A comparison of two methods for the isolation of free and occluded particulate organic matter

Ein Vergleich zweier Methoden zur Isolierung von freier und okkludierter partikulärer organischer Substanz

Weinheim

Wiley VCH Verlag

2005

1 Abb., 28 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

4181

200127212

Partikuläres organisches Material (POM) wird im Hinblick auf die Landnutzung als sensitive Fraktion der organischen Bodensubstanz (SOM) angesehen, aber die unterschiedlichen Methoden seiner Isolierung erschweren den Vergleich zwischen verschiedenen Studien. Wir haben zwei physikalische Fraktionierungsmethoden ausgewertet, um zu zeigen, ob sie im Hinblick auf Menge und Zusammensetzung zu unterschiedlichen POM-Fraktionen führen. Hierfür wurden Proben von Grünland- und Ackerböden verwendet. Für Methode I wurden luftgetrocknete Aggregate der Größe <2 mm verwendet, zu deren Zerstörung eine Ultraschallbehandlung mit geringem Energieeintrag eingesetzt wurde. Für Methode II wurden feldfeuchte Aggregate der Größe <6.3 mm und eine Ultraschallbehandlung mit vergleichsweise hoher Energie zur Aggregatzerstörung herangezogen. Mit beiden Methoden konnten zwei POM-Gruppen gewonnen werden: (1) freies POM und (2) in Bodenaggregaten eingeschlossenes POM. Die PON-Fraktionen wurden mittels Elementanalyse (C, N) und CPMAS-13C-NMR-Spektroskopie untersucht. Methode I zeigte im Hinblick auf Menge und Zusammensetzung nur sehr geringe Unterschiede zwischen freien und okkludierten POM-Fraktionen. Methode II isolierte freie und okkludierte POM-Fraktionen mit signifikant unterschiedlichen C- und N-Konzentrationen. Auch die NMR-Spektren zeigten Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung der mit Methode II gewonnenen Fraktionen, die sich in signifikant geringeren O-Alkyl-C-Gehalten bei höheren Aryl-C- und Alkyl-C-Gehalten des okkludierten POM nachweisen ließen. Die Verwendung von größeren, feldfeuchten Aggregaten und die Minimierung der Probenvorbehandlung führt zu einer besseren Differenzierung beider POM-Fraktionen, die wahrscheinlich ihre biologische Funktion besser widerspiegelt. Zusätzlich führt eine Ultraschall-Behandlung mit hohem Energieeintrag zur Zerstörung von kleinen Mikroaggregaten und damit zur Freisetzung von feinem Intraaggregat-POM. Diese Fraktion scheint in sandigen Böden mit niedriger Makroaggregat-Stabilität aussagekräftiger zwischen freier und okkludierter POM unterscheiden zu können. Folglich ist eine an der Bodenmaterial angepasste Probenvorbehandlung und Fraktionierungsmethode entscheidend, um eine präzise Charakterisierung der POM-Fraktionen zu gewährleisten.