DE19954783A1 - Verfahren zur Ermittlung des Gehaltes an Stickstoff und/oder Kohlenstoff aus der organischen Substanz in Böden, Erden, Sedimenten und Komposten - Google Patents

Verfahren zur Ermittlung des Gehaltes an Stickstoff und/oder Kohlenstoff aus der organischen Substanz in Böden, Erden, Sedimenten und Komposten

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur qualitativen und quantitativen Bestimmung des organisch gebundenen Stickstoffs (N) sowie des Kohlenstoffs (C) in fester und wässrig extrahierbarer Substanz von Böden, Komposten und dergleichen einschließlich jener Qualitätsmerkmale, die deren Umsetzungsvorgänge beeinflussen, vorzugsweise biologisch relevante Rahmengrößen. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zu gestalten, das zur Bestimmung von Stickstoff und/oder Kohlenstoff aus der organischen Substanz von Böden, Erden, Komposten und dergleichen überwiegend ohne zeit- und geräteaufwendige naßchemische Labormethoden auskommt. Eine weitere Aufgabe ist die Bestimmung einzelner Fraktionen, die die verfügbaren Anteile an Stickstoff und Kohlenstoff begründen und jene, vorzugsweise biologisch relevanten Bodeneigenschaften, die zu dessen Mineralisierung in enger Wirkungsbeziehung stehen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem aus der/den mittels naßchemischer Labormethoden aufbereiteten Fraktion(en) der Stickstoff- und/oder Kohlenstoffgehalt ermittelt wird, diese aufbereitete(n) Fraktion(en) mittels Reflexionsspektroskopie und/oder Transmissionsspektroskopie im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 2500 nm vermessen werden, die Meßgrößen in Form der Absorptionswerte bei bestimmten Wellenlängen mittels Regressionsgleichungen kalibriert und quantitativ nach dem Gehalt an Stickstoff und Kohlenstoff durch den rechnerischen Vergleich der Werte aus der/den naßchemisch ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur qualitativen und quanti­ tativen Bestimmung des organisch gebundenem Stickstoffs (N) sowie des Kohlenstoffs (C) in fester und wässrig extrahierbarer Substanz von Böden, Komposten und dergleichen einschließlich jener Quali­ tätsmerkmale, die deren Umsetzungsvorgänge beeinflussen, vorzugs­ weise biologisch relevante Rahmengrößen.
[Stand der Technik]
Es ist seit langem bekannt, daß Pflanzennährstoffe in Böder und dergleichen nach deren Extraktion mit bestimmten wässrigen Aus­ zugslösungen mit Hilfe von chemischen Farbreagenzien photometrisch bestimmt werden können. Bei Elementaranalysen der organischen Substanz nach Gesamtstickstoff und Gesamtkohlenstoff werden nach einem Säureaufschluß der Probe titrimetrische Standardmethoden angewandt, jedoch finden dazu alternativ auch Verbrennungsverfah­ ren Anwendung. Darüberhinaus gewinnen im Bereich der Bodenanalytik verschiedene physikochemische Analysenverfahren zunehmend an Bedeutung, da mit ihnen größere Probenserien in kürzerer Zeit und kostengünstiger analysiert werden können.
In der Regel werden für eine Reihe von Elementen solche definier­ ten Auszuglösungen verwendet, die auf der Basis von Konventionen in der Beziehung zwischen Gehaltswerten und Ernteergebnissen die bestmögliche Übereinstimmung zeigen. Die auf das Bodengewicht bezogenen Analysenergebnisse werden in Gehaltsklassen eingeteilt, die für einen Großteil aller Böden gelten. Demgegenüber stehen Verfahren, bei denen für die Bestimmung ein und desselben Elemen­ tes mehrere unterschiedlich hergestellte Fraktionen verwendet werden. Diese Verfahren nehmen für sich in Anspruch, dass durch bestimmte Verhältnisse entsprechender Gehaltswerte zueinander Hinweise zum dynamischen Verhalten der Nährstoffe erhalten werden können, wobei auch die Unterschiedlichkeit der Standorte Berück­ sichtigung findet.
So sind in der DE OS 195 13 310 beispielsweise einige Verfahren beschrieben, die es gestatten, das dynamische Verhalten einzelner Stoffe in Böden, Kompost und dergleichen aufzuzeigen, die hier parallel angewendet werden. Je nach eingesetzter Auszuglösung werden unterschiedliche Anteilsmengen der Nährstoffe extrahiert bzw. aufgeschlossen und damit einer Messung zugänglich.
Die Laborverfahren zur Bestimmung organischer Komponenten besitzen aber den Nachteil, dass zumeist ein hoher manueller Arbeitsaufwand oder aber auch eine kostenintensive technische Ausstattung erfor­ derlich ist. Besonders die bodenqualitätsbestimmenden Rahmengrößen wie Textur oder Wasserkapazität sind mit einer automatisierten Analyse nicht zugänglich und verursachen vergleichsweise hohe Kosten. Die Kenntnis dieser die Belüftung und Wasserversorgung und damit die mikrobiologischen Bodenprozesse beeinflussenden Faktoren sind aber für die Verfügbarkeit von Stickstoff und Kohlenstoff ausschlaggebend.
Für einen fertigen Befund sind jedoch nicht nur laborseitige Faktoren entscheidend, sondern auch die gesamte Zeitspanne von der Probenahme bis zum vorliegenden Ergebnis und dessen Interpretation vor Ort einzurechnen. Um den notwendigen Zeitraum und die Kosten im Untersuchungslabor zu vermindern, sollten auch für eine organi­ sche Bodenanalyse und Bestimmung der biologisch relevanten Rahmen­ größen automatisierbare Laborverfahren angewendet werden. Vor Ort einsetzbare physikochemische Schnellmethoden könnten darüberhinaus Labormethoden bis zu einem gewissen Grad ersetzen sowie die Inter­ pretation von Analysenergebnissen verbessern.
In diesem Sinne ist das Problem einer gezielten Pflanzenernährung mit dem mengenbestimmenden Nährelement Stickstoff und der Versor­ gung der Böden mit Kohlenstoff bzw. Humus in der landwirtschaftli­ chen Praxis auch heute noch nicht in befriedigender Weise gelöst, obwohl dies aus Gründen eines effizienten Nährstoffeinsatzes und des Umweltschutzes wünschenswert wäre. Bekannt ist, dass die Gesamtvorräte an Stickstoff und Kohlenstoff und das Ertragsgesche­ hen einen systematischen Zusammenhang bilden, jedoch keine enge Beziehungen zwischen deren Gehaltswerten und den erzielten Ernten bestehen. Die unterschiedlichen Bindungsformen von Stickstoff und Kohlenstoff sowohl in organischer als auch anorganischer Form und die wechselseitigen biologische Umsetzungsprozesse über die mikro­ bielle Biomasse erschweren einen direkten routineanalytischen Zugriff, so dass ein tiefergehender Erkenntnisgewinn über kausale Zusammenhänge von organischer Versorgung des Bodens und dem Ern­ teergebnis der Forschung, vorzugsweise jener im Feldversuch, vorbehalten ist. Es hat sich gezeigt, daß neben den unterschiedli­ chen Bindungsformen und -mechanismen für die Nachlieferung aus dem organischen Vorrat (Norg) in der Natur und damit auch in direkter Konsequenz bei einer Analyse im Labor auch die molekularen Bin­ dungsstellen innerhalb der Bodenaggregate von entscheidender Bedeutung sind, da die Freisetzung des pflanzennährenden minerali­ schen Stickstoffs (N-min) über die Stoffwechselleistung syntropher Gesellschaften der Bodenmikroflora in sogenannten Mikrohabitaten erfolgt. Die überwiegend in Ruhestellung befindliche mikrobielle Biomasse des Bodens fungiert selbst als systemimmanenter Speicher für Nährstoffe wie Stickstoff und Kohlenstoff.
Die Abschätzung des Düngerbedarfs an Stickstoff geht daher grund­ sätzlich von zwei Ansatzpunkten aus, nämlich einerseits von einer Analyse des bereits freigesetzten N-min. andererseits von der Bestimmung des potentiell verfügbaren organischen Vorrats, des N­ org. Entsprechend dem Stand der Technik ist auch weiters davon auszugehen, daß die heute gestellten Anforderungen an ein Analy­ senverfahren zur Bestimmung des verfügbaren Stickstoffs mit einer konsequenten Einbindung der erzielten Ergebnisse in die dynami­ schen Vorgänge eines landwirtschaftlichen Ökosystems noch nicht erfüllt werden. Insbesondere bei den anorganischen Stickstofformen Ammonium (NH9 +) und dem besonders mobilem Nitrat (NO3 -), die bei bestimmten Boden- und Klimabedingungen schnell freigesetzt werden, kann allein schon der Zeitraum von der Bodenprobennahme bis zum Analysenergebnis einschließlich dazugehöriger Düngeempfehlung so lang sein, dass sich die Gehaltswerte zwischenzeitlich verändern. Der Landwirt ist aufgrund des schnellen Wachstumsfortschritts seiner Kulturen und der andauernd ablaufenden Umsetzungsvorgänge dann gezwungen, eine Stickstoffdüngung mit Laborergebnissen durch­ zuführen, die nicht mehr den aktuellen Versorgungszustand wider­ spiegeln, so dass eine Über- oder Unterversorgung eintreten kann. Darüberhinaus hat sich gezeigt, daß eine Korrelation zwischen dem im Labor gemessenem mobilem mineralischem Stickstoff und dem Entzug durch die Pflanze nicht immer befriedigend ist, da ausge­ hend von ähnlichen Gehaltswerten auf verschiedenen Standorten ein Vergleich zwischen daraus errechnetem Düngerbedarf und Ernteergeb­ nis nicht immer eine direkte Beziehung aufweist. Es ist auch bekannt, daß die Möglichkeit eines Untersuchungsfehlers bei insta­ bilen Komponenten mit der Entfernung des Labors vom Feld und den zunehmenden Manipulationsschritten im Labor ansteigt.
Im Gegensatz dazu wird in einem zweiten Ansatz versucht, den Düngerbedarf über den im Boden vorhandenen organisch gebundenen Anteil und dessen Freisetzung zur Abdeckung des Stickstoff- und Kohlenstoffbedarfs zu ermitteln. Bei diesem Ansatz tritt der Zeitpunkt und die Dauer der Untersuchung in den Hintergrund, da von Versorgungspotentialen ausgegangen wird. Als Faustregel gilt, daß ca. 2% des Gesamtstickstoffs umgesetzt werden können. Bei der Interpretation nur eines Rahmenwertes wird jedoch weder berücksichtigt, daß im Laufe der Vegetation verschiedene Fraktio­ nen des organischen Stickstoffs und Kohlenstoffs wirksam werden, noch daß die bei bestimmten Bodeneigenschaften und Klimabedingun­ gen unterschiedlichen Umsetzungsprozesse standorttypisch ablaufen­ den. Daraus folgt, dass bei einer genaueren Ermittlung der Biover­ fügbarkeit des Stickstoffs unterschiedliche Bindungsformen und Bindungstellen erfasst werden müssen und dass bei der Interpreta­ tion der Messwerte bestimmte funktionelle Eigenschaften der Über­ gangsformen des Stoffwechsels im organischen System des bezeichne­ ten Standorts und Klimadaten zwingend einzuschließen sind. Unter­ suchungsverfahren mit physiologischem Hintergrund machen daher Analysen mehrerer im kausalem Zusammenhang stehender Parameter notwendig. Diese wären vorzugsweise mit automatisierten Messver­ fahren zu bewerkstelligen, welche gleichzeitig auch die Gefahr von Analysenfehlern vermindern. Mit Hilfe von ergänzenden Feld- und Klimadaten könnte dann bei der zwingend notwendigen standortbezo­ genen Interpretation der Messwerte die Sicherheit der Prognose der biologischen Verfügbarkeit von Stickstoff zur gezielten Ernährung der Pflanze verbessert werden.
Zur Ermittlung von qualitativen und quantitativen stofflichen Bestandteilen oder chemischen Elementen und Verbindungen sind verschiedene physikalische Verfahren bekannt, unter anderem die Infarotspektroskopie. Neben der direkten Auswertung des ermittel­ ten Spektrums sind auch indirekte Methoden bekannt geworden. In der DE PS 196 01 950 wird zur Ermittlung der Kunststoffsorten vorgeschlagen, diese mit infarotem Licht zu bestrahlen und das gemessene Spektrum mit bekannten Spektren von Kunststoffen zu vergleichen. Gemäß der DE OS 197 26 023 werden zur Untersuchung von mineralischen Baustoffen von Modellsubstanzen IR-Spektren aufgenommen, um die Peakerwartungsbereiche zu ermitteln. Die IR- Spektren der unbekannten Baustoffe werden in diesen Erwartungsbe­ reichen aufbereitet und mit den Werten der Modellsubstanzen ver­ glichen.
Die Nutzung der Infarotspektroskopie für die Ermittlung des Gehaltes von bestimmten Elementen wie Stickstoff und Kohlenstoff in Pflanzen ist ebenfalls bekannt, eine Anwendung für die Ermittlung der Nährstoffgehalte in Böden bisher aber nicht.
[Aufgabe der Erfindung]
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Verfahren zu gestalten, dass zur Bestimmung von Stickstoff und/oder Kohlenstoff aus der organischen Substanz von Böden, Erden, Komposten und dergleichen überwiegend ohne Zeit- und geräteaufwändige naßchemische Labormethoden auskommt. Eine weitere Aufgabe ist die Bestimmung einzelner Fraktionen, die die verfügbaren Anteile an Stickstoff und Kohlenstoff begründen und jene, vorzugsweise biologisch relevanten Bodeneigenschaften, die zu dessen Mineralisierung in enger Wirkungsbeziehung stehen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die verfügbare Menge an Nährstoffen in Böden ist, wie im Stand der Technik dargestellt, von sehr vielen Faktoren abhängig. Überra­ schend wurde gefunden, dass mittels Reflexionsspektroskopie und/oder Transmissionsspektroskopie im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 2500 nm gemessene Absorptionswerte der Proben diese Zusam­ menhänge wiedergeben. Besonders aussagekräftig ist hierbei der Infarotbereich von 800 bis 2500 nm. Die Meßgrößen in Form der Absorptionswerte bei bestimmten Wellenlängen werden gemäß der Erfindung mittlels Regressionsgleichungen kalibriert und quantita­ tiv nach dem Gehalt an Stickstoff und Kohlenstoff durch der rech­ nerischen Vergleich der Werte aus der/den naßchemisch analysierten Fraktion(en) ausgewertet. Damit können die ermittelten Beziehungs­ größen in Form von Gruppen- oder Standardkalibrationen für die quantitative Auswertung weiterer Probenmeßwerte genutzt werden. Weiterhin hat sich gezeigt, dass aus der elementaren Zusammenset­ zung mehrerer erfindungsgemäß bestimmter Fraktionen der organi­ schen Substanzen, vorzugsweise deren Gehalt an Kohlenstoff und Stickstoff, sowie die Textur und relevanten Qualitätsmerkmale des Bodens, wie dessen Wasserspeicherkapazität und andere, die verfüg­ bare Nährstoffmenge ermittelt werden kann. Wobei letztere Werte durch die erläuterte spektroskopische Bewertung ebenfalls erfaßt werden.
Zu den naßchemischen Labormethoden für die Aufbereitung und Mes­ sung der Fraktionen werden in den Ansprüchen 2 bis 4 spezielle Verfahrensschritte und in den Ansprüchen 11 bis 13 eine verbesser­ te Vorrichtung vorgeschlagen.
Mit der Erfindung sind damit die verfügbaren Nährstoffmengen in Böden, speziell Stickstoff und Kohlenstoff, wesentlich einfacher und genauer zu ermitteln.
[Beispiele]
Nachfolgend soll das Verfahren an zwei Beispielen und die Vorrich­ tung an einem Beispiel erläutert werden. Die Fig. 1 zeigt eine Kochbank, die Fig. 2 die unmittelbare spektroskopische Bodenmes­ sung.
Beispiel 1
Bestimmung von wasserlöslichen organischen Substanzen im Labor. Im ersten Schritt nach Beispiel 1 des Verfahrens werden aus einer bei 50°C luftgetrockneten und auf 2 mm Korngröße gesiebter. Probe ein Heißwasserextrakt hergestellt. Dann wird die gleiche Probe herangezogen, um mindestens einen weiteren Auszug, vorzugsweise jedoch zwei weitere wässerige Extrakte mit anorganischen Salz- oder Pufferlösungen herzustellen, und zwar wie folgt:
Extrakt 1 mit kochendem Wasser unter Inkubation der Probe auf einer speziellen Kochbank (Fig. 1) während einer Stunde oder in Mikrowellen-Aufschlußgeräten in kürzerer Zeit mit oder auch ohne Druckanwendung als die "Fraktion 1", Extrakt 2 mit kochender anorganischer Puffer- oder Salzlösung, vorzugsweise mit 0,04 molarem Phosphatpuffer als "Fraktion 2", Extrakt 3 mit kaltem 0,01 bis 0,10 molarem Phosphatpuffer als "Fraktion 3" unter Bewegung in einem Laborschüttler während eines Zeitraums von 1 bis 2 h. Die Proben werden vorzugsweise mit Hilfe einer Kochbank (Fig. 1) extrahiert.
In einem zweiten Schritt wird die "Fraktion 1" und die weiteren Fraktionen 2 und 3 bzw. die vom unlöslichen Probenrest abgetrenn­ ten Filtrate oder auch Zentrifugate mit der wassergelösten organi­ schen Substanz in temperaturstabilisierten Küvetten für Flüssig­ keiten mittels Nahinfrarotreflexionsspektroskopie oder auch Nahin­ frarottransmissionsspektrometrie im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 2500 nm vermessen. Alternativ können die Fraktionen auch mit Hilfe von oberflächenaktiven Trägersubstanzen, wie vorzugsweise CELITE® (2 ml Extrakt zu 1 g Trägersubstanz) zunächst schonend während 2 h bei 50°C und dann bei 100°C zur Trockene gebracht und im Wellenlängenbereich wie bei der Analyse in der Flüssigzelle ausgeführt, jedoch in der Pulverküvette, vermessen werden.
In einem dritten Schritt wird ein mit statistischen Verfahren zur Kalibration ausgewählter Teil der Proben mit naßchemischen bzw. genormten Methoden wie in Abb. 1 als Referenzverfahren Gruppe 1 definiert nach dem Gehalt an gebundenem löslichen organischen Stickstoff und Kohlenstoff sowie nach anderen relevanten Parame­ tern wie Textur und Wasserspeicherkapazität analysiert.
In einem vierten Schritt werden die Meßwerte in Form der Absorpti­ onswerte bei bestimmten Wellenlängen mittels Regressionsgleichun­ gen und den im dritten Schritt ermittelten Meßwerten der Analysen mit genormten Standardverfahren kalibriert und die Spektren sämt­ licher Proben quantitativ nach dem Gehalt an Stickstoff und Koh­ lenstoff und den anderen relevanten Parametern ausgewertet.
Mit Hilfe der so ermittelten Kalibrationsgleichungen kann bei ausreichender statistischer Absicherung innerhalb ausgewählter Probenkollektive auf die Laboranalyse mit genormten und zeitauf­ wendigen Verfahren bei einem Großteil der Proben verzichtet wer­ den. Es reicht dann aus, die auf der Kochbank, wie in Abb. 1 dargestellt, gewonnenen Extrakte mittels geeigneter Geräte zur Nahinfrarotreflexionsspektroskopie bzw. Nahinfrarottransmissions­ spektrometrie im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 2500 nm zu vermessen und daraus die Gehalte an pflanzenverfügbarem Stickstoff und Boden-Kohlenstoff zu errechnen. Die einzelnen Meßwerte werden Gehaltsklassen zugeordnet, bzw. je Probe zur Auswertung und Inter­ pretation aufgrund entsprechender Standortdaten vorzugsweise schematisch graphisch dargestellt.
Beispiel 2
Bestimmung von wasserunlöslichen Anteilen und gesamtorganischer Substanz im Labor: Im ersten Schritt nach Beispiel 2 des Verfah­ rens werden die Bodenproben wie unter Beispiel 1 getrocknet und auf eine einheitliche Korngröße von < 0,1 mm mit einer Kugelmühle gemahlen. Vorzugsweise kann auch der Rückstand aus Schritt 2 des Beispiels 1 getrocknet, pulverisiert und wie angeführt analysiert werden.
In einem zweiten Schritt wird ein Teil der Bodenproben (s. o.) in eine Küvette für pulverige Substanzen gefüllt und mittels geeigne­ ter Geräte zur Nahinfrarotreflexionsspektroskopie im Wellenlängen­ bereich von 800 nm bis 2500 nm vermessen.
In einem dritten Schritt wird ein Teil dieser Proben mit naßchemi­ schen, genormten Verfahren nach dem Gehalt an gesamten organischen Stickstoff und Kohlenstoff nach Standardverfahren die Korngröße oder andere relevante Paramter wie z. B. die Wasserkapazität be­ stimmt.
In einem vierten Schritt werden die Meßwerte in Form der Absorpti­ onswerte bei bestimmten Wellenlängen mittels Regressionsgleichun­ gen und mit den im dritten Schritt über Rechenverfahren ermittel­ ten Meßwerten der Analysen nach den genormten Verfahren kalibriert und quantitativ nach dem Gehalt an Stickstoff und Kohlenstoff ausgewertet, sowie die Textur und andere relevante Paramter wie beispielsweise die Wasserkapazität bestimmt.
Für die Auswertung und Interpretation aufgrund entsprechender Standortdaten gelten sinngemäße Angaben entsprechend Beispiel 1 und wird vorzugsweise eine schematische Darstellung verwendet.
Vorrichtungsbeispiel
Die Kochbank gemäß Fig. 1 dient der vereinfachten Serienextraktion zur Bestimmung wasserlöslicher organischer Substanzen. Diese besteht aus einem Gehäuse mit Wärmequelle für eine Stellfläche. Auf dieser sind Becher mit Fraktionen der Bodenprobe und Wasser in Reihe aufgestellt. Die Becher besitzen oben einen Verschluß mit einem herzförmigen Kühlbehälter, so dass kein Wasserdampf entwei­ chen kann. Die Kühlbehälter sind parallel an einem Kühlkreislauf angeschlossen, indem jeweils ein Rohr durch den obenliegenden zentralen Verschluß geführt ist. Das Rohr führt bis zum unteren Bereich des Kühlbehälters, die Rückführung ist seitwärts angeord­ net. Durch diesen Aufbau wird ein Druckaufbau und Flüssigkeitsver­ lust vermieden.

Claims (13)

1. Verfahren zur Ermittlung des Gehaltes an Stickstoff und/oder Kohlenstoff aus der organischen Substanz in Böden, Erden, Sedimen­ ten und Komposten, bei dem aus der Probe Fraktionen mittels Wasser und/oder chemischen Mitteln, die über dispergierende Eigenschaften verfügen und gleichzeitig Tauschprozesse begünstigen, aufbereitet, analysiert und verglichen werden, dadurch gekennzeichnet,
  • - dass aus der/den mittels naßchemischer Labormethoden aufberei­ teten Fraktion(en) der Stickstoff- und/oder Kohlenstoffgehalt ermittelt,
  • - diese aufbereitete(n) Fraktion(en) mittels Reflexionsspektro­ skopie und/oder Transmissionsspektroskopie im Wellenlängenbe­ reich von 400 nm bis 2500 nm vermessen werden,
  • - dass die Meßgrößen in Form der Absorptionswerte bei bestimmten Wellenlängen mittlels Regressionsgleichungen kalibriert und quantitativ nach dem Gehalt an Stickstoff und Kohlenstoff durch den rechnerischen Vergleich der Werte aus der/den naßchemisch analysierten Fraktion(en) ausgewertet
  • - und die ermittelten Beziehungsgrößen in Form von Gruppen- oder Standardkalibrationen für die quantitative Auswertung weiterer Probenmeßwerte aus der Reflexionsspektroskopie oder Transmissi­ onsspektroskopie im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 2500 nm genutzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass mittels naßchemischer Labormethoden in einzelnen Fraktionen der Gehalt an wasserlöslichen, wasserunlöslichen und der gesamtor­ ganischen Substanzen an Stickstoff und/oder Kohlenstoff ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Heißwasserextrakt und wahlweise weitere wässerige Extrak­ te aus der gleichen Probe mittels chemischen Mitteln, die über dispergierende Eigenschaften verfügen und gleichzeitig Tauchpro­ zesse begünstigen, parallel analysiert und verglichen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Behandlung der Fraktionen für die naßchemische Analyse anorganische Salzlösungen, vorzugsweise 0,04 mol Phosphatpuffer oder Boratpuffer oder Mischungen aus beiden oder auch Calciumchlo­ ridlösungen Verwendung finden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die aufbereitete(n) Fraktion(en) mittels Nahinfarotrefle­ xionsspektroskopie und/oder Nahinfarottransmissionsspektroskopie im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 2500 nm vermessen weiden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fraktionen mit Trägermaterial, vorzugsweise Kieselgel (CELITE ©) vermischt und getrocknet und spektroskopisch vermessen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenproben getrocknet, auf eine einheitliche Korngröße von < 1 mm mit einer Kugelmühle gemahlen und direkt spektrosko­ pisch vermessen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Proben bzw. Fraktionen nach Stickstoff- und/oder Kohlen­ stoffgehalt und jenen Parametern spektroskopisch direkt vermessen werden, die deren Umsetzungsvorgänge beeinflussen, wie Textur, Wasserkapazität und dergleichen.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktionsrückstände (die Filterkuchen) getrocknet und zur Bestimmung von Gesamt-Reststickstoff und Gesamt- Restkohlenstoff sowie von jenen Parametern verwendet werden, die mit dem Nachlieferungsprozeß im Zusammenhang stehen, bzw. die die Umsetzungsvorgänge beeinflussen, wie Textur, Wasserkapazität und dergleichen.
10. Verfahren nach Anspruch 1, 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die spektroskopische Messung an Bohrkernen oder direkt vor Ort an der Oberfläche, Pflugsohle usw. erfolgt.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Kochbank mit Wärmequelle, Kochgefäß und Kühler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen der Kochgefäße mit sich verjüngenden Kühlbehältern verschlossen sind, die mit einem Kühlkreislauf in Verbindung stehen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlbehälter für zylinderförmige Kochbehälter umgekehrt birnenförmig bis herzförmig gestaltet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlbehälter am oberen, größeren Ende einen zentrisch gelegenen Verschluß besitzen, durch den jeweils ein Rohr für die Zuleitung der Kühlflüssigkeit bis zum unteren, spitzen Bereich geführt ist.
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