Soil Testing, Critical Levels of Different Nutrients in Soil
Soil Testing, Critical Levels of Different Nutrients in Soil (मृदा परीक्षण, मृदा में विभिन्न पोषक तत्वों के महत्वपूर्ण स्तर):-
Soil Sampling (मृदा नमूनाकरण):- For determination of physical and chemical properties of soil, sampling is one of the major steps. Soil samples are collected from selected sites (at different depths), after removing the surface debris, in polythene bags and then suitably labelled for future recording.
[मृदा के भौतिक और रासायनिक गुणों के निर्धारण के लिए, नमूनाकरण प्रमुख चरणों में से एक है। मृदा के नमूने विभिन्न गहराई पर चयनित स्थलों से, सतह के मलबे को हटाने के बाद, पॉलिथीन बैग में एकत्र किए जाते हैं और फिर भविष्य की रिकॉर्डिंग के लिए उपयुक्त रूप से लेबल किए जाते हैं।]
Soil Testing (मृदा परीक्षण):-
1. Soil pH (मृदा pH):- The pH of soil is measured directly by pH electrode after making soil suspension (1 part soil and 5 parts water i.e., 20 gm soil is suspended in 100 ml distilled water).
(मृदा निलंबन बनाने के लिए मृदा का 1 भाग और 5 भाग जल अर्थात 100 मिली आसुत जल में 20 ग्राम मृदा को निलंबित किया जाता है। अब सीधे pH इलेक्ट्रोड द्वारा मृदा के pH को मापा जाता है।)
2. Conductivity (चालकता):- Conductivity is a measure of the current carrying capacity, thus it gives a clear idea of soluble salts present in the soil. By preparing soil suspension (1 : 5 ratio) as stated above, the conductivity was directly measured by conductivity meter and data was expressed as μ Mohs.
[चालकता विधुत वहन क्षमता का एक माप है, इस प्रकार यह मृदा में उपस्थित घुलनशील लवणों का एक स्पष्ट विचार देता है। ऊपर बताए अनुसार मृदा निलंबन (1: 5 अनुपात) तैयार करके, चालकता को सीधे चालकता मीटर द्वारा मापा जाता है और आंकड़ों को μ Mohs के रूप में अभिव्यक्त किया जाता है।]
3. Chlorides (क्लोराइड्स):- The chloride content of the soil was directly measured by titrimetric method, involving direct titration of the soil solution (filtered) with AgNO3 using K2Cr2O7 as an indicator.
(मृदा की क्लोराइड मात्रा को सीधे अनुमापनीय विधि द्वारा मापा जाता था, जिसमें एक संकेतक के रूप में K2Cr2O7 का उपयोग करके AgNO3 के साथ फिल्टरित मृदा विलयन का सीधा अनुमापन किया जाता है।)
Procedure (विधि):- 20 gm soil is suspended in 100 ml distilled water and then stirred mechanically for about one hour at regular intervals. Then the suspension was filtered through Whatman No. 50 filter paper using Buchner funnel and vacuum pump. Then chloride content of 50 ml of such filtered suspension is determined by titration against 0.02 N AgNO3 using 2 ml of 5% K2Cr2O4 solution as indicator. The end point of the titration will be indicated by pertinent red tinge of solution.
(20 ग्राम मृदा को 100 मिलीलीटर आसुत जल में निलंबित किया जाता है और फिर नियमित अंतराल पर लगभग एक घंटे के लिए यांत्रिक रूप से विलोडन किया जाता है। फिर बुचनर कीप और वैक्यूम पंप का उपयोग करके व्हाटमैन नंबर 50 फिल्टर पेपर के माध्यम से निलंबन को फ़िल्टर किया जाता है। फिर इस फ़िल्टर किए गए निलंबन के 50 मिलीलीटर को संकेतक के रूप में 5% K2Cr2O4 विलयन के 2 मिलीलीटर का उपयोग करके 0.02 N AgNO3 के प्रति अनुमापन करके क्लोराइड मात्रा निर्धारित की जाती है। अनुमापन का अंतिम बिंदु विलयन के प्रासंगिक लाल रंग द्वारा इंगित किया जाता है।)
The chloride content is then calculated by the formula (क्लोराइड सामग्री की गणना सूत्र द्वारा की जाती है):-
Chloride Content = Chloride (%) × (ml × N) of AgNO3 × 35.5/ml soil solution × 2
[क्लोराइड सामग्री = क्लोराइड (%) × (ml × N) AgNO3 × 35.5/ml मिट्टी का घोल × 2]
To convert the value in mg/100 g, multiply the values in % with 1,000.
(मूल्य को मिलीग्राम/100 ग्राम में बदलने के लिए, % में मान को 1,000 से गुणा करें।)
4. Sulphate (सल्फेट):- Sulphate was measured by gravimetric method.
(सल्फेट को ग्रैविमेट्रिक विधि द्वारा मापा गया।)
Procedure (प्रक्रिया):-
- Soil suspension (1: 5) was filtered after rapid shaking.
[मिट्टी के निलंबन (1:5) को तेजी से हिलाकर छान लिया गया।]
- Then about 50 ml of solution was taken in a conical flask its pH was made up to 4.5 to 5 by addition of 50% HCl solution.
(फिर एक शंक्वाकार फ्लास्क में लगभग 50 मिली घोल लिया गया और 50% HCl घोल मिलाकर इसका pH 4.5 से 5 तक किया गया।)
- A few drops of methyl red indicator (0.1%) is added to the solution and, finally, excess amount of BaCl2 solution (100 gm. BaCl2 in 1 lit solution) is added and the mixture was boiled for some time (about 20 min).
[घोल में मिथाइल रेड इंडिकेटर (0.1%) की कुछ बूंदें डाली गईं और अंत में BaCl2 घोल की अतिरिक्त मात्रा (1 लीटर घोल में 100 ग्राम BaCl2) डाली गई और मिश्रण को कुछ समय (लगभग 20 मिनट) तक उबाला गया।]
- Finally, warmed after cooling, the precipitate is filtered through pre-weighed Whatman filter paper 42. Then the precipitate was washed by warm water and then the ppt was oven-dried along with filter paper to obtain the weight of the ppt. of BaSO4.
(अंत में, ठंडा करने के बाद गर्म करके अवक्षेप को पहले से तौले गए व्हाटमैन फिल्टर पेपर 42 के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है। फिर अवक्षेप को गर्म पानी से धोया जाता है और फिर पीपीटी को फिल्टर पेपर के साथ ओवन में सुखाया जाता है ताकि BaSO4 अवक्षेप का भार प्राप्त किया जा सके।)
- The SO4 content was then calculated from the formula:
(फिर SO4 की मात्रा की गणना निम्न सूत्र से की गई:)
Sulphate (%) = mg BaSO4 × 411.5/ml soil sample × 2,000
[सल्फेट (%) = mg BaSO4 × 411.5/ml मिट्टी का नमूना × 2,000]
To convert value in mg/100 gm. multiply the result in % with 1,000.
(मूल्य को mg/100 ग्राम में बदलने के लिए, परिणाम को % में 1,000 से गुणा करें।)
5. Total Alkalinity (कुल क्षारीयता):- By the titrimetric method total alkalinity of soil solution can be measured, using a strong acid (HCl or H2SO4) in presence of methyl orange or phenolphthalein indicators.
[मिट्टी के घोल की कुल क्षारीयता को टाइट्रिमेट्रिक विधि द्वारा मापा जा सकता है, मिथाइल ऑरेंज या फिनोलफथेलिन संकेतकों की उपस्थिति में एक प्रबल एसिड (HCl या H2SO4) का उपयोग करके।]
Procedure (प्रक्रिया):-
- Soil solution was prepared as described earlier.
(मिट्टी का घोल पहले बताए अनुसार तैयार किया गया था।)
- Then 100 ml of such solution is titrated by using 2 drops of phenolphthalein indicator against 0.1N HCl, till the disappearance of pink colour. This is phenolphthalein alkalinity (PA).
[फिर इस तरह के घोल के 100 मिलीलीटर को 0.1N HCl के खिलाफ फिनोलफथेलिन संकेतक की 2 बूंदों का उपयोग करके गुलाबी रंग के गायब होने तक अनुमापित किया जाता है। यह फिनोलफथेलिन क्षारीयता (PA) है।]
- Now 2-3 drops of methyl orange is added to the same sample and the titration continued further, until the yellow colour changes to pink at end-point. This is total alkalinity (TA).
[अब उसी नमूने में मिथाइल ऑरेंज की 2-3 बूंदें डाली जाती हैं और अनुमापन तब तक जारी रहता है, जब तक कि अंतिम बिंदु पर पीला रंग गुलाबी न हो जाए। यह कुल क्षारीयता (TA) है।]
- Finally, the total alkalinity is calculated by the formulae TA as
(अंत में, कुल क्षारीयता की गणना TA के रूप में सूत्र द्वारा की जाती है)
CaCO2 (mg/1) = (A × Normality) of HCl × 1,000 × 50/ml of sample
[CaCO2 (mg/1) = (A × HCl की सामान्यता) × 1,000 × 50/ml नमूना]
(A = ml of total HCl used with phenolphthalein and methyl orange)
[(A = फिनोलफथेलिन और मिथाइल ऑरेंज के साथ उपयोग किए गए कुल HCl का ml)]
6. Nitrogen (नाइट्रोजन):- Nitrogen in the soil can be measured after digestion with conc. H2SO4 in presence of a catalyst. Then such digested samples is distilled by steam to liberate alkali which is ultimately absorbed by acid solution. From the residual acid assay, the amount of nitrogen of the soil samples can be measured effectively.
(मिट्टी में नाइट्रोजन को उत्प्रेरक की उपस्थिति में सांद्र H2SO4 के साथ पाचन के बाद मापा जा सकता है। फिर ऐसे पचाए गए नमूनों को भाप द्वारा आसवित किया जाता है ताकि क्षार मुक्त हो जाए जो अंततः एसिड समाधान द्वारा अवशोषित हो जाता है। अवशिष्ट एसिड परख से, मिट्टी के नमूनों में नाइट्रोजन की मात्रा को प्रभावी ढंग से मापा जा सकता है।)
Procedure (प्रक्रिया):-
- Ten grams of soil samples (powder) is transferred to Kjeldahl flask and 25 ml of distilled water, 20 gm. of catalyst (mixture of 20 gm. CuSO4, 3gmHgO, 1 gm. Selenium powder, 20 gm. Na2SO4), 35 ml of conc. H2SO4 is added.
[मिट्टी के नमूनों (पाउडर) के दस ग्राम को जेल्डाहल फ्लास्क में स्थानांतरित किया जाता है और 25 मिली आसुत जल, 20 ग्राम उत्प्रेरक (20 ग्राम CuSO4, 3gmHgO, 1 ग्राम सेलेनियम पाउडर, 20 ग्राम Na2SO4 का मिश्रण), 35 मिली सांद्र H2SO4 मिलाया जाता है।]
- Then the mixture is digested over flame at low heat for 30 min. Then continue the digestion with high heat for 3-5 hours.
(फिर मिश्रण को 30 मिनट के लिए धीमी आंच पर पचाया जाता है। फिर 3-5 घंटे के लिए उच्च गर्मी के साथ पाचन जारी रखें।)
- Finally the flask is cooled down and the contents transferred to the distillation flask gently after dilution.
(अंत में फ्लास्क को ठंडा कर दिया जाता है और सामग्री को तनुकरण के बाद धीरे से आसवन फ्लास्क में स्थानांतरित कर दिया जाता है।)
- Then 25 ml boric acid mixed indicator is taken in a 500 ml conical flask. (The mixture was prepared by 4 g boric acid in 100 ml warm dist. water, then in 100 ml alcohol, 0.5% bromoeresol green, 0.1% methyl red is added in 2: 1 ratio. Finally, 5 ml of dye mixture is added to 100 ml of boric acid so that the colour is pink by adjusting pH only). The distillation will continue till at least 150 ml of condensate is collected in the conical flask thus placed.
[फिर 500 मिली शंक्वाकार फ्लास्क में 25 मिली बोरिक एसिड मिश्रित सूचक लिया जाता है। (मिश्रण 100 मिली गर्म आसुत जल में 4 ग्राम बोरिक एसिड द्वारा तैयार किया गया था, फिर 100 मिली अल्कोहल में 0.5% ब्रोमोएरेसोल ग्रीन, 0.1% मिथाइल रेड को 2: 1 अनुपात में मिलाया जाता है। अंत में, 5 मिली डाई मिश्रण को 100 मिली बोरिक एसिड में मिलाया जाता है ताकि केवल पीएच को समायोजित करके रंग गुलाबी हो जाए)। आसवन तब तक जारी रहेगा जब तक कि कम से कम 150 मिली कंडेनसेट इस तरह से रखे गए शंक्वाकार फ्लास्क में एकत्र न हो जाए।]
- The mixed indicator in condensate turns blue due to the dissolution of ammonia. Finally the contents is titrated with 0.1 N HCl until the colour changes to light brown-pink.
(कंडेनसेट में मिश्रित सूचक अमोनिया के विघटन के कारण नीला हो जाता है। अंत में सामग्री को 0.1 N HCl के साथ तब तक अनुमापित किया जाता है जब तक कि रंग हल्का भूरा-गुलाबी न हो जाए।)
- One blank set is also triturated using boric acid mixed indicator only.
(एक खाली सेट को केवल बोरिक एसिड मिश्रित संकेतक का उपयोग करके भी ट्रिट्यूरेट किया जाता है।)
- Finally, nitrogen content was calculated by the following formula:
(अंत में, नाइट्रोजन की मात्रा की गणना निम्न सूत्र द्वारा की गई:)
Nitrogen (%) = a – b × N of HCl × 1.4/S
[नाइट्रोजन (%) = a – b × N of HCl × 1.4/S]
where (जहाँ):
a = ml of HCl used with sample
(नमूने के साथ इस्तेमाल किया गया HCl का ml)
b = ml of HCl used with blank
(खाली के साथ इस्तेमाल किया गया HCl का ml)
S = weight of soil taken
(ली गई मिट्टी का भार)
7. Phosphorus (available) [फॉस्फोरस (उपलब्ध)]:- Phosphorus in soil is generally determined as available phosphorus, which can be extracted from coil with 0.002 N H2SO4 (1 soil: 200 H2SO4). Then soluble phosphorus in the extract can be determined by conventional colorimetric technique.
[मिट्टी में फॉस्फोरस को आम तौर पर उपलब्ध फॉस्फोरस के रूप में निर्धारित किया जाता है, जिसे 0.002 N H2SO4 (1 मिट्टी: 200 H2SO4) के साथ कॉइल से निकाला जा सकता है। फिर पारंपरिक रंगमिति तकनीक द्वारा अर्क में घुलनशील फॉस्फोरस का पता लगाया जा सकता है।]
Procedure (प्रक्रिया):-
- One gram oven dry soil is taken in 500 ml conical flask and to which 200 ml of 0.002 N H2SO4 is added. The suspension is shaken for 1/2 hour. Then the suspension is filtered to get a clear solution.
(500 मिली शंक्वाकार फ्लास्क में एक ग्राम ओवन सूखी मिट्टी ली जाती है और उसमें 200 मिली 0.002 N H2SO4 मिलाया जाता है। निलंबन को 1/2 घंटे तक हिलाया जाता है। फिर निलंबन को साफ घोल पाने के लिए फ़िल्टर किया जाता है।)
- 50 ml of clear solution is then taken in a conical flask to which 2 ml of ammonium molybdate solution (25 g of ammonium molybdate in 175 ml of dist. water is mixed with 400 ml H2SO4 solu. is which 280 ml conc. H2SO4 was poured) is added followed by 5 drops of SnCl2 solution (2.5 g of SnCl2 in 100 ml of glycerol by heating on a water bath).
[फिर 50 मिली स्पष्ट विलयन को एक शंक्वाकार फ्लास्क में लिया जाता है, जिसमें 2 मिली अमोनियम मोलिब्डेट विलयन (175 मिली विभाजित जल में 25 ग्राम अमोनियम मोलिब्डेट को 400 मिली H2SO4 विलयन के साथ मिलाया जाता है, जिसमें 280 मिली सांद्र H2SO4 डाला गया था) को मिलाया जाता है, उसके बाद 5 बूंदें SnCl2 विलयन (जल स्नान में गर्म करके 100 मिली ग्लिसरॉल में 2.5 ग्राम SnCl2) डाली जाती हैं।]
- A blue colour will appear, which is then used in spectrophotometer for measuring OD at 690 nm.
(एक नीला रंग दिखाई देगा, जिसका उपयोग स्पेक्ट्रोफोटोमीटर में 690 nm पर OD मापने के लिए किया जाता है।)
- A standard curve should be prepared early with known concentration of phosphate by following the same method. By comparing with standard curve, the available phosphate content will be determined by using this formula:
(उसी विधि का पालन करके फॉस्फेट की ज्ञात सांद्रता के साथ एक मानक वक्र पहले से तैयार किया जाना चाहिए। मानक वक्र के साथ तुलना करके, उपलब्ध फॉस्फेट सामग्री इस सूत्र का उपयोग करके निर्धारित की जाएगी:)
Phosphate (%) = mg P/l soil solution/50
[फॉस्फेट (%) = मिलीग्राम P/l मिट्टी का घोल/50]
To convert the value in mg/100 g, multiply the result in % with 1,000.
(मूल्य को मिलीग्राम/100 ग्राम में बदलने के लिए, परिणाम को % में 1,000 से गुणा करें।)
8. Potassium (exchangeable) [पोटेशियम (विनिमय)]:- The exchangeable potassium is determined by leaching the ion in ammonium acetate solution and then content measured by flame photometer.
(अमोनियम एसीटेट घोल में आयन को निक्षालित करके तथा फिर फ्लेम फोटोमीटर द्वारा मापी गई मात्रा द्वारा विनिमेय पोटेशियम का निर्धारण किया जाता है।)
Procedure (प्रक्रिया):-
- 50 gm. of air-dried soil is taken in 500 ml beaker and add about 100 ml of 40% alcohol. Then stir the same for 15 minutes.
(500 मिली बीकर में 50 ग्राम हवा में सुखाई गई मिट्टी ली जाती है तथा उसमें लगभग 100 मिली 40% अल्कोहल मिलाया जाता है। फिर इसे 15 मिनट तक हिलाते हैं।)
- The suspension is then filtered using What-man filter paper no. 50. Then the soil was washed twice with same alcohol on filter paper.
(फिर निलंबन को व्हाट-मैन फिल्टर पेपर संख्या 50 का उपयोग करके फ़िल्टर किया जाता है। फिर मिट्टी को फिल्टर पेपर पर उसी अल्कोहल से दो बार धोया जाता है।)
- Now scrape the soil and transfer to 200 ml beaker to which 100 ml ammonium acetate (57 ml of acetic acid in 800 ml dist. water and then NH4OH is added to make the volume 1 liter and pH was adjusted at 7.0). The suspension was stirred and kept overnight.
[अब मिट्टी को खुरचें तथा 200 मिली बीकर में डालें जिसमें 100 मिली अमोनियम एसीटेट (800 मिली डिस्ट. पानी में 57 मिली एसिटिक एसिड तथा फिर NH4OH मिलाया जाता है, जिससे आयतन 1 लीटर हो जाता है तथा pH 7.0 पर समायोजित किया जाता है)। निलंबन को हिलाया जाता है तथा रात भर रखा जाता है।]
- Then the suspension was filtered and the filtrate is then used for exchangeable potassium detection by using flame photometer.
(फिर निलंबन को फ़िल्टर किया गया और फिर फ़िल्टरेट का उपयोग फ्लेम फोटोमीटर का उपयोग करके विनिमेय पोटेशियम का पता लगाने के लिए किया गया।)
- A standard curve was at first prepared using 0 to 100 mg/1 potassium is the said instrument. Then by comparing the present data, the unknown concentration from the soil can be determined:
(पहले 0 से 100 मिलीग्राम/1 पोटेशियम का उपयोग करके एक मानक वक्र तैयार किया गया था। फिर वर्तमान डेटा की तुलना करके, मिट्टी से अज्ञात सांद्रता निर्धारित की जा सकती है:)
Potassium (%) = mg K/l of soil extract × v /10,000 × S
[पोटेशियम (%) = मिट्टी के अर्क का मिलीग्राम K/l × v /10,000 × S]
where (जहाँ):
v = Total volume of soil extract prepared
(तैयार मिट्टी के अर्क की कुल मात्रा)
S = Weight of soil taken
(ली गई मिट्टी का भार)
9. Organic Matter (कार्बनिक पदार्थ):- The organic matter present in the soil is digested with excess of potassium dichromate and sulphuric acid and the residual unutilized dichromate is then titrated with ferrous ammonium sulphate.
(मिट्टी में मौजूद कार्बनिक पदार्थ को पोटेशियम डाइक्रोमेट और सल्फ्यूरिक एसिड की अधिकता के साथ पचाया जाता है और फिर बचे हुए अप्रयुक्त डाइक्रोमेट को फेरस अमोनियम सल्फेट के साथ अनुमापित किया जाता है।)
Procedure (प्रक्रिया):-
- 10 gm of oven-dry soil is taken in 500 ml conical flask and to which 10 ml of 1 N K2Cr2O7 solution (49.04 g of K2Cr2O7 in 1 liter water) and 20 ml conc. H2SO4 is added. Then the mixture is shaken.
[500 मिली शंक्वाकार फ्लास्क में 10 ग्राम ओवन-सूखी मिट्टी ली जाती है और जिसमें 10 मिली 1N K2Cr2O7 घोल (1 लीटर पानी में 49.04 ग्राम K2Cr2O7) और 20 मिली सांद्र H2SO4 मिलाया जाता है। फिर मिश्रण को हिलाया जाता है।]
- Kept the flask for reaction (30 min approx.).
[फ्लास्क को प्रतिक्रिया के लिए रखा जाता है (लगभग 30 मिनट)।]
- Then the mixture is diluted with dist. water up to 200 ml and then 10 ml phosphoric acid and 1 ml of diphenyl amine indicator (0.5 gms diphenyl amine in 100 ml H2SO4 and 20 ml water) is added.
[फिर मिश्रण को डिस्टर्बेंस से पतला किया जाता है। 200 मिली तक पानी और फिर 10 मिली फॉस्फोरिक एसिड और 1 मिली डाइफेनिल एमीन सूचक (100 मिली H2SO4 और 20 मिली पानी में 0.5 ग्राम डाइफेनिल एमीन) मिलाया जाता है।]
- The solution became dark blue, which is then titrated against 0.4 N ferrous ammonium sulphate [156.86 g Fe(NH4)2 (SO4)2 6H2O is dissolved in dist. water by adding 14 ml conc. H2SO4 and volume made up to 1 lit]. The end point of the titration is noted by change of colour of mixture from blue to brilliant green.
[घोल गहरे नीले रंग का हो गया, जिसे फिर 0.4 N फेरस अमोनियम सल्फेट [156.86 ग्राम Fe(NH4)2 (SO4)2 6H2O को 14 मिली सांद्र H2SO4 डालकर पानी में घोला जाता है और आयतन 1 लीटर तक बनाया जाता है] के विरुद्ध अनुमापन किया जाता है। अनुमापन का अंतिम बिंदु मिश्रण के रंग को नीले से चमकीले हरे रंग में बदलकर नोट किया जाता है।]
- A blank set is run in the same manner without soil sample. (Potassium dichromate solution content may be subjected to alteration depending on the carbon content of soil samples.)
[मिट्टी के नमूने के बिना एक खाली सेट को उसी तरीके से चलाया जाता है। (मिट्टी के नमूनों की कार्बन सामग्री के आधार पर पोटेशियम डाइक्रोमेट घोल की मात्रा में परिवर्तन हो सकता है।)
- Finally carbon content and organic matter are determined by the following formula:
(अंत में कार्बन सामग्री और कार्बनिक पदार्थ निम्नलिखित सूत्र द्वारा निर्धारित किए जाते हैं:)
Carbon (%) = 3.951/8 (1 – T/S)
[कार्बन (%) = 3.951/8 (1 – T/S)]
organic matter (%) = % C × 1.724
[कार्बनिक पदार्थ (%) = % C × 1.724]
where (जहाँ):
g = weight of sample in gram
(ग्राम में नमूने का वजन)
S = ml of ferrous solution with blank titration
(रिक्त अनुमापन के साथ फेरस घोल का ml)
T = ml of ferrous solution with sample titration
(नमूना अनुमापन के साथ फेरस घोल का ml)
