Dosage de l'ammonium dans les sols

Dosage photométrique par la méthode au bleu d'indophénol après extraction avec une solution de chlorure de calcium

• Introduction
• Réactifs, instruments et matériel
• Méthode expérimentale
• Analyse
• Calcul
• Produits
• Références bibliographiques

Introduction

L'ammonium (NH₄⁺) est l'une des plus importantes sources d'azote pour la nutrition végétale. Il se forme lors de la minéralisation de la matière organique en décomposition¹. Les recherches ont également montré que l'ammonium est la source d'azote naturellement privilégiée par les plantes pour leur croissance². Avec la demande croissante de produits alimentaires bio à l'échelle mondiale, les agriculteurs recourent au compost et au fumier. Tandis que les engrais à base d'ammonium tout prêts possèdent des concentrations bien définies en cation ammonium et autres composés apparentés, il est important d'analyser le compost et le fumier pour connaître leur concentration exacte en ammonium. L'azote se transforme en ammoniac au cours des premières étapes de la décomposition, le compost perd donc naturellement des ions ammonium au fur et à mesure de sa maturation³. Il a également été signalé qu'un excès d'ammonium est toxique pour les plantes supérieures⁴.  

Cette note d'application décrit le dosage par photométrie de l'ammonium dans les sols à l'aide de la méthode au bleu d'indophénol, après extraction avec une solution de chlorure de calcium. Après extraction de l'échantillon et mise en suspension dans une solution fortement alcaline, l'azote se présente quasiment exclusivement sous forme d'ammoniac, qui réagit avec les ions hypochlorite pour former de la monochloramine. Cette dernière réagit à son tour avec un composé phénolique pour donner un dérivé d'indophénol bleu, dosé par photométrie.

Réactifs, instruments et matériel

Test de l'ammonium en kit / Réactifs

Pour procéder au dosage, utiliser l'un des tests en kit Spectroquant^® suivants : 

• Test de l'ammonium en tube Spectroquant^® (1.14739)
• Test de l'ammonium en tube Spectroquant^® (1.14544)*
• Test de l'ammonium en tube Spectroquant^® (1.14558)
• Test de l'ammonium en tube Spectroquant^® (1.14559)
• Test de l'ammonium Spectroquant^® (1.14739)
• Test de l'ammonium Spectroquant^® (1.14752)
• Test de l'ammonium Spectroquant^® (1.00683)

* Non compatible avec le Move 100.

Instruments 

Pour procéder au dosage, utiliser l'un des photomètres Spectroquant^® suivants :

• Spectrophotomètre VIS Spectroquant^® Prove 100 (1.73016) 
• Spectrophotomètres UV/VIS Spectroquant^® Prove 300 (1.73017)
• Spectrophotomètres UV/VIS Spectroquant^® Prove 600 (1.73018)

Logiciel de transfert des données

Logiciel Spectroquant^® Prove Connect to LIMS (Y.11086), en option, pour transférer vos données vers un système LIMS existant.

Accessoires pour l'instrument

• Cuvettes rectangulaires de 10 mm (1.14946) et/ou
• Cuvettes rectangulaires de 20 mm (1.14947) et/ou
• Cuvettes rectangulaires de 50 mm (1.14944) 

Autres réactifs et accessoires

• Chlorure de calcium dihydraté pour l'analyse (1.02382)
• Eau pour l'analyse (1.16754)
• Charbon actif pour l'analyse de sol 
• Filtre plissé

Méthode expérimentale

Préparation des réactifs

Préparer une solution de chlorure de calcium à 0,025 mol/l en dissolvant 3,68 g de chlorure de calcium dihydraté pour l'analyse dans 1 l d'eau.

Préparation des échantillons

• Dans un flacon en verre, mélanger 50 g d'échantillon naturellement humide et dépourvu de pierres et de gravillons, avec 100 ml de la solution de chlorure de calcium. 
• Ajouter une pleine pointe de spatule de charbon actif pour l'analyse de sol et mélanger le flacon bouché sur un agitateur pendant 1 heure (ou bien agiter dans un bécher). 
• Laisser la solution décanter, puis la filtrer sur un filtre plissé. 
• Pour déterminer la teneur en eau, sécher un échantillon similaire dans une étuve à 105 °C jusqu'à atteindre un poids constant. Il n'est pas conseillé de sécher l'échantillon avant le dosage du fait du passage rapide de l'azote d'une forme à l'autre. 
• Procéder très rapidement à l'analyse. 
• Stocker l'échantillon à température ambiante dans un sachet en plastique influe déjà sur le résultat de l'analyse après seulement un court laps de temps.

Analyse

Procéder au dosage à l'aide des tests en kit mentionnés ci-dessus.

Calcul

Teneur en ammonium en mg/kg de NH₄⁺ = résultat de l'analyse en mg/l de NH₄⁺ × 2 

* Le produit 1.14544 n'est pas compatible avec le Move 100.

Références bibliographiques

1. Loqué D, Yuan L, Kojima S, Gojon A, Wirth J, Gazzarrini S, Ishiyama K, Takahashi H, von Wirén N. 2006. Additive contribution of AMT1;1 and AMT1;3 to high-affinity ammonium uptake across the plasma membrane of nitrogen-deficient Arabidopsis roots. 48(4):522-534. https://doi.org/10.1111/j.1365-313x.2006.02887.x

2. Sasakawa H, Yamamoto Y. 1978. Comparison of the Uptake of Nitrate and Ammonium by Rice Seedlings. Plant Physiol.. 62(4):665-669. https://doi.org/10.1104/pp.62.4.665

3. Clemson University Regulatory Services, South Carolina - Compost Interpretation | Public | Clemson University, South Carolina: Available from: https://www.clemson.edu/public/regulatory/ag-srvc-lab/compost/index

4. Britto DT, Kronzucker HJ. 2002. NH4+ toxicity in higher plants: a critical review. Journal of Plant Physiology. 159(6):567-584. https://doi.org/10.1078/0176-1617-0774