Oznaczenia zawartości przyswajalnych form pierwiastków (makro- i mikroelementów) należą do podstawowych analiz gleb. Wyniki tych oznaczeń pozwalają określić stopień zasobności gleb w składniki pokarmowe, co jest istotne dla prawidłowego ustalenia dawek nawozów.
Standardowe metody oznaczeń
Standardowo, zawartość przyswajalnych form pierwiastków oznacza się metodami:
- zawartość fosforu i potasu metodą Egnera-Riehma (ekstrakcja roztworem mleczanu wapnia),- zawartość magnezu metodą Schachtschabela (ekstrakcja roztworem chlorku wapnia),
- zawartość mikroelementów (cynku, miedzi, manganu, żelaza, molibdenu, boru) metodą Rinkisa (ekstrakcja roztworem kwasu solnego).
Oznacza to, że aby ocenić zasobność gleb w podane pierwiastki, należy wykonać 3 oddzielne analizy – z użyciem różnych ekstrahentów i przy zachowaniu zróżnicowanych warunków ekstrakcji (proporcji masy gleby do objętości odczynnika oraz czasu kontaktu gleby z tym odczynnikiem). Im więcej analiz należy wykonać, aby ocenić zasobność gleby, tym bardziej pracochłonna, czasochłonna i kosztochłonna będzie ta ocena. Ciekawą alternatywą jest więc możliwość wykorzystania jednej metody analitycznej – metody Mehlich 3 – do oceny zasobności gleby w różne makro- i mikroelementy. W porównaniu do standardowych metod oznaczania fosforu, potasu i magnezu (metody Egnera-Riehma i Schachtschabela), metoda Mehlich 3 to o1):
- 20% mniejsze koszty odczynników,
- 40% mniejsze koszty pracy,
- 83% mniejsze zużycie wody,
- 95% mniejsze zużycie energii.
Metoda Mehlich 3
Na świecie procedura ekstrakcji wg metody Mehlich 3 opisana została w 1984 roku5). Ta procedura jest oficjalną metodą analizy gleby w Czechach, Estonii, Łotwie i na Słowacji1,2). W Polsce metoda stosowana jest od stosunkowo niedawna. W laboratoriach okręgowych stacji chemiczno-rolniczych metodę tę wdrożono w 2015 roku jako metodę stosowaną do oznaczeń zawartości przyswajalnych form fosforu, potasu i magnezu2,4).
Planowane jest wdrożenie metody w celu oznaczeń zawartości przyswajalnych form mikroelementów w glebach. Dotychczas opracowano liczby graniczne niskiej zawartości mikroelementów (B, Cu, Zn, Mn, Fe) w uprawach pszenicy4) i rzepaku6), planowane jest przedstawienie wartości dla kukurydzy.
Opisywaną metodą oznaczane są tzw. ruchome, czyli potencjalnie dostępne formy składników2) – nie tylko wymienionych powyżej P, K, Mg, B, Cu, Zn, Mn, Fe, ale także m.in. wapnia (Ca), siarki (S), sodu (Na). Pierwiastki ekstrahuje się z gleby roztworem o pH 2,5; roztwór ekstrakcyjny zawiera: azotan amonu, fluorek amonu, kwas azotowy, kwas octowy, kwas wersenowy5).
Kalibracja metody Mehlich 3
Wykonanie oznaczenia i uzyskanie konkretnych zawartości przyswajalnych form składników w glebach to nie koniec pracy. Uzyskane zawartości należy następnie odnieść do wartości granicznych, aby ocenić zasobność gleb w pierwiastki – może ona być bardzo niska, niska, średnia, wysoka, bardzo wysoka. Z reguły takimi klasami posługujemy się dla potrzeb doradztwa nawozowego.
Niezmiernie ważne jest, aby konkretne zawartości składników w glebach wiarygodnie odnieść do klas zasobności. Wyznaczenie liczb granicznych dla każdej klasy to tzw. kalibracja metody. Jeśli ma ona zostać wykonana w oparciu o relacje między zawartością pierwiastka w glebach a plonowaniem roślin, wymaga przeprowadzenia wielu czaso- i pracochłonnych badań polowych – z wykorzystaniem różnych gatunków roślin uprawnych, na glebach o zróżnicowanych właściwościach.
W Polsce, kalibrację dla oznaczania zawartości P, K i Mg wg metody Mehlich 3 wykonano metodami statystycznymi3). Porównano wyniki analiz metodami Egnera-Riehma, Schachtschabela i Mehlich 3, w których materiał badawczy stanowił zbiór tych samych próbek gleb. Wyniki uzyskane standardowymi metodami i nową metodą były wysoko skorelowane, co umożliwiło przeliczenie liczb granicznych dla standardowych metod na liczby graniczne do oceny zasobności gleb w P, K i Mg po ekstrakcji wg nowej metody. Co ciekawe, aby wycenić zasobność gleby w fosfor wg metody Mehlich 3, należy wziąć pod uwagę jej odczyn. Jest to uzasadnione, ponieważ dostępność fosforu w glebach silnie kwaśnych jest mniejsza z powodu powstawania w tych glebach nierozpuszczalnych fosforanów żelaza i glinu. Wycena zasobności gleby w fosfor po ekstrakcji wg metody Engera-Riehma nie uwzględnia odczynu gleby. Niezależnie od metody ekstrakcji (Egner-Riehm, Schachtschabel, Mehlich 3), wycena zasobności w K i Mg uwzględnia kategorię agronomiczną gleby.
Inne zastosowania metody Mehlich 3
Metodę Mehlich 3 stosować można do oznaczania zawartości kationów wymiennych w glebie (wapnia, magnezu, potasu i sodu) i charakteryzowania na tej podstawie właściwości kompleksu sorpcyjnego gleby2). Wyniki oznaczenia zawartości fosforu można natomiast wykorzystywać do oceny ryzyka środowiskowego związanego z migracją fosforu do wód2,3).
Wdrożenie nowej metody analizy gleb nie ma wiązać się z jednoczesnym całkowitym zaprzestaniem stosowania dotychczasowych metod oznaczeń (wykorzystywanych m.in. w wieloletnich badaniach monitoringowych)2). Wskazuje się jednak na możliwość zwiększenia powszechności stosowania analiz, które jeśli będą tańsze i szybsze oraz dadzą szerszy zakres wyników, będą chętniej stosowane przez rolników i dadzą lepszy obraz właściwości gleb pól uprawnych, co przełoży się na zwiększenie precyzji nawożenia2,4).
Literatura:
1. Fotyma M., Kęsik K., Lipiński W., Filipiak K., Purchała L. 2015. Testy glebowe jako podstawa doradztwa nawozowego. Studia i Raporty IUNG-PIB, 42(16), 9-51.
2. Kęsik K. 2016. Zastosowanie metody Mehlich 3 w systemie doradztwa nawozowego. Studia i Raporty IUNG-PIB, 48(2), 95-104.
3. Kęsik K., Jadczyszyn T., Lipiński W., Jurga B. 2015. Adaptacja testu Mehlicha 3 do rutynowych oznaczeń zawartości fosforu, potasu i magnezu w glebie. Przemysł Chemiczny, 94, 6, 973-976.
4. Korzeniowska J., Stanisławska-Głubiak E., Lipiński W. 2019. Opracowanie liczb granicznych niedoboru mikroelementów w glebie oznaczanych przy użyciu ekstrahenta Mehlich 3 dla polskich warunków glebowych. Część I. Pszenica. Soil Science Annual, 70, 4, 314-323.
5. Mehlich A. 1984. Mehlich 3 soil test extractant: a modification of Mehlich 2 extractant. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 15, 12, 1409-1416.
6. Stanisławska-Glubiak E., Korzeniowska J., Lipiński W. 2019. Opracowanie liczb granicznych niedoboru mikroelementów w glebie oznaczanych przy użyciu ekstrahenta Mehlich 3 dla polskich warunków glebowych. Część II. Rzepak. Soil Science Annual, 70, 4, 324-330.
