Bodenkundliches PraktikumBodenkundliches Praktikum

SS 2006SS 2006

Versuch 6

Nährstoffgehalt und -verfügbarkeit

Gruppe 6b

André DappaPhillip Kreye

Benjamin VollbrechtJens Schultze

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung• Material• Vorbereitungen• N-Bestimmung• K-Bestimmung• Ergebnisse• Fehlerbetrachtung• Fazit

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Einleitung

• Ziel des Versuches: ist es, Nährstoffe Kalium und Stickstoff in Bodenproben mit Hilfe der Kjeldahlmethode und des Flammenphotometers zu bestimmen.

• Wie ist die Planzenverfügbarkeit der Nährstoffe

• Somit kann man den Boden bewerten und eventuelle Kalkulationen über die Düngung erstellen

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Material

• LössAh-Horizont

Probennahme: 20.04.2006 im Reitlingstal / Elm

• PodsolAhe-Horizont

Probennahme: 20.04.2006 in der Nähe von

Vollbüttel bei Gifhorn

• Protokolle von 14 Gruppen

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Vorbereitungen• Extraktionsmittel:

- dest. Wasser

- 0,05 m H2SO4

- 0,05 m CaCl2

• 20g Löss/Podsol mit Spatelspitze Aktivkohle in je 3 PE-Flaschen mit Extraktionsmittel

• 20g Podsol mit Spatelspitze Aktivkohle in je 3 PE-Flaschen mit Extraktionsmittel

• 20min horizontal schütteln bei 120 U/min mit anschließendem filtrieren in 6 Erlmeyerkolben

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Extraktionsmittel und die Funktionsweise

• H2O

Erfassung der in der Bodenlösung vorhanden Ionen

• CaCl2

Austauschbare Ionen werden an der Mineraloberfläche gelöst (K+ bzw. NH4

+)

• H2SO4

Aufweitung und teilweise Zerstörung der Mineralstruktur

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

N-Bestimmung

Kjeldahlmethode

1. Destillierkolben mit Extraktionslösung

2. mit NaOH gefüllter Tropftrichter

3. Kolben mit Wasser- dampf

4. Vorlage mit H3BO3 und Tashiro-Indikator

1

2

3

4

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Kjeldahl-Methode1. Extraktion der Bodenproben

2. Filtration nach dem Schütteln

3. Destillation der Filtrate

4. Titration mit HCl

Titration mit 0,02 N HCl → N-Gehalt wird berechnet:

N = (VHCl – VBl) * NHCl * MN

N: Stickstoffgehalt [mg]

VHCl: Verbrauchte Menge HCl [ml]

VBl: Blindwert von HCl [ml]

NHCl: Normalität von HCl [mol\l]

MN: Molare Masse N [g\mol]

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Flammenphotometer

1. Extraktion der Bodenproben

2. Filtration nach dem Schütteln

3. Analyse im Flammenphotometer

K-Bestimmung

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Flammenphotometer

Boden g 100

mg l mg

[g] Einwaage ml 1000

g 100 [ml] sungSchüttellö 1

• Ablesung des K-Gehaltes direkt am Flammenphotometer

• Umrechnung in mg/100g Boden:

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Ergebnisse

Pod Ahe (CaCl2) bei Kalium

0

5

10

15

20

25

1a 1b 2a 2b 3a 3b 4a 4b 5a 5b 6a 6b 7a 7b

Kal

ium

konz

entr

atio

n [m

g/10

0g B

oden

]

1a

1b

2a

2b

3a

3b

4a

4b

5a

5b

6a

6b

7a

7b

Abweichung zum Mittelwert (14,1) zu groß

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Ergebnisse

Löss Ah (H2O) bei Stickstoff

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1a 1b 2a 2b 3a 3b 4a 4b 5a 5b 6a 6b 7a 7b

Stic

ksto

ffko

nzen

trat

ion

[mg/

100g

Bod

en]

1a

1b

2a

2b

3a

3b

4a

4b

5a

5b

6a

6b

7a

7b

Abweichung zum Mittelwert (8,75) zu groß

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Stickstoff - GehaltN-Gehalt für den Podsol und Löss anhand der 3 Extraktionslösungen

18,7

23,4 23,2

9,3

11,512,7

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

Pod Ahe(H2O)

Pod Ahe(CaCl2)

Pod Ahe(H2SO4)

Löss Ah(H2O)

Löss Ah(CaCl2)

Löss Ah(H2SO4)

Podsol Löss

Sti

ckst

off

ko

nze

ntr

ati

on

[m

g/1

00

g B

od

en]

Mittelwert

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Kalium - GehaltK-Gehalt für den Podsol und Löss anhand der 3 Extraktionslösungen

7,5

14,0

11,4

5,4

14,8

17,3

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

Pod Ahe(H2O)

Pod Ahe(CaCl2)

Pod Ahe(H2SO4)

Löss Ah (H2O) Löss Ah(CaCl2)

Löss Ah(H2SO4)

Podsol Löss

Kal

ium

kon

zen

trat

ion

[m

g/10

0g B

oden

]

Mittelwert

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Fehlerbetrachtung

• Fehler beim Wiegen• Ablesefehler bei der Titration (0,05ml)• Fehlerhafte Einschätzung des Farbumschlagspunktes• Eventuelle Verunreinigungen der Kolben bei der

Destillation• Fehlerhafte Beschriftung der Proben d.h. eventuelle

Vertauschung• Fehler bei der Filtration (Extraktion am Filter vorbei

gelaufen)

Versuch 6: Nährstoffgehalt und -Verfügbarkeit

Fazit

• Zunahme der extrahierten Menge an N von H2O über CaCl2 zu H2SO4

• Vor den Messungen wurde der Podsol mit Stickstoff angereichert:

140mg Ammoniumchlorid (NH4Cl) auf 400g Boden

• Ohne diese Anreicherung hätte man sehr niedrigere Werte gemessen

• Flammenphotometer bei Kalium ist eine sehr genaue Methode

• Bei der Kjeldahlmethode gab es viele Ausreißer