обеспеченности растений в процессе выращивания азотом и контроля качества сельскохозяйственной продукции.

Наиболее близким к предлагаемому является широко используемый в практике агрохимических исследований способ определения нитратного азота в растительной продукции с помощью ионоселективного электрода. Способ предусматривает подготовку пробы путем измельчения растительного материала, отбора средней пробы и гомогенизации ее в 1% водном растворе алюмокалиевых квасцов. При отсутствии гомогенизатора пробу измельченного растительного материала растирают в ступке с кварцевым песком до однородной массы, причем предварительно песок настаивают в соляной кислоте, затем отмывают хлор-ионы, высушивают и прокаливают в муфельной печи. Растертую пробу заливают 1% водным раствором алюмокалиевых квасцов и повторно растирают в течение 3-5 минут. Полученную массу количественно переносят в стакан и энергично перемешивают. В полученной суспензии измеряют потенциал нитратного ионоселективного электрода, а концентрацию нитратов в исследуемой суспензии находят по калибровочному графику на основании измеренного материала (Практикум по агрохими. Под ред. проф. Б.А.Ягодина, М. ВО "Агропромиздат", 1987, с. 188-190).

Способ позволяет с достаточно высокой точностью определить содержание нитратного азота в растительном материале и в течение меньшего времени, чем способом с дисульфофеноловой кислотой. Однако он требует сложного оборудования, применим только в стационарных лабораторных условиях, а в случае отсутствия в лаборатории гомогенизатора способ усложняется дополнительно из-за трудоемкости и длительности процесса приготовления гомогената.

Целью изобретения является упрощение и ускорение способа, обеспечение применимости его в полевых условиях для оперативной диагностики режима питания растений в процессе выращивания и контроля качества сельскохозяйственной продукции.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе определения нитратного азота в растениях, включающем подготовку пробы, измерение в ней потенциала нитратного ионоселективного электрода и определение концентрации нитратного азота в исследуемой пробе на основании измеренного потенциала, согласно изобретению, подготовку пробы осуществляют путем отжатия сока из свежеотобранных образцов растительного материала и обработки его 1% -ным водным раствором алюмокалиевых квасцов при их объемном соотношении 1: 28-30 и при перемешивании.

В предложенном способе значительно упрощается и ускоряется процесс подготовки пробы, что позволяет использовать его не только в лабораторных условиях, но и в полевых исследованиях. При этом установлено, что предложенные условия подготовки пробы позволяют устранить влияние мешающих ионов на электродную функцию ионоселективного электрода в неменьшей степени, что и в известном способе. Это дает возможность получать не менее надежные и точные результаты анализа.

П р и м е р. Из 80-100 растений, взятых по диагонали поля в утренние часы, отбирают для анализа 20-30 здоровых растений. Отобранные образцы растений обтирают ватой или фильтровальной бумагой, укладывают в ручной пресс и выжимают сок. Если сок выжимается плохо, то необходимо перевернуть массу в прессе и снова сжать рычаги. Выжатый сок сливают в маленькую пробирку или стаканчик. Затем пипеткой берут 0,5 мл сока (18-19 капель, переносят в мерный цилиндр на 25 мл, приливают 1%-ный водный раствор алюмокалиевых квасцов до отметки 15 мл (объемное соотношение сока и раствора 1:29), перемешивают, переливают в стаканчик на 50 мл и измеряют потенциал нитратного ионоселективного электрода на иономере.

При проведении анализа в лабораторных условиях и использовании иономера типа ЭВ-74 содержание нитратного азота в растительном материале в мг/л сока находят по формуле

Х , где рNO₃ отрицательный логарифм концентрации нитратного азота;

14 атомная масса азота;

V объем вытяжки, мл;

V₁ объем сока, мл;

10³ коэффициент перевода в мл.

При проведении анализа в полевых условиях необходимо пользоваться нитратомером типа НМ-002. Его калибруют для определения нитратного азота в мг/л. Перед определением нитратов прибор настраивают по стандартным растворам. В качестве раствора С₁ следует использовать раствор с рСNO₃ 5 и пересчетный коэффициент 42. В качестве раствора С₂ следует использовать раствор с рСNO₃ 2,5 и пересчетный коэффициент 1328. В качестве раствора С₃ следует использовать раствор с рСNO₃ 3 и пересчетный коэффициент 420. В качестве раствора С₄ следует использовать раствор с рCNO₃ 4 и пересчетный коэффициент 42.

Результаты конкретных определений на различных растениях, полученных в полевых условиях и статистической обработки экспериментальных данных приведены в таблице.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что предложенный способ снижает варьирование результатов измерений и немного повышает точность определения. Корреляционная связь между известным и предложенным способами сильная. Коэффициент корреляции равен 0,79.