Химические анализы растительных остатков до и после переработки их животными дают представление о качественной стороне деятельности сапрофагов.
Наибольшее значение имеет определение степени минерализации и гумификации органического материала при участии беспозвоночных.
Определение сухого веса и зольности растительных остатков
В полевых и лабораторных исследованиях мертвых растительных тканей и экскрементов животных важным показателем служит сухой вес этого органического материала. Это — вес полностью обезвоженных растительных остатков. В биологических исследованиях применяются разные способы высушивания материала до постоянного веса: в эксикаторах, в сушильном шкафу, под вакуумом, лиофильная сушка и т. д. При анализах почв, как правило, применяется высушивание образцов в сушильном шкафу при температуре 100—105° С до постоянного веса. В практике почвенно-зоологических исследований также чаще всего используется высушивание материала в сушильном шкафу. Разные авторы рекомендуют сушку при различных температурах — 50—60 или 100—105°. Известно, что при высушивании биологического материала при разных температурах сухой вес его несколько различается. Однако эти различия несущественны и ими можно пренебречь. Можно рекомендовать сушку растительных остатков при высоких температурах до 105°. Постоянный вес материала достигается при этом за 2—3 часа.
В большинстве случаев почвенные зоологи имеют дело при химических анализах с небольшими навесками материала в несколько граммов или даже до грамма. Здесь большое значение имеет точность взвешивания. Растительные остатки при изоляции их в нейлоновых сетках, а также материал, полученный в лабораторных условиях, следует взвешивать на аналитических весах. Точность определения должна быть не ниже ± 1 %.
Количество золы в растительном опаде, корнях и экскрементах животных зависит от длительности их пребывания в почве, от погодных условий, влияющих на активность микроорганизмов и животных и, наконец, от характера процессов разложения, свойственного различным природным зонам. Все эти факторы следует учитывать при сравнении зольности растительных остатков, определенной различными исследованйями в разных районах.
Для определения золы в растительных остатках, как и в других биологических объектах, чаще всего используется метод прокаливания в муфельной печи. При этом большое значение имеет температура, при которой ведется прокаливание пробы. При высокой температуре некоторые соли, входящие в состав минеральной фракции растительных остатков, разлагаются с выделением газообразных продуктов, что приводит к значительной потере веса золы. Например, при температуре свыше 600° разлагаются карбонаты с выделением углекислоты. Поэтому рекомендуется проводить прокаливание проб в муфельной печи при температуре 500—550°. Следует учитывать, что внутри печи температурный градиент достигает 50°. Поэтому тигли с пробами следует ставить компактно в средней части печи на равном расстоянии от передней и задней стенок. Рекомендуется использовать печи марок № 1, № 3 и МП—1 для прокаливания растительных остатков.
Прокаливание проводят в фарфоровых тиглях, куда закладывают 0,5—1,0 г размельченных растительных остатков, пропущенных через почвенное сито с диаметром отверстий 0,25 мм. Наиболее употребительны тигли №№ 5 и 6.
Тигли с навеской ставят в холодную муфельную печь, включают электрический ток и нагревают до 500°. При этой температуре материал прокаливают в течение часа, затем выключают ток, дают печи отхлядиться до чуть теплого состояния и вынимают тигли. Тигли ставят в эксикатор и там материал охлаждается До комнатной температуры. Через 30 мин. можно взвешивать прокаленный материал. Прокаленные растительные остатки очень гигроскопичны. Поэтому тигли должны все время находиться в эксикаторе, а взвешивание следует проводить очень быстро.
Затем растительные остатки прокаливают вторично в течение 10—20 мин. При этом надо строго соблюдать температурный режим муфельной печи и процедуру прокаливания и охлаждения материала в эксикаторе.
Вычисляют процентное содержание золы в отношении к воздушно-сухому весу растительного Материала.