Метод Кука
Как указывалось выше, при снижении концентрации фосфора в почвенном растворе (в результате выноса фосфора растениями, поглощения, вымывания и т. п.) динамическое равновесие между твердыми и жидкими фазами почвы нарушается. Для восстановления нарушенного равновесия новые порции фосфатов почвы переходят в раствор в результате самодиффузии. Скорость этого процесса имеет большое значение для фосфорного питания растений.
Так, если концентрация фосфатов в растворе восстанавливается медленно, то поглощение фосфора растениями будет ограниченно. Только в том случае, если скорость перехода фосфатов в раствор является достаточной, растения могут поглощать необходимое для их нормального роста и развития количество фосфатов.
При измерении суммарной скорости перехода фосфатов из твердых фаз почвы в раствор Кук использовал принцип Амера и др., которые показали, что если в почвенную суспензию добавляют анионообменную смолу, то фосфор поглощается смолой со скоростью, которая не зависит от свойств смолы, а зависит только от скорости растворения фосфатов твердых фаз почвы.
При этом Кук установил, что для промежутков времени примерно до 2-х час. между количеством фосфора (P), извлеченного из почвы, и временем (t) существует взаимосвязь, показанная на рис. 6 а.
Для получения этой зависимости в линейной форме в качестве независимой переменной взята величина √t (рис. 6 б), и тогда
Л.П. Похлебкина по методу Кука определяла скорость перехода фосфатов в раствор из дерново-подзолистой почвы. Она установила, что величина R возрастает с повышением количества внесенных в почву фосфатов, а величина P повышается с увеличением времени (t) взаимодействия почвы с анионитом.
Метод основан на извлечении фосфатов из почвы анионитом в С1-форме (анионит марки ЭДЭ-10П или АВ-17) в течение 2-х часов с интервалами времени по 10 мин. при t = 30 ± 1° С. Соотношение почва : вода = 1 : 25; почва : анионит = 1 : 1.
Ход анализа. 12 навесок по 1 г воздушно-сухой почвы (сито d 0,25 мм) помещают соответственно в 12 плоскодонных колбочек емкостью 50—100 мл, приливают по 25 мл дистиллированной воды и взбалтывают 2 часа. После этого в каждую колбочку, за исключением одной контрольной колбы, погружают капроновый мешочек с 1 г анионита (сито d 0,5 мм) и продолжают взбалтывание: одной колбочки — 10 мин., второй — 20 мин., третьей — 30 мин., ..., одиннадцатой — 120 мин. После этого анионит отделяют от почвы и выщелачивают поглощенный фосфор с помощью 0,5 н. HCl, как описано выше (см. ионообменную хроматографию). Вытесненный из смолы фосфор определяют колориметрически, получают значение P (в мг P2O5 на 100 г или на 1 кг почвы) при времени t = 10, 20, ..., 120 мин.
Контрольную колбу (без добавления анионита) сразу же фильтруют, а в фильтрате определяют фосфор колориметрически. Данные содержания фосфора (мг P2O5 на 100 г или 1 кг почвы) при времени взаимодействия навески почвы с анионитом t = 0 дают значение константы — В. Зависимость извлечения из почвы фосфора от времени t (кинетический фактор R) вычисляют из уравнения (45).
Реактивы и материалы. Приготовление анионита в Cl-форме и капроновых мешочков описано выше.
Таким образом, для характеристики фосфатного состояния почв в последнее время используют следующие факторы:
1) «интенсивность» (I) — концентрация фосфат-ионов почвенного раствора, фосфатный потенциал почв;
2) фосфатную «емкость» (Q) — потенциальный запас растворимых фосфатов почвы, фосфаты поверхности твердых фаз почвы;
3) фосфатную буферную способность почв (PBCp), характеризующую способность почв противостоять изменению фосфатного потенциала при внесении фосфатов или их извлечении из почвы;
4) кинетический фактор (R) — скорость, с которой фосфат-ионы поступают с поверхности твердых фаз почвы в почвенный раствор путем самодиффузии.
5) взаимосвязь одного или нескольких этих факторов между собой, урожаем и выносом фосфора растениями.
