Chimica Analitica

Analisi del fosforo nel terreno

il 25 Settembre 2024

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analisi del fosforo nel terreno

L’analisi del fosforo nel terreno può essere fatta utilizzando svariati metodi tra cui il test Mehlich-3, Bray-1 e Olsen test. Infatti l’analisi del fosforo nel terreno è importante in quanto il fosforo è un nutriente essenziale, sia come parte di diversi composti chiave della struttura vegetale, sia come catalizzatore nella conversione di numerose reazioni biochimiche chiave nelle piante.

Alcuni fattori di crescita specifici associati al fosforo sono:

  • lo sviluppo stimolato delle radici
  • l’aumento della resistenza del gambo e dello stelo
  • il miglioramento della formazione dei fiori e della produzione dei semi e nella qualità delle colture
  • la maturazione più uniforme e precoce delle colture
  • l’aumento della capacità di fissazione dell’azoto delle leguminose
  • la maggiore resistenza alle malattie delle piante
fosforo nel terreno
fosforo nel terreno

La presenza di fosforo nel terreno può essere di origine organica sotto forma di fosfato di inositolo, acidi nucleici e fosfolipidi o di origine inorganica sotto forma di HPO42-, H2PO4 e in associazione con calcio Ca-P, ferro Fe-P, alluminio Al-P. La quantità presente di HPO42-, H2PO4 , forme attraverso le quali le piante assorbono il fosforo è dipendente dal pH.

Metodi di estrazione del fosforo dal terreno

Prima di procedere all’analisi del fosforo nel terreno è necessaria la sua estrazione che può essere effettuata secondo diverse metodiche. Generalmente i campioni di terreno vengono essiccati a 50°C e setacciati fino a ottenere dimensioni inferiori a 2 mm.

Metodo di estrazione con acqua

Il metodo di estrazione con acqua consente l’analisi del fosforo nel terreno presente in forma solubile. Al campione di terreno generalmente 300 g è aggiunta acqua distillata fin quando può essere assorbita ovvero fino a saturazione. Per verificare l’avvenuta saturazione quando si inclina il pallone il campione inizia a scorrere. La soluzione è stata lasciata riposare per un’ora.

Se si è formata una pellicola d’acqua sulla superficie, è necessario aggiungere altro terreno mentre se la sospensione di terreno non scorre più bisogna aggiungere altra acqua. In tal caso la sospensione deve essere ricontrollata dopo un’altra ora.

Quando è stato raggiunto lo stato di saturazione, la quantità di acqua necessaria viene pesata e il campione è lasciato riposare per circa 12 ore a temperatura ambiente. Dopo centrifugazione e successiva filtrazione il campione è analizzato tramite spettroscopia di emissione atomica

Altri metodi

In tabella sono riportati altri metodi di estrazione del fosforo dal terreno:

Metodo Soluzione usata Rapporto terreno/soluzione
CaCl2 CaCl2 0,01  M 1:10
LiCl LiCl 0,4 M Con 1:1,8 e 1:4
Ossido di ferro CaCl2 0,01  M 1:40
Olsen NaHCO3 0,5 M (pH = 8,5) 1:20
Calcio acetato-lattato Acido acetico 0.3 M

Calcio lattato 0.05 M

Acido ossalico 0.05 M

1:20
Mehlich 3 Acido acetico 0.2 M

Ammonio nitrato 0.25 M

Ammonio fluoruro 0.015 M

Acido nitrico 0.013 M

EDTA 0,001 milioni

1:10
 Bray II Ammonio fluoruro 0.03 M

Acido cloridrico 0.1 M

1:7
Ditionite NaHCO3 0,2 M

Ditionite di sodio 0.12 M

Sodio citrato 0.24 M

1:50

 

Metodo di Olsen per l’analisi del fosforo nel terreno

Il metodo di Olsen per l’analisi del fosforo nel terreno stima la biodisponibilità relativa dell’ortofosfato inorganico in terreni con pH neutro o alcalino ma non è idoneo per terreni da moderatamente a fortemente acidi

ciclo del fosforo
ciclo del fosforo

Il metodo si basa sull’estrazione del fosfato dal terreno mediante una soluzione di bicarbonato di sodio 0.5 N regolata a pH 8.5. Ad un valore di pH di 8.5 il fosfato inorganico di calcio, magnesio, alluminio e ferro reagisce con il bicarbonato di sodio liberando ione fosfato.

Il metodo più comune per la rilevazione del fosfato è quello del blu di molibdeno approvato dalla American Public Health Association in cui lo ione ortofosfato reagisce con il molibdato di ammonio in condizioni acide per dare l’acido dodeca molibdofosforico (12-MPA) secondo la reazione netta:

PO43- + 12 MoO42- +  27 H+ → H3PO4(MoO3)12 + 12 H2O

complesso blu
complesso blu

Il 12-MPA in presenza di un riducente come acido ascorbico dà luogo alla formazione del complesso blu di fosfomolibdeno che contiene molibdeno con numero di ossidazione (V) e (VI) e ha formula [H4PMo8 (VI)Mo4(V)O40]3-.

Questo complesso assorbe la luce a una banda forte vicina a 880–890 nm. Dalla legge di Lambert-Beer che stabilisce una proporzionalità diretta tra l’assorbanza determinata per via spettroscopica e la concentrazione della specie assorbente si ottiene la concentrazione del fosfato.

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