Kalium-Bestimmung in Pflanzengewebe
Vergleich von LAQUAtwin Kalium-Ionen-Messgerät und ICP-Spektrometrie
Die Versuche zeigten eine enge signifikante Korrelation (r-Werte von 0,80 bzw. 0,93 für den ersten und zweiten Versuch) zwischen den Messwerten des LAQUAtwin Kalium-Ionen-Messgeräts und den ICP-Ergebnissen, die aus dem frischen Pflanzensaft bzw. dem getrockneten Gewebe gewonnen wurden. Dies deutet darauf hin, dass das LAQUAtwin Kalium-Ionen-Messgerät ein attraktiver Ersatz für eine Feldmethode zur schnellen Bestimmung der Kaliumkonzentration in Pflanzen sein könnte.
Einführung
Die Analyse von Pflanzengewebe wird zur Bewertung des Ernährungszustands von Gemüsekulturen verwendet. Die herkömmliche Labormethode für die Analyse von Pflanzengewebe ist die Spektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP), bei der das getrocknete Pflanzengewebe vor der Analyse entweder einem Nassaufschluss oder einer Trockenveraschung unterzogen werden muss. Zu den neueren Techniken für das Management von Nitrat-Stickstoff (NO3-N) und Kalium (K) in Gemüsekulturen gehört die Analyse des Blattsaftes zur Bestimmung des zusätzlichen Düngerbedarfs.
Mit dem LAQUAtwin Kalium-Ionen-Messgerät wurde die K-Konzentration im frischen Blattsaft von Pak Choi-Pflanzen (Brassica rapa, Chinensis-Gruppe) gemessen. Die Pflanzen wurden in der Magoon-Forschungseinrichtung der Universität von Hawaii angebaut, mit K und anderen Nährstoffen versorgt und geerntet. Die Ergebnisse wurden mit der K-Konzentration in getrocknetem Gewebe der gleichen Pflanze verglichen, das durch Nassaufschluss und ICP analysiert wurde.
Das Kalium-Ionen-Messgerät im Taschenformat von LAQUAtwin ist ideal für Tests vor Ort, da es schnelle Ergebnisse mit nur wenigen Probentropfen liefert, die keine langwierige Vorbereitung erfordern. Es macht den Transport von Proben in ein Labor für eine kostspielige und zeitaufwendige ICP-Spektrometrie-Analyse überflüssig.
Methode
Probenahme und Vorbereitung
Für die Analyse mit dem LAQUAtwin Kalium-Ionen-Messgerät wurden die Blattstiele der Pflanzen unmittelbar nach der Ernte, 5 Wochen nach dem Auflaufen, gesammelt und die Frischgewichte aufgezeichnet. Die Blattstiele wurden in einer Knoblauchpresse gepresst, um den Saft zu extrahieren. Ein (1) ml des Saftes wurde mit entionisiertem Wasser auf ein Volumen von 5 ml verdünnt. Nach der Kalibrierung des LAQUAtwin Kalium-Ionen-Messgerätes gemäß den Anweisungen des Herstellers wurden einige Tropfen des verdünnten Saftes in den Sensor des LAQUAtwin Kalium-Ionen-Messgerätes gegeben, um die Kaliumkonzentration zu bestimmen.
Für die ICP-Spektrometrie-Analyse wurden die Pflanzen in einen herkömmlichen Ofen bei 70 ° C gestellt und 72 Stunden lang getrocknet. Die Trockengewichte wurden aufgezeichnet. Die getrockneten Proben wurden einem Labor zur ICP-Spektrometrie-Analyse vorgelegt, um die Kaliumkonzentration zu bestimmen.
Ergebnisse und Vorteile
Die K-Konzentrationen stiegen sowohl im Saft als auch im getrockneten Gewebe mit zunehmender K-Gabe linear an (siehe Abbildungen 1 & 2) und die Beziehungen waren hoch signifikant (P<0,0001). Der Korrelationskoeffizient (r) war stärker zwischen den Ergebnissen des LAQUAtwin Kaliumionenmessgeräts und der ICP-Spektrometrie, wenn die Summen der Wiederholungen für die Korrelationsanalyse verwendet wurden – die r-Werte betrugen 0,80 und 0,93 für den ersten bzw. zweiten Versuch. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass das LAQUAtwin Kalium-Ionen-Messgerät, das einfach zu bedienen und preiswerter als eine Standard-Laboranalyse ist, ein wertvolles Instrument für die Vor-Ort-Überwachung des K-Status der Pflanzen darstellt. Es wurde auch festgestellt, dass 4500-5000 mg K/L für frischen Blattsaft und 7,5% Gewebe kritische Werte für die K-Konzentration in der Pak Choi Pflanze sind.
ZUSÄTZLICHE INFORMATIONEN
- Verdünnung – Unverdünnter Saft kann direkt analysiert werden. Bei einigen Kulturen muss der Saft jedoch verdünnt werden, um die Bestimmungen innerhalb des Bereichs der kalibrierten Standardkurve zu halten. In einer anderen Studie, die mit dem LAQUAtwin Kaliumionenmessgerät durchgeführt wurde, wurde festgestellt, dass mit Wasser oder 0,075 M Aluminiumsulfatlösung verdünnter Saft eine höhere K-Wiederfindung ergab als unverdünnter (Rosen et al). Um den mit 0,075M Aluminiumsulfat verdünnten Saft zu testen, wurden zur Kalibrierung 150ppm und 2000ppm K-Standardlösungen mit Aluminiumsulfat hergestellt.
- K-Konzentration des Saftes - Um die K-Konzentration des unverdünnten Saftes zu bestimmen, sollte der Messwert des verdünnten Saftes mit dem Verdünnungsfaktor (Endvolumen geteilt durch das ursprüngliche Volumen) multipliziert werden, der bei der oben beschriebenen Methode ‘5’ beträgt. Alternativ können Sie den Koeffizienten des Messgeräts auf 5,00 einstellen (Standardwert=1,00). Mit dieser Funktion des Messgeräts entfällt die manuelle Berechnung für verdünnte oder sogar konzentrierte Proben, da ein Koeffizient verwendet wird, der von 0,01-9,90 eingestellt werden kann. Weitere Informationen finden Sie in der Bedienungsanleitung des Messgeräts unter Einstellung der Multiplikationskompensation.
Referenzen und empfohlene Lektüre
- Chandrappa Gangaiah, Amjad A. Ahmad, Nguyen V. Hue, und Theodore J.K. Radovich. Vergleich des Kalium (K+)-Status in Pak Choi (Brassica rapa Chinensis Gruppe) mit Hilfe des Rapid Cardy Meter Sap Test und der ICP-Spektrometrie. The Food Provider. Mai 2015
- Carl J. Rosen, Mohamed Errebhi, und Wenshan Wang. Testing Petiole Sap for Nitrate and Potassium: A Comparison of Several Analytical Procedures. HORTSCIENCE 31(7):1173–1176.1996
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