Analiza brută se efectuează fie pe frunzele unei anumite poziții pe plantă, fie în întreaga parte aeriană, fie în alte organe indicator.
Diagnosticare de către analiză brută frunze - mature, terminate de creștere, dar funcționând activ, a fost numită „diagnosticarea frunzelor”. A fost propus de oamenii de știință francezi Lagatu și Mom și susținut de Lundegaard. În prezent, acest tip de diagnosticare chimică este utilizat pe scară largă atât în ​​străinătate, cât și în țara noastră, în special pentru plantele în rădăcinile cărora nitrații sunt aproape complet redusi și, prin urmare, este imposibil să se controleze nutriția cu azot în părțile supraterane folosind această formă (măr). arbore și alte fructe de tescovină și sâmburi, conifere, bogate în taninuri, bulboase etc.).
Atunci când analizele în vrac ale frunzelor sau ale altor părți ale plantelor, metodele convenționale de calcinare a materiei organice sunt utilizate pentru a determina N, P, K, Ca, Mg, S și alte elemente din aceasta. Mai des, determinarea se efectuează în două probe: într-una, azotul este determinat conform Kjeldahl, în cealaltă, elementele rămase sunt determinate după cenușare umedă, semi-uscă sau uscată. În cenușa umedă, fie H2SO4 puternic este utilizat cu catalizatori, fie într-un amestec cu HNO3, fie HClO4, fie H2O2. La cenușa uscată, este necesar un control atent al temperaturii, deoarece arderea la temperaturi peste 500 ° C poate duce la pierderi de P, S și alte elemente.
La inițiativa Franței, în 1959, a fost organizat un Comitet Interinstituțional pentru studiul tehnicilor chimice de diagnosticare a frunzelor, format din 13 institute franceze, 5 belgiene, 1 olandeză, 2 spaniole, 1 italiană și 1 portugheză. În 25 de laboratoare ale acestor institute s-au efectuat analize chimice pe aceleași probe de frunze a 13 culturi (de câmp și grădină) pentru conținutul brut de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu și Zn. Acest lucru a permis comitetului, după prelucrarea matematică a datelor, să recomande metode de obținere a probelor standard de frunze și să ofere metode standard pentru analiza lor chimică pentru a controla acuratețea unor astfel de analize pentru diagnosticarea frunzelor.
Se recomandă cenuşarea probelor de frunze astfel: pentru determinarea azotului total conform Kjeldahl, cenuşă cu H2SO4 (gravitate specifică 1,84), cu catalizatori K2SO4 + CuSO4 şi seleniu. Pentru a determina alte elemente, se folosește cenusa uscată a probei într-un vas de platină cu încălzirea treptată (peste 2 ore) a mufei la 450 ° C; După răcire în mufă timp de 2 ore, cenușa se dizolvă în 2-3 ml apă + 1 ml HCl (gravitate specifică 1,19). Se evaporă pe aragaz până când apare primul abur. Se adaugă apă și se filtrează într-un balon cotat de 100 cm3. Turta de filtrare se calcinează la 550°C (maxim), se adaugă 5 ml de acid fluorhidric. Se usucă pe o plită la o temperatură care să nu depășească 250° C. După răcire, se adaugă 1 ml din același HCI și se filtrează din nou în același balon, clătând cu apă caldă. Filtratul, adus la 100 ml cu apă, este utilizat pentru analiza conținutului de macro și microelemente.
Există o variație destul de mare în metodele de cenzurare a probelor de plante, care diferă în principal în tipurile de plante - bogate în grăsimi sau siliciu etc., și în sarcinile de determinare a anumitor elemente. Suficient descriere detaliată tehnicile de utilizare a acestor metode de cenzurare uscată au fost date de omul de știință polonez Nowosilski. Au dat și descrieri în diverse moduri cenușare umedă folosind anumiți agenți oxidanți: H2SO4, HClO4, HNO3 sau H2O2 într-una sau alta combinație în funcție de elementele care se determină.
Pentru a accelera analiza, dar nu în detrimentul acurateței, se caută modalități de utilizare a acestei metode de cenzurare. eșantion de plantă, ceea ce ar face posibilă identificarea mai multor elemente într-o singură probă. V.V Pinevich a folosit cenusa de H2SO4 pentru a determina N și P într-o probă și, ulterior, a adăugat 30% H2O2 (verificându-l pentru absența P). Acest principiu de cenuşare, cu unele rafinamente, şi-a găsit o aplicare largă în multe laboratoare din Rusia.
O altă metodă utilizată pe scară largă de incinsare acidă a unei probe pentru a determina simultan mai multe elemente din aceasta a fost propusă de K.E. Ginzburg, G.M. Shcheglova și E.A. Wulfius și se bazează pe utilizarea unui amestec de H2SO4 (gravitate specifică 1,84) și HClO4 (60%) în raport de 10: 1, iar amestecul de acizi este pregătit în prealabil pentru întregul lot de material analizat.
Dacă este necesară determinarea sulfului în plante, metodele de cenzură descrise nu sunt potrivite, deoarece includ acid sulfuric.
P.X. Aydinyan și colegii săi au propus arderea unei probe de plantă pentru a determina sulful din ea, amestecând-o cu sare Bertholet și nisip curat. Metoda lui V.I Kuznetsov și a colegilor săi este o metodă Schöniger ușor revizuită. Principiul metodei este incinsarea rapidă a probei într-un balon umplut cu oxigen, urmată de titrarea sulfaților rezultați cu o soluție de clorură de bariu cu un indicator de nitromază-metal pentru bariu. Pentru a asigura o mai mare acuratețe și reproductibilitate a rezultatelor analizei, recomandăm trecerea soluției rezultate printr-o coloană cu o rășină schimbătoare de ioni în formă H+ pentru a elibera soluția de cationi. Soluția de sulfat astfel obținută trebuie evaporată pe o plită până la un volum de 7-10 ml și titrată la răcire.
Novosilsky, subliniind pierderile mari de sulf în timpul cenzurii uscate, oferă rețete pentru cenusarea plantelor pentru aceste analize. Autorul consideră că metoda de cenzurare conform Butters and Chenery cu acid azotic este una dintre cele mai simple și rapide.
Determinarea conținutului fiecărui element dintr-o probă cenușită într-un fel sau altul se realizează folosind o varietate de metode: colorimetrice, complexometrice, spectrofotometrice, activare neutronică, folosind autoanalizatoare etc.

În ultimii ani, analiza chimică a plantelor a câștigat recunoaștere și răspândire largă în multe țări ale lumii ca metodă de studiere a nutriției plantelor în teren și ca metodă de determinare a nevoii plantelor de îngrășăminte. Avantajul acestei metode este relația bine definită dintre indicatorii de analiză a plantelor și eficacitatea îngrășămintelor corespunzătoare. Pentru analiză, nu se ia întreaga plantă, ci o anumită parte, de obicei o frunză sau pețiol de frunză. Această metodă se numește diagnosticarea frunzelor.[...]

Analiza chimică a plantelor se efectuează pentru a determina cantitatea de nutrienți furnizate acestora, prin care se poate judeca necesitatea utilizării îngrășămintelor (metode Neubauer, Magnitsky etc.), se pot determina indicatorii calității nutriționale și ale furajelor produselor (determinarea amidon, zahăr, proteine, vitamine etc. p) și pentru a rezolva diverse probleme de nutriție și metabolismul plantelor.[...]

Plantele au fost hrănite cu azot marcat în acest experiment la 24 de zile după răsărire. S-a folosit ca hrană sulfat de amoniu cu o îmbogățire de trei ori a izotopului N15 la o doză de 0,24 g N per vas. Deoarece sulfatul de amoniu etichetat aplicat ca îngrășământ a fost diluat în sol cu ​​sulfat de amoniu obișnuit, aplicat înainte de însămânțare și nefolosit complet de plante, îmbogățirea reală a sulfatului de amoniu în substrat a fost puțin mai mică, aproximativ 2,5. Din Tabelul 1, care conține datele de randament și rezultatele analizei chimice ale plantelor, rezultă că atunci când plantele au fost expuse la azot marcat între 6 și 72 de ore, greutatea plantelor a rămas practic la același nivel și la numai 120 de ore de la aplicare. fertilizare cu azot a fost vizibil crescut.[...]

Până acum, taxonomia chimică nu a reușit să împartă plantele în grupuri taxonomice mari pe baza oricărui compus chimic sau grup de compuși. Taxonomia chimică provine din analiza chimică a plantelor. Atenția principală a fost acordată până acum plantelor europene și plantelor din zona temperată, dar cercetarea sistematică asupra plantelor tropicale a fost insuficientă. În ultimul deceniu însă, sistematica în principal biochimică a devenit din ce în ce mai importantă, și anume din două motive. Una dintre ele este comoditatea utilizării unor metode analitice chimice rapide, simple și foarte reproductibile pentru studiul compoziției plantelor (aceste metode includ, de exemplu, cromatografia și electroforeza), a doua este ușurința identificării compușilor organici în plante; ambii acești factori au contribuit la soluționarea problemelor taxonomice.[...]

Când am discutat despre rezultatele analizei chimice a plantelor, am subliniat că din aceste date a fost imposibil să se stabilească vreo tipare în modificarea conținutului de proteine ​​​​de depozitare în plante la diferite momente de recoltare. Rezultatele analizei izotopilor, dimpotrivă, indică o reînnoire puternică a azotului din aceste proteine ​​la 48 și 96 de ore după fertilizare cu azot marcat la schimbări continue în corpul plantei Și dacă în prima perioadă după recoltare compoziția izotopică de azot a proteinelor de depozitare nu s-a schimbat, atunci aceasta nu este o bază pentru a trage o concluzie despre stabilitatea lor cunoscută în aceste perioade experimentale.[... ]

Analizele chimice simultane ale plantelor au arătat că cantitatea totală de azot proteic atât în ​​acest experiment, cât și în alte experimente similare, pe perioade atât de scurte de timp, practic nu s-a schimbat deloc sau s-a modificat într-o cantitate relativ nesemnificativă (în intervalul 5-10%). Acest lucru indică faptul că în plante, pe lângă formarea unei noi cantități de proteine, proteina deja conținută în plantă este în mod constant reînnoită. Astfel, moleculele de proteine ​​din corpul plantei au o durată de viață relativ scurtă. Sunt distruse și recreate continuu în procesul de metabolism intensiv al plantelor.[...]

Metodele specificate pentru diagnosticarea nutriției conform analiză chimică plantele se bazează pe determinarea conținutului brut al principalelor substanțe nutritive din frunze. Probele de plante selectate sunt uscate și măcinate. Apoi, în condiții de laborator, o probă de material vegetal este cenuşată, urmată de determinarea conținutului brut de N, P2O5, KgO > CaO, MgO și alți nutrienți. Cantitatea de umiditate este determinată într-o probă paralelă [...]

Tabelul 10 prezintă datele de randament și datele de analiză chimică ale plantelor pentru ambele serii de experimente [...]

Cu toate acestea, în toate aceste experimente, au fost analizate probe medii de plante, așa cum se face în determinările convenționale ale măsurii în care plantele absorb fosforul din îngrășăminte. Singura diferență a fost că cantitatea de fosfor luată de plante din îngrășământ a fost determinată nu de diferența dintre conținutul de fosfor din plantele martor și cele experimentale, ci de măsurarea directă a cantității de fosfor marcat care a intrat în plantă din îngrășământ. Analizele chimice simultane ale plantelor pentru conținutul de fosfor în aceste experimente au permis să se determine ce proporție din conținutul total de fosfor din plantă a fost reprezentată de fosforul de îngrășământ (etichetat) și fosforul prelevat din sol (neetichetat).

La determinarea necesității plantelor pentru îngrășăminte, împreună cu testele agrochimice ale solului, experimentele de câmp și vegetație, metode microbiologice și alte metode, metodele de diagnosticare a plantelor au început să fie din ce în ce mai utilizate.
În prezent, sunt utilizate pe scară largă următoarele metode de diagnosticare a plantelor: 1) analiza chimică a plantelor, 2) diagnosticarea vizuală și 3) injectarea și pulverizarea. Analiza chimică a plantelor este cea mai comună metodă de diagnosticare a necesității aplicării îngrășămintelor.
Diagnosticarea chimică este reprezentată de trei tipuri: 1) diagnosticarea frunzelor, 2) diagnosticarea țesuturilor și 3) metode rapide (expresse) de analiză a plantelor.
Etapele importante ale diagnosticării plantelor folosind analiza chimică sunt: ​​1) prelevarea unei probe de plantă pentru analiză; 2) luarea în considerare a condițiilor însoțitoare de creștere a plantelor; 3) analiza chimică a plantelor; 4) prelucrarea datelor analitice și elaborarea unei concluzii despre necesitatea plantelor pentru îngrășăminte.
Prelevarea unei probe de plantă pentru analiză. Atunci când selectați plante pentru analiză, trebuie să vă asigurați că plantele selectate corespund stării medii a plantelor dintr-o anumită zonă a câmpului. Dacă recolta este omogenă, atunci vă puteți limita la o singură probă; dacă există pete pe plante mai bine dezvoltate sau, dimpotrivă, mai prost dezvoltate, atunci se prelevează o probă separată din fiecare dintre aceste pete pentru a determina cauza stării modificate a plantei. Conținutul de nutrienți al plantelor bine dezvoltate poate fi utilizat în acest caz ca un indicator al compoziției normale a unei anumite specii de plante.
La efectuarea analizelor, este necesară unificarea tehnicii de prelevare și pregătire a unei probe: prelevarea de părți identice ale plantei în funcție de nivel, poziția pe plantă și vârsta fiziologică.
Alegerea părții plantei pentru analiză depinde de metoda de diagnosticare chimică. Pentru a obține date fiabile, este necesar să se preleveze mostre de la cel puțin zece plante.
În culturile de arbori, datorită caracteristicilor modificărilor lor legate de vârstă, prelevarea de mostre de plante este ceva mai dificilă decât în ​​culturile de câmp. Se recomandă efectuarea cercetărilor în următoarele perioade de vârstă: răsaduri, puieți, plante tinere și fructifere. Frunzele, petiolele, mugurii, lăstarii sau alte organe ale acestora trebuie luate din treimea superioară a lăstarilor din zona mijlocie a coroanei copacilor sau arbuștilor de aceeași vârstă și calitate, respectând aceeași ordine, și anume: fie numai din roditoare sau numai din lăstari nefructivi, sau din lăstari de creștere curentă, sau frunze expuse la lumina directă a soarelui sau la lumină difuză. Toate aceste puncte trebuie luate în considerare, deoarece toate afectează compoziția chimică a frunzelor. Se observă că cea mai bună corelație între compoziția chimică a frunzei și producția de fructe se obține dacă proba este prelevată dintr-o frunză la axila căreia se dezvoltă un mugur floral.
În ce stadiu al dezvoltării plantelor ar trebui prelevate probe pentru analiză? Dacă avem în vedere să obținem cea mai bună corelație cu recolta, atunci analizarea plantelor în faza de înflorire sau de coacere se dovedește a fi cea mai bună. Astfel, Lundegård, Kolarzhik și alți cercetători consideră că o astfel de fază pentru toate plantele este înflorirea, deoarece în acest moment principalele procese de creștere s-au încheiat și creșterea în masă nu va „dilua” procentul de substanțe.
Pentru a rezolva problema modului de modificare a nutriției plantelor pentru a asigura formarea celei mai bune recolte, este necesar să se analizeze plantele în perioadele anterioare de dezvoltare și nu doar o dată, ci de mai multe ori (trei sau patru), începând cu aspectul uneia sau a două frunze.
Momentul prelevării probei. Termen: pentru boabele de primăvară (grâu, ovăz, porumb) - în faza cu trei frunze, adică înainte de începerea diferențierii spicului sau paniculului rudimentar; pentru in - începutul „osului de hering”; pentru cartofi, leguminoase, bumbac și altele - faza de patru până la cinci frunze adevărate, adică înainte de înmugurire; pentru sfecla de zahăr - faza a trei frunze adevărate.
Termenul II: pentru boabele de primăvară - în faza de cinci frunze, adică în faza de pornire; pentru sfeclă - în faza de expansiune a celei de-a șasea frunze; pentru toate celelalte - la formarea primilor muguri verzi mici, adică chiar la începutul înmuguririi.
III termen: în faza de înflorire; pentru sfeclă – la desfacerea celei de-a opta sau a noua frunză.
Termenul IV: în faza de coacere lăptoasă a semințelor; pentru sfeclă - cu o săptămână înainte de recoltare.
Pentru plantele lemnoase și plantele de fructe de pădure se prelevează probe în următoarele faze de formare a culturii: a) înainte de înflorire, adică la începutul creșterii puternice, b) înflorire, adică în perioada de creștere puternică și vărsare fiziologică a ovarelor, c) formarea fructelor, d ) coacerea și recoltarea și e) perioada căderii frunzelor de toamnă.
Atunci când se stabilește perioada de timp pentru prelevarea unei probe de plantă, este, de asemenea, necesar să se țină cont de perioada de creștere și dezvoltare în care apar nivelurile critice de nutriție. Termenul „niveluri critice” se referă la cele mai scăzute concentrații de nutrienți din plante în timpul unei perioade critice de dezvoltare a acestora, adică la concentrațiile sub care starea plantei se deteriorează și randamentul scade. Compoziția optimă a unei plante este înțeleasă ca conținutul de nutrienți din ea în fazele critice ale dezvoltării sale, ceea ce asigură un randament ridicat.
Valorile nivelurilor critice și compoziția optimă sunt date pentru unele culturi de mai jos. Probele sunt prelevate în toate cazurile la aceleași ore ale zilei, mai bine dimineata(la ora 8-9) pentru a evita modificarile in compozitia plantelor datorate alimentatiei zilnice.
Ținând cont de condițiile de însoțire. Nu este întotdeauna corect să judecăm suficiența sau insuficiența nutriției plantelor cu anumite elemente doar pe baza datelor de analiză chimică. Există multe fapte cunoscute atunci când o lipsă a unuia sau mai multor nutrienți, o întârziere a fotosintezei sau o încălcare a apei, a regimurilor termice și a altor regimuri vitale pot provoca acumularea unuia sau altui element în plantă, care în niciun caz nu ar trebui să caracterizeze suficiența. a acestui element în mediul nutritiv (sol). Pentru a evita posibile eroriși inexactități în concluzii, este necesar să se compare datele din analiza chimică a plantelor cu o serie de alți indicatori: cu greutatea, creșterea și rata de dezvoltare a plantelor în momentul prelevării probei și cu recolta finală, cu vizual. semne de diagnostic, cu caracteristicile tehnologiei agricole, cu proprietățile agrochimice ale solului, cu condițiile meteorologice și o serie de alți indicatori care afectează nutriția plantelor. Prin urmare, unul dintre cele mai importante conditii Utilizarea cu succes a diagnosticului plantelor este cea mai detaliată contabilizare a tuturor acestor indicatori pentru compararea lor ulterioară între ei și cu datele de analiză.

Deoarece botanica studiază destul de multe aspecte diferite ale organizării și funcționării organismelor vegetale, fiecare caz specific folosește propriul set de metode de cercetare. Botanica folosește atât metode generale (observare, comparare, analiză, experiment, generalizare) cât și multe

metode speciale (biochimice și citochimice, metode de microscopie luminoasă (convențională, contrast de fază, interferență, polarizare, fluorescentă, ultravioletă) și electronică (transmisie, scanare), metode de cultură celulară, chirurgie microscopică, metode de biologie moleculară, metode genetice, metode electrofiziologice, metode de congelare și ciobire, metode biocronologice, metode biometrice, modelare matematică, metode statistice).
Metodele speciale iau în considerare caracteristicile unui anumit nivel de organizare a lumii plantelor. Astfel, pentru studierea nivelurilor inferioare ale organizației se folosesc diverse metode biochimice, metode de analiză chimică calitativă și cantitativă. Pentru studiul celulelor se folosesc diverse metode citologice, în special metode de microscopie electronică. Pentru a studia țesuturile și structura internă a organelor, se folosesc metode de microscopie ușoară, chirurgie microscopică și colorare selectivă. Pentru studiul florei la nivel de populație-specie și biocenotic se folosesc diverse metode de cercetare genetică, geobotanica și ecologică. În taxonomia plantelor, un loc important este ocupat de metode precum morfologic comparativ, paleontologic, istoric și citogenetic.

Asimilarea materialului din diverse ramuri ale botanicii constituie baza teoretică pentru pregătirea viitorilor specialiști în chimia agricolă și știința solului. Datorită relației inextricabile dintre organismul vegetal și mediul său, caracteristicile morfologice și structura internă a plantei sunt în mare măsură determinate de caracteristicile solului. În același timp, de direcția și intensitatea proceselor fiziologice și biochimice depind și compozitia chimica solul și celelalte proprietăți ale sale, determină în cele din urmă creșterea biomasei vegetale și productivitatea producției vegetale ca industrie în ansamblu. Prin urmare, cunoștințele botanice fac posibilă fundamentarea necesității și dozei de introducere a diferitelor substanțe în sol și influențarea randamentului plantelor cultivate. De fapt, orice impact asupra solului cu scopul de a crește productivitatea plantelor cultivate și sălbatice se bazează pe date obținute în diferite secțiuni de botanică. Metodele de control biologic al creșterii și dezvoltării plantelor se bazează aproape în întregime pe morfologia botanică și embriologie.

La rândul său, lumea plantelor este un factor important în formarea solului și predetermina multe proprietăți ale solului. Fiecare tip de vegetație este caracterizat de anumite tipuri de soluri, iar aceste modele sunt utilizate cu succes pentru cartografierea solului. Speciile de plante și grupurile lor sistematice individuale pot acționa ca fitoindicatori fiabili ai condițiilor alimentare (sol). Geobotanica indicator oferă cercetătorilor în sol și agrochimiștilor una dintre metodele importante de evaluare a calității solurilor, a proprietăților lor fizico-chimice și chimice,
Botanica este baza teoretică a agrochimiei, precum și a unor astfel de domenii aplicate precum cultivarea plantelor și silvicultură. În prezent, aproximativ 2 mii de specii de plante au fost introduse în cultură, dar doar o mică parte dintre ele este cultivată pe scară largă. Multe specii de floră sălbatică pot deveni culturi foarte promițătoare în viitor. Botanica fundamentează posibilitatea și fezabilitatea dezvoltării agricole a teritoriilor naturale, efectuând măsuri de reabilitare în scopul creșterii productivității grupurilor naturale de plante, în special pajiştile și pădurile, promovează dezvoltarea și utilizare rațională resursele vegetale ale pământului, corpurilor de apă dulce și Oceanului Mondial.
Pentru specialiștii din domeniul agrochimiei și științei solului, botanica este baza de bază care le permite să înțeleagă mai profund esența proceselor de formare a solului, să vadă dependența anumitor proprietăți ale solului de caracteristicile acoperirii vegetale și să înțeleagă nevoile. a plantelor cultivate pentru nutrienti specifici.