Całkowita zawartość węgla organicznego (TOC) – nowoczesny standard badań gleb w OSChR

Dobra gleba to podstawa wysokich i stabilnych plonów. Jej jakość zależy w dużej mierze od zawartości materii organicznej, która wpływa na strukturę gleby, dostępność składników pokarmowych, retencję wody oraz odporność na degradację. Jednym z najważniejszych wskaźników pozwalających ocenić te właściwości jest całkowita zawartość węgla organicznego (TOC – Total Organic Carbon).
TOC informuje, ile węgla znajduje się w związkach organicznych obecnych w glebie, a tym samym pozwala rzetelnie ocenić jej żyzność i potencjał produkcyjny.

Nowoczesne oznaczanie TOC w OSChR

W Dziale Laboratoryjnym Okręgowej Stacji Chemiczno-Rolniczej z siedzibą w Poznaniu oznaczenia TOC wykonywane są z wykorzystaniem nowoczesnych analizatorów węgla organicznego, opartych na metodzie całkowitego spalania próbki gleby.
Podczas analizy próbka jest utleniana w bardzo wysokiej temperaturze (do 1000°C), a powstający dwutlenek węgla (CO₂) jest precyzyjnie oznaczany za pomocą detektorów podczerwieni. Uzyskany wynik odpowiada rzeczywistej, całkowitej zawartości węgla organicznego w glebie.
Zastosowanie tej metody zapewnia:

• wysoką dokładność i powtarzalność wyników,
• pełną automatyzację analizy,
• krótszy czas oznaczenia,
• możliwość rozdzielenia węgla organicznego (TOC) i nieorganicznego (TIC).

Dzięki temu badanie TOC spełnia współczesne standardy analizy gleb, stosowane zarówno w nauce, jak i w praktyce rolniczej.

Metoda Tiurina – klasyczna metoda o ograniczonej precyzji

W laboratoriach OSChR nadal stosuje się metodę Tiurina – klasyczną metodę gleboznawczą, opartą na chemicznym utlenianiu związków organicznych dichromianem(VI) potasu w silnie kwaśnym środowisku. Choć metoda ta przez wiele lat stanowiła podstawę oceny zawartości materii organicznej w glebie, posiada istotne ograniczenia. Przede wszystkim wykorzystuje związki chromu sześciowartościowego (Cr⁶⁺), które mają udokumentowane działanie rakotwórcze i wymagają zachowania rygorystycznych procedur bezpieczeństwa. Dodatkowo część frakcji związków organicznych może ulegać niepełnemu utlenieniu, co w niektórych przypadkach prowadzi do zaniżenia uzyskiwanych wyników.
Z tych powodów w nowoczesnych laboratoriach na świecie metoda Tiurina jest stopniowo zastępowana przez metody spaleniowe, które są dokładniejsze, bezpieczniejsze i szybsze.
OSChR z siedzibą w Poznaniu prowadzi od ponad roku badania za pomocą TOC i  zachęca do zlecania badań za pomocą tej metody.

Dlaczego warto badać TOC?

Badanie całkowitej zawartości węgla organicznego jest jednym z kluczowych narzędzi oceny jakości gleby. Wartość TOC dostarcza informacji o ilości substancji organicznych, które:

• poprawiają strukturę gleby,
• zwiększają jej pojemność sorpcyjną,
• wspomagają zatrzymywanie wody,
• ograniczają podatność na degradację.

Regularne oznaczanie TOC pozwala:

• monitorować zmiany żyzności gleby w czasie,
• ocenić skuteczność nawożenia i zabiegów poprawiających właściwości gleby,
• racjonalnie planować gospodarkę nawozową,
• wcześnie rozpoznawać niekorzystne zmiany zachodzące w glebie.

Oznaczenie TOC stanowi obecnie standard nowoczesnej analizy gleb. W połączeniu z innymi badaniami chemicznymi umożliwia pełną ocenę stanu gleby oraz świadome i odpowiedzialne zarządzanie jej zasobami.

mgr inż. Wiktor Michnej-Zakrzewski, specjalista laboratoryjny OSCHR z siedzibą w Poznaniu