PŘÍLOHY
Příloha 1 Metoda Walkley – Black v modifikaci Novák – Pelíšek (JANDÁK a kol. 2003) Princip: Organický uhlík se zoxiduje chromsírovou směsí při zvýšené teplotě (120 °C) a oxidačně redukční titrací Mohrovou solí se určí nezreagovaný zbytek chromsírové směsi. Potřeby: Erlenmayerova baňka, pipeta, dvě byrety, odměrný válec 10 ml a 20 ml. Reagencie: 0,166M K2Cr2O7 (1N), 0,5M Fe/NH4/2/SO4/2 = Mohrova sůl (0,5N), konc. H3PO4, konc. H2SO4, o-fenantrolin. Příprava reagencí: 0,166M K2Cr2O7 – molární hmotnost 294,21 děleno šesti = 49,035g. Rozpustíme ve 400 ml destilované vody a doplníme do 1000 ml. 0,5M (0,5N) Mohrovou sůl – molární hmotnost 392,14 děleno dvěma = 196,07g Fe/NH4/2/SO4/2 . 6H2O rozpustíme v 500 ml destilované vody, přefiltrujeme, přidáme 20 ml konc. kyseliny sírové a po vychladnutí roztok doplníme na 1000 ml. 1,624g o-fenantrolinu a 0,695g síranu železnatého rozpustíme v destilované vodě a doplníme do 100 ml. Postup: Navážíme vzorek zeminy do Erlenmayerovy baňky o objemu 250 ml dle následující tabulky, která vychází z předpokládaného obsahu humusu.
Humus (%)
Corg. (%)
Navážka (g)
<1
< 0,58
1
1–2
0,60 – 1,20
1,00 – 0,50
2–4
1,20 – 2,30
0,50 – 0,20
4–7
2,30 – 4,10
0,20 – 0,15
7 – 10
4,10 – 5,80
0,15 – 0,10
10 – 15
5,80 – 8,70
0,10 – 0,05
Z byrety přidáme 10 ml dvojchromanu draselného a 10 ml konc. kyseliny sírové a obsah se opatrně promíchá. Směs se ponechá v klidu nejméně hodinu. Pak se zředí cca 200 ml destilované vody, na maskování Fe2+ se válečkem přidá cca 6 ml konc. kyseliny fosforečné a 5 – 7 kapek o-fenantrolinu. Titrujeme 0,5M Mohrovou solí. Barevný přechod indikující konec titrace probíhá z lahvově zelené do hnědočervené barvy. Dále se stanoví faktor (titr) Mohrovy soli: 10 ml dvojchromanu draselného (0,166M) a 20 ml konc. kyseliny sírové po jedné hodině zředíme cca 200 ml destilované vody, přidáme konc. kyselinu fosforečnou a o-fenantrolin. Titrujeme 0,5M Mohrovou solí do hnědočervena. Výpočet:
10 – počet ml dichromanu draselného (0,166M), c – koncentrace roztoku Mohrovy soli, B – spotřeba Mohrovy soli při zpětné titraci v ml, 0,003 – faktor zvolený za předpokladu, že 1ml K2Cr2O7 (0,166M) oxiduje 3 mg Corg., g – navážka vzorku (g)
Příloha 2 Metoda stanovení frakcí humusových látek podle Kononové – Bělčikové (JANDÁK a kol. 2003) Princip: Spočívá v rozrušování stabilních humátů pufrovaným pyrofosfátem sodným. Přitom dochází k uvolňování sodných humátů, které jsou extrahovány z půdního vzorku. Vhodným postupem jsou humusové látky děleny na humínové kyseliny a fulvokyseliny. Potřeby: chemické sklo, pipety, byrety a odstředivka Reagencie: 0,166M K2Cr2O7, 0,1M pyrofosforečnan sodný, 0,5M Fe/NH4/2/SO4/2 = Mohrova sůl, konc. H2SO4, o-fenantrolin, NaOH, síran železnatý Příprava reagencí: 44,60g pyrofosforečnanu a 4g NaOH do 1000 ml destilované vody 0,5M (0,5N) Mohrovou sůl – molární hmotnost 392,14 děleno dvěma = 196,07g Fe/NH4/2/SO4/2 . 6H2O rozpustíme v 500 ml destilované vody, přefiltrujeme, přidáme 20 ml konc. kyseliny sírové a po vychladnutí roztok doplníme na 1000 ml 49,04g dvojchromanu do 1000 ml destilované vody 1,624g o-fenantrolinu a 0,695g síranu železnatého se rozpustí v destilované vodě a doplní se do 100 ml Postup: Navážíme 5g vzorku zeminy do 250 ml PE láhve, zalijeme 100ml směsí pyrofosforečnanu sodného a NaOH, necháme stát 16-18 hod. Poté důkladně protřepeme a odstředíme (10 minut při 2000 otáčkách). Získaný čirý eluát sbíráme do 250 ml odměrky. Usazenina se opět zalije 50 ml pyrofosforečnanu sodného, důkladně promícháme a znovu odstředíme. Toto opakujeme třikrát. Eluát sbíráme do 250 ml odměrky a do požadovaného objemu doplníme zbylou směsí pyrofosforečnanu sodného. Získaný základní výluh promícháme a odpipetujeme 2 x 25 ml do Erlenmayerových baněk a dáme odpařit do sucha. Po vychladnutí přidáme spalovací směs (5 ml 0,166M K2Cr2O7) a necháme stát 24 hod. Zředíme destilovanou vodou, přidáme kyselinu fosforečnou a o-fenantrolin. Titrujeme 0,5M Mohrovy soli a stanovíme obsah veškerých humusových látek.
Ze základního výluhu odpipetujeme 2 x 50 ml do kádinek a přidáme 1 ml konc. kyseliny sírové, promícháme a spalujeme 15 minut v sušárně vyhřáté na 60 – 70 °C. Po vychladnutí sraženinu humínové kyseliny odstředíme (10 minut při 1800 otáčkách). Eluát, který obsahuje fulvokyseliny, se dá do další kádinky, kde po odpaření a titraci stanovíme CFK. Sraženina humínové kyseliny se poté také dá do kádinky odpařit. Titrací se stanoví obsah CHK a CFK. Barevný přechod jde z modrozelené do cihlově červené barvy. Tímto způsobem jsme provedli rozdělení humusových látek na humínové kyseliny a fulvokyseliny a stanovili jsme obsah jejich uhlíku. Paralelně se vzorky se připravuje slepý pokus (blank). Výpočty: CHL = (a - b) x 0,3 CHK = (a - b) x 0,15 a – spotřeba Mohrovy soli na titraci slepého vzorku, b – spotřeba Mohrovy soli na titraci vzorku.
TABULKY: Tabulka 9: Základní charakteristika lokality Vatín
GPS
půda orná půda
N 49° 31,091´
E 15° 58,196´
2,00-0,05 50
TTP
49° 31,091´
15° 58,196´
55
Zrnitost (%) 0,05-0,002 < 0,002mm 40 9.5 35
9.5
Tabulka 10: Průměrné hodnoty vybraných chemických charakteristik kambizemě modální (Vatín)
půda
pH (H2O)
pH (KCl)
Corg. (%)
CHL CHK CFK CMIC Clabile (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg)
OP
5.3
4.7
1,62
6,45
2,93
3,52
78,27
543,33
TTP
5.2
4.6
2,06
8,02
3,55
4,46
164,05
606,67
Tabulka 11: Průměrné hodnoty sledovaných parametrů u kambizemě modální, varieta eutrická varianta orná půda
CHL CHK CFK CMIC CHW Poměr (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) HK/FK
faktory
Corg. (%)
Q
jaro 2008
1,76
6,8
3,0
3,8
97,0
500
0,8
8,0
podzim 2008
1,67
6
2,5
3,5
92,0
550
0,7
6,7
jaro 2009
1,59
7,2
3,0
4,2
86,3
570
0,7
7,5
podzim 2009
1,60
7,7
3,5
4,2
78,0
540
0,8
7,5
jaro 2010
1,50
6
2,8
3,2
51,5
560
0,9
5,9
podzim 2010
1,30
5
2,8
2,2
75,0
550
1,3
6,0
(4/6)
Tabulka 12: Průměrné hodnoty sledovaných parametrů u kambizemě modální, varieta eutrická varianta TTP
CHL CHK CFK CMIC CHW Poměr (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) HK/FK
faktory
Corg. (%)
Q (4/6)
jaro 2008
2,21
7,90
3,00
4,90
208
630
0,6
7,0
podzim 2008
2,10
9,00
4,00
5,00
211
600
0,8
7,0
jaro 2009
1,90
9,00
4,00
5,00
215
620
0,8
6,6
podzim 2009
2,00
9,50
4,50
5,00
185
610
0,9
6,6
jaro 2010
2,07
6,88
2,83
4,05
204
630
0,7
6,5
podzim 2010
2,18
5,80
3,00
2,80
170
600
1,1
6,8
Tabulka 13: Sledované hodnoty poměru HK/FK, stupně humifikace a barevného indexu
měření
Poměr HK/FK OP TTP
Stupeň humifikace (Sh %) OP TTP
Barevný index (Q4/6) OP TTP
jaro 2008
0,8
0,6
17,0
13,6
8,0
7,0
podzim 2008
0,7
0,8
15,0
19,0
6,7
7,0
jaro 2009
0,7
0,8
18,9
21,1
7,5
6,6
podzim 2009
0,8
0,9
21,9
22,5
7,5
6,6
jaro 2010
0,9
0,7
18,7
13,6
5,9
6,5
podzim 2010
1,3
1,1
21,5
13,8
6,0
6,8
Průměr
0,9
0,8
18,8
17,3
6,9
6,7
Tabulka 14: Zjištěné hodnoty sledovaných parametrů u kambizemě modální, varieta eutrická v průběhu let 2008 - 2010
MAXIMUM FAKTORY Corg. na orné půdě (%)
MINIMUM
KDY
KOLIK
KDY
KOLIK
CELKOVÝ PRŮMĚR
jaro 2008
1,76
podzim 2010
1,30
1,57
jaro 2008
2,21
jaro 2009
1,9
2,08
podzim 2009
7,7
podzim 2010
5,0
6,45
podzim 2009
9,5
podzim 2010
5,8
8,01
podzim 2009
3,5
podzim 2008
2,5
2,90
podzim 2009
4,5
jaro 2010
2,8
3,55
podzim 2009
4,2
podzim 2010
2,2
3,50
podzim 2008
5,0
podzim 2010
2,8
4,46
jaro 2008
97
jaro 2010
51,5
80,0
jaro 2009
215
podzim 2010
170
198,8
jaro 2009
570
jaro 2008
500
545
jaro 2008
630
podzim 2008
600
615
Corg. na TTP (%) CHL na orné půdě (mg/kg) CHL na TTP (mg/kg) CHK na orné půdě (mg/kg) CHK na TTP (mg/kg) CFK na orné půdě (mg/kg) CFK na TTP (mg/kg) CMIC na orné půdě (mg/kg) CMIC na TTP (mg/kg) C(labile) na orné půdě (mg/kg) C(labile) na TTP (mg/kg)
Tabulka 15: Statisticky průkazné rozdíly v obsahu Corg na variantě orná půda a TTP (ANOVA jeden faktor, n= 6, α =0,05, rkrit = 3,365)
FAKTOR Výběr
Počet
Součet
Průměr
Rozptyl
Corg (TTP)
6
12,45833
2,076389
0,013157
Corg (OP)
6
9,4225
1,570417
0,025231
ANOVA SS
Rozdíl
Mezi výběry
0,768024
1
0,768024 40,01327
Všechny výběry
0,191942
10
0,019194
Celkem
0,959966
11
Zdroj variability
MS
F
Hodnota P
F krit.
8,62E-05
4,9646
Tabulka 16: Statistické zpracování dat (ANOVA) – rozdíly v obsahu HL nebyly statisticky průkazné (ANOVA jeden faktor, n= 6, α =0,05, r krit = 3,365)
FAKTOR Výběr
Počet
Součet
Průměr
Rozptyl
HL (TTP)
6
48,075
8,0125
2,072938
HL (OP)
6
38,7
6,45
0,951
ANOVA SS
Rozdíl
MS
F
Hodnota P
F krit.
Mezi výběry
7,324219
1
7,324219
4,84416
0,052357
4,9646
Všechny výběry
15,11969
10
1,511969
Celkem
22,44391
11
Zdroj variability
Tabulka 17: Statistické zpracování dat (ANOVA) – rozdíly v obsahu HK nebyly statisticky průkazné (ANOVA jeden faktor, n= 6, α =0,05, rkrit = 3,365)
FAKTOR Výběr
Počet
Součet
Průměr
Rozptyl
HK (TTP)
6
21,325
3,554167
0,487604
HK (OP)
6
17,600
2,933333
0,110667
ANOVA SS
Rozdíl
MS
F
Hodnota P
F krit.
Mezi výběry
1,156302
1
1,156302
3,86548
0,077648
4,9646
Všechny výběry
2,991354
10
0,299135
Celkem
4,147656
11
Zdroj variability
Tabulka 18: Statistické zpracování dat (ANOVA) - obsah fulvokyselin nebyl statisticky průkazný (ANOVA jeden faktor, n= 6, α =0,05, rkrit = 3,365)
FAKTOR Výběr
Počet
Součet
Průměr
Rozptyl
FK (TTP)
6
26,75
4,458333
0,798417
FK (OP)
6
21,1
3,516667
0,569667
ANOVA SS
Rozdíl
MS
F
Hodnota P
F krit.
Mezi výběry
2,660208
1
2,660208
3,888957
0,076883
4,9646
Všechny výběry
6,840417
10
0,684042
Celkem
9,500625
11
Zdroj variability
Tabulka 19: Elementární složení a atomové humínových kyselin izolovaných z kambizemě modální
Varianta
C H N O C:H (atom.%) (atom.%) (atom.%) (atom.%)
O:C
C:N
H:C C:O
HK - TTP 36,5±0,06 41,6±0,15 2,4±0,02
19,5
0,88
0,53 15,21 1,14
1,90
HK - OP 34,8±0,01 43,3±0,10 2,5±0,01
19,4
0,8
0,56 13,92 1,24
1,80
19,45
0,84 0,545 14,56 1,19
1,83
Průměr
35,65
42,45
2,45
Tabulka 20: Statisticky průkazný rozdíl v obsahu aktivního uhlíku (ANOVA jeden faktor, n= 6, α =0,05, rkrit = 3,365)
FAKTOR Výběr
Počet
Součet
Průměr
Rozptyl
Clabile (TTP)
6
3690
615
190
Clabile (OP)
6
3270
545
590
ANOVA SS
Rozdíl
MS
F
Hodnota P
F krit.
Mezi výběry
14700
1
14700
37,69231
0,00011
4,9646
Všechny výběry
3900
10
390
Celkem
18600
11
Zdroj variability
Tabulka 21: Statisticky průkazný rozdíl v obsahu bakteriální biomasy (ANOVA jeden faktor, n= 6, α =0,05, rkrit = 3,365)
FAKTOR Výběr
Počet
Součet
Průměr
Rozptyl
Cmic (OP)
6
479,8
79,96667
262,7867
Cmic (TTP)
6
1193
198,8333
308,5667
ANOVA SS
Rozdíl
MS
F
Hodnota P
F krit.
Mezi výběry
42387,85
1
42387,85
148,377
2,54E-07
4,9646
Všechny výběry
2856,767
10
285,6767
Celkem
45244,62
11
Zdroj variability
Tabulka 22: Korelační tabulka sledovaných parametrů u kambizemě modální, varieta eutrická
Corg (%) Corg (%) CHL (mg/kg) CHK (mg/kg) CFK (mg/kg) CMIC (mg/kg) Clabile (mg/kg)
CHL (mg/kg)
CHK (mg/kg)
CFK (mg/kg)
CMIC (mg/kg)
Clabile (mg/kg)
1 0,512302
1
0,355393
0,885697
1
0,552587
0,951789
0,700582
1
0,888558
0,639399
0,525755
0,635373
1
0,715939
0,473217
0,364533
0,486475
0,847551
1
OBRÁZKY:
Obr. 7: Mapa organizačního uspořádání výzkumných ploch v VPS Vatín
Obr. 8: Celkový obsah Corg (%) na sledovaných variantách pokusu
Obr. 9: Frakční složení humusu kambizemě modální, varieta eutrická - orná půda
Obr. 10: Frakční složení humusu u kambizemě modální, varieta eutrická pod TTP
Obr. 11: Poměr HK/FK na vybraných variantách pokusu
Obr. 12: Stupeň humifikace humusových látek na vybraných variantách pokusu
Obr. 13: Barevný index (Q4/6) humusových látek na vybraných variantách pokusu
Obr. 14: Van Krevelenův diagram HK izolovaných z orné půdy a půdy pod TTP
Obr. 15: Celkový obsah Clabile (mg/kg) v orné půdě a TTP
Obr. 16: Množství bakteriální biomasy v orné půdě a TTP
