Sulphur status in Finnish cultivated soils

• Published in: Agricultural and Food Science
• Main Author: Korkman, Johan
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: The Scientific Agricultural Society of Finland 1973
• Subjects: Kuusamo; Northern Finland
• Online Access: https://journal.fi/afs/article/view/72939; https://doi.org/10.23986/afsci.72939

A method for determining total sulphur in plant material and soil samples using the induction furnace technique and subsequent turbidimetric determination of sulphate sulphur was discussed. A procedure for extracting sulphur from soil samples with ammonium acetate (pH 4.65), the interference of the organic matter being reduced by oxidation of the extract with H2O2, was proposed. Sulphur balance in Finnish cultivated soils was estimated by taking into account the average amounts of emitted (8 kg S/ha/yr.), precipitated (8 kg S/ha/yr.) and leached (8 kg S/ha/yr.) sulphur. The actual situation in the cultivated soils seems thus to be depending, on an average, on the uptake by plants and the sulphur applied (12 kg S/ha/yr. in the early 1970s). In 104 samples of cultivated soil, the content of total sulphur showed a slight correlation with the content of organic carbon. The amounts of sulphur extracted in various ways were not predictable by means of the soil characteristics used (pHCaCl2, org. C and texture). Extracted sulphur did not correlate sufficiently with the development and sulphur uptake of plants. Under field conditions in northern Finland, sulphur application produced a relatively distinct result in respect both to the ley yields on Carex peat, and their sulphur content. On mineral soils in southern Finland the yields were unaffected by supplementary fertilization with sulphur. In the pot experiments performed a fairly close relationship between sulphur and nitrogen was demonstrated. Tässä tutkimuksessa jouduttiin aluksi rikin määritystapojen joukosta valitsemaan laboratorion varustuksen ja maanäytteiden laadun mukaiset menetelmät. Kokonaisrikin määrittämiseen kehitettiin menetelmä, joka perustuu näytteen polttamiseen induktiouunissa ja sulfaattiakin turbidimetriseen mittaukseen vetyperoksidiin imeytetystä polttokaasusta. Maauutteiden analysoinnissa esille tulevat vaikeudet voitiin selvästi osoittaa. Analyysitulosten arvo näytti yleisesti käytetyn bariumkromaattimenetelmän kohdalla jopa kyseenalaiselta. Rikin määrittämiseksi ammoniumasetaattiuutteesta (pH 4.65) on esitetty uusi menetelmä, jossa eloperäisen aineksen määritystä häiritsevää vaikutusta on vähennetty käsittelemällä uutteita vetyperoksidilla. Suomen viljelysmaitten rikkitase arvioitiin ottamalla huomioon maahan ilmakehästä ja viljelytoimenpiteiden seurauksena tuleva rikki sekä huuhtoutumisesta ja kasvien otosta aiheutuva rikin kulutus. Sateen mukana tulevan ja vesistöihin huuhtoutuvan rikin määrät näyttivät olevan samaa suuruusluokkaa eli noin 8 kg/ha vuodessa. Lannoitusvuonna 1970—71 levitettiin rikkiä lannoitteissa noin 12 kg viljeltyä hehtaaria kohti. Tämä viljasadolle riittävä määrä on ilmeisesti liian niukka paljon rikkiä vaativille kasveille. Alustava tutkimus Suomen viljelysmaiden rikkivaroista ja niiden käyttökelpoisuudesta kasveille suoritettiin analysoimalla joukko maanäytteitä ja järjestämällä näissä maissa astia- ja kenttäkokeita. Näytteet olivat 62 kohteesta linjan Oulu-Kuusamo eteläpuolella. Näytteiden kokonaismäärä oli 104, joista 62 pinta- ja 42 jankkonäytettä. Näytesarjan multa- ja turvemaat (21 kpl) sisälsivät keskimäärin 118±220 mg rikkiä ilmakuivaa maakiloa kohti, savimaat (22 kpl, koska eräs sulfaattimaan näyte jätettiin tarkastelun ulkopuolelle) 450±94, hiesu- ja hiuemaat (18 kpl) 410±100 ja hieta- ja hiekkamaat (42 kpl) 310±43 mg/kg (vaihtelurajat ilmoitettu 95 % luotettavuudella). Kivennäismaiden jankko sisälsi keskimäärin 30 % vähemmän rikki kuin pintamaa. Maanäytteiden kokonaisrikin pitoisuus oli melko hyvin korreloitunut eloperäisen aineksen pitoisuuden kanssa (r = 0.83***). Tutkittuihin reagensseihin (1 % NaCl, 0.03 M NaH2P04-2N CH3COOH ja CH3COONH4-CH3COOH, pH 4.65) uuttuva rikki sen sijaan ei juuri riippunut määritetyistä maan yleisistä ominaisuuksista (pHCaCl2, org.C ja tekstuuri). Tutkituista uuttoliuoksista hapan ammoniumasetaatti uutti vähiten rikkiä myös kun tilavuuspaino otettiin huomioon. Muut kaksi menetelmää antoivat keskenään samaa suuruusluokkaa olevia tuloksia. Mikään uuttomenetelmistä ei pystynyt antamaan selvää kuvaa siitä, miten lannoiterikki vaikuttaa kasvien kehitykseen. Ammoniumasetaattiin uuttuvan rikin määrä kuvasi kuitenkin jotenkin maan rikkitilaa. Tämän menetelmän tärkeä etu näytti olevan tilavuusyksikköön perustuva uuttosuhde, joka antoi vertailukelpoisia tuloksia niin kivennäis- kuin multa- ja turvemaistakin. Timoteivaltaisen nurmen rikkilannoitus saraturvemailla Kuusamossa lisäsi suhteellisen selvästi nurmisatoa ja sen rikinottoa kesällä 1969. 10 kg rikkiä hehtaarille oli tarpeeksi nurmisadon kohottamiseksi tyydyttävälle tasolle. Vielä runsaampi rikkilannoitus aiheutti melkein yksinomaan sadon rikin pitoisuuden lisääntymisen. Etelä-Suomessa vuonna 1970 järjestetyissä kenttäkokeissa rikkilannoitus ei vaikuttanut kevätviljojen satoihin. Lähinnä lannoitteiden koostumuksen suunnittelua ajatellen tutkittiin astiakokein toisaalta rikin toisaalta typen, fosforin ja molybdeenin vuorosuhteita. Tuntui ilmeiseltä, että määrältään ja laadultaan optimaalisen sadon saavuttamiseksi rikkiä ja typpeä täytyy olla kasvien käytettävissä tietyssä suhteessa, joka todennäköisesti on rajojen N/S = 5-20 puitteissa. Kun rapsi kärsi samanaikaisesti näiden kahden ravinteen puutetta, typpi rajoitti ensisijaisesti kasvin vegetatiivista kehitystä ja rikki siementen muodostusta. Rikki ja fosfori tuntuivat vaikuttavan kasvissa toisistaan riippumatta, kun taas molybdeenilannoitus rikin niukkuuden vallitessa kohotti voimakkaasti kasviaineksen molybdeeninpitoisuutta.