Distribuce a frakcionace fosforu v koluvizemních půdách

Natálie Zuzana Ondrašíková

Bachelor's thesis

Distribution and fractionation of phosphorus in colluvial soils

Anotácia:

Na svahovitých terénech, kde dochází k erozi, se často nacházejí koluvizemní půdy, které vznikají vlivem pohybu a ukládání půdních částic. Cílem této bakalářské práce bylo detailně prozkoumat a popsat frakcionaci fosforu v 380 cm hlubokém půdním profilu koluvizemní půdy na jižní Moravě, konkrétně v katastru obce Brumovice. Pro analýzu byla využita pětikroková sekvenční extrakce, která umožňuje rozdělit fosfor do různých frakcí podle použitých extrakčních činidel. První frakce (P1) byla extrahována pomocí vody a zaměřovala se na volný fosfor. Druhá frakce (P2) byla analyzována pomocí 0,5M roztoku hydrogenuhličitanu sodného, což je fosfor dostupný pro rostliny. Frakce (P3) byla následně extrahována 0,1M roztokem hydroxidu sodného za vyššího pH, s cílem získat organický fosfor, který se váže s fázemi železa a hliníku. Čtvrtá frakce (P4) byla získána pomocí 1M kyseliny chlorovodíkové, která rozpouští fáze vápníku a uhličitany. Poslední frakce (P5) je residuální a poskytuje informace o minerálním fosforu obtížně rozpustném v půdě (extrakce koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou za tepla). Výsledky extrakce přinesly zajímavé poznatky ohledně rozdělení fosforu v půdě. Největší množství fosforu v průměru 205 mg kg-1 bylo zjištěno ve frakci (P4), což naznačuje významnou přítomnost fosforu vázaného na uhličitany. Naopak, nejméně fosforu bylo nalezeno ve frakci (P2) s průměrným obsahem 6,96 mg kg-1. Tento nízký obsah fosforu ukazuje nižší dostupnost pro rostliny v této frakci, což může mít vliv na jejich výživu a růst. Omezení hnojení mělo značný vliv na procesy frakcionace fosforu a na dopad životního prostředí. Z výsledků extrakce, lze vyvodit, že nízké množství volného/dostupného fosforu ve svrchní části půdního profilu bude mít vliv na menší úrodnost půdy. Tato skutečnost má důsledky pro růst, vývoj a výnos rostlin, neboť malé množství fosforu může omezovat jejich schopnost využívat živiny a prosperovat. V hloubce (230-360 cm) bylo nalezeno velké množství organického fosforu a napříč celým profilem dominovala frakce (P4).

Abstract:

Colluvial soils are often found on sloping terrains where erosion occurs and are formed by the movement and deposition of soil particles. The aim of this bachelor thesis was to investigate and describe in detail the phosphorus fractionation in a 380 cm deep soil profile of colluvial soils in South Moravia, specifically in the municipality of Brumovice. For the analysis, a five-step sequential extraction was used, which allows phosphorus to be divided into different fractions according to the extraction reagents used. The first fraction (P1) was extracted using water and focused on free phosphorus. The second fraction (P2) was analyzed using 0.5M sodium bicarbonate solution, which is the phosphorus available to plants. The fraction (P3) was then extracted with 0.1M sodium hydroxide solution at a higher pH, in order to obtain organic phosphorus that binds with iron and aluminium phases. The fourth fraction (P4) was obtained using 1M hydrochloric acid which dissolves the Ca and carbonate phases. The last fraction (P5) is residual and provides information on mineral phosphorus that is difficult to dissolve in soil (hot extraction with concentrated hydrochloric acid). The extraction results provided interesting insights into the distribution of phosphorus in soil. The highest amount of phosphorus, averaging 205 mg kg-1, was found in fraction (P4), indicating the significant presence of carbonate-bound phosphorus. Conversely, the least phosphorus was found in fraction (P2) with an average of 6.96 mg kg-1. This low phosphorus content indicates lower availability to plants in this fraction, which may affect their nutrition and growth. Fertiliser limitation has had a significant impact on phosphorus fractionation processes and environmental impact. From the results of the extraction, it can be concluded that low amounts of free/available phosphorus in the top soil profile will result in lower soil fertility. This has implications for plant growth, development and yield, as low phosphorus levels can limit their ability to use nutrients and thrive. A large amount of organic phosphorus was found at depth (230-360 cm) and across the whole profile the (P4) fraction dominated.

Kľúčové slová

Extrakce, Fosfor, Frakce, Frakcionace, Eroze, Koluvizemní půda

Keywords

Erosion, Extraction, Phosphorus, Fraction, Fractionation, Colluvial soil

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 3. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 30. 5. 2024
• Vedúci: RNDr. Václav Tejnecký, Ph.D.
• Oponent: Martin Kulhánek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Landscape Technical and Administration Services in Environment