DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 35     <-- 35 -->        PDF

IZVORNI I ZNANSTVENI ČLANCI – ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370
UDK 630* 160 (001)


LIŠĆE OBIČNE BUKVE (Fagus sylvatica L.), REFERENTNI UZORAK
ICP FORESTAZA MEĐULABORATORIJSKE USPOREDBE
I NJEGOVA PRIMJENJIVOST ZAODREĐIVANJE
UKUPNOG DUŠIKAI UGLJIKAU LIŠĆU


BEECH LEAVES (Fagus Sylvatica L.), REFERENCE SAMPLE OF
ICP FORESTSAND ITSAPPLICABILITY IN DETERMINATION
OF TOTAL NITROGENAND CARBON IN LEAVES


Tamara JAKOVLJEVIĆ*, Gábor PÁNCZÉL**, Miklós MANNINGER**,
Nenad POTOČIĆ*, Ivan SELETKOVIĆ*, Tomislav DUBRAVAC*,
Marija GRADEČKI-POŠTENJAK*


SAŽETAK: U sklopu Međunarodnog programa za procjenu i praćenje utjecaja
zračnog onečišćenja na šume (ICP Forests) provode se stalna istraživanja
kemijskih metoda ispitivanja lišća i iglica s ploha intenzivnog motrenja.
Hrvatska sudjeluje sa 7 ICP ploha tipičnih šumskih zajednica. Kako bi se
mogla pratiti pouzdanost primijenjenih metoda u laboratorijskim analizama i
osiguranje kvalitete rezultata, organiziraju se svake godine međulaboratorijske
usporedbe na uzorcima pripremljenim u laboratorijima zemalja koje su
uključene u ICP Forests program.Hrvatski šumarski institut pripremio je lišće
obične bukve za potrebe programa, koje se sada koristi i kao laboratorijski referentni
materijal.U ovom radu napravljena je međulaboratorijska usporedba
i ispitana ponovljivost i obnovljivost između mjernih rezultata određivanja
ukupnog dušika i ugljika u referentom lišću obične bukve, na elementarnom
analizatoru CNS 2000 u laboratoriju Hrvatskog šumarskog instituta i na elementarnom
analizatoru EA 300 u laboratoriju Mađarskog šumarskog instituta,
uključenim u ICP Forests program. Statistička analiza obuhvaćala je
usporedni prikaz mjernih rezultata hrvatske metode (Metoda A) i mađarske
metode (Metoda B), deskriptivnu statistiku za obje metode, F test za testirane
razlike između varijanci obje metode, regresijsku analiza, t-test za zavisne
uzorke, Boxplot dijagrame i kontrolne karte ponovljivosti metode B. Iz usporednih
prikaza rezultata vidljivo je da postoje velike oscilacije rezultata Metode
B za dušik i da neki rezultati prelaze gornju specifikacijsku granicu. Za
ugljik, metoda B daje veće vrijednosti od metode A, ali one su unutar specifikacijskih
granica i manje su varijacije u odnosu na metodu A (Slika 2.) F prelazi
kritičnu vrijednost, ali varijanca metode A je manja od varijance metode


B. Stoga je metoda A preciznija. Za ugljik, izračunati F prelazi kritičnu vrijednost.
Varijanca metode A je značajno veća od metode B s 95 % vjerojatnošću
(Tablica 5). Regresijskom analizom dobiveni koeficjenti korelacije r za metode
određivanja dušika i ugljika (Tablica 6) govore o srednje pozitivnoj povezanosti.
T-Testom (Tablica 7) je potvrđeno, da rezultati dobiveni dvjema


*


Dr. sc. Tamara Jakovljević, dr. sc. Nenad Potočić,
dr. sc. Ivan Seletković, dr. sc. Tomislav Dubravac,
Mr. sc.Marija Gradečki-Poštenjak, Hrvatski šumarski institut,
Cvjetno naselje 41, 10450 Jastrebarsko, Hrvatska,
tamaraj@sumins.hr


**


Gábor Pánczél, Miklós Manninger, Hungarian Forest Reserach
Institute, Frankel L. u. 42–44, Budimpešta, Mađarska




ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 36     <-- 36 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370


metodama za određivanje ukupnog dušika i ugljika uz razinu pouzdanosti od
95 % su značajno različiti.


Kontrolni grafikon za dušik Metode B pokazuje razliku u ponovljivosti mjerenja
i više od 30 % rezultata nalazi se izvan specifikacijskih granica (Slika 4.).
Ponovljivost rezultata ugljika je dobra. Kemijske analiza lišća ograničene su za
izbor instrumenata i metoda za određivanje pojedinih elemenata, stoga ovakva
testiranja potvrđuju bolju primjenjivost elementarnih analizatora, kao što je
CNS 2000 od EA 300 za određivanje dušika i ugljika zbog specifičnosti uzoraka.


Ključne riječi:elementarni anlitaor, CNS 2000, EA 300, ICP Forests,
lišće obične bukve, međulaboratorijske usporedbe, referentni uzorak, ukupni
dušik i ugljik


UVOD – Introduction
Stanje ishrane drveća često je pokazatelj stanja šum-zivnog motrenja u Hrvatskoj, koje sudjeluju u programu
skog ekosustava. Kemijske analize lišća i iglica prepo-ICPForests.Da bi se moglo govoriti o ishrani šumskih
ručenasu metode za određivanje mineralnog statusa vrsta drveća i o točnosti potrebno, je biti siguran da su
drveća. Ove metode zahtijevaju standardne vrijednosti s utvrđene količine biogenih elemenata točne i analitičke
kojima se dobivene koncentracije mikro i makroeleme-metode pouzdane. Pouzdanost primijenjenih metoda ponata
mogu usporediti (VandeBurg, 1990). Praćenje tvrđuje semeđulaboratorijskima usporedbama, koje se
stanja ishranedrvećaprovodi se na tzv. plohama inten-provode u okviru ICPForests.


Međulaboratorijske usporedbe u okviru ICP Forest


Interlaboratory comparationof in ICP Forests programme


Međulaboratorijske usporedbe obuhvaćaju organi-referentnim etalononima i referentnim materijalima,
ziranje, provedbu i vrednovanje ispitivanja istog ili usporediti rezultate s rezulatima dobivenim u međulasličnog
predmeta ispitivanja, provedenog u dva ili više boratorijskim usporedbama, sustavno ocijeniti čimbelaboratorija
u skladu s prethodno utvrđenim uvjetima nike koji utječu na rezultat i ocijeniti nesigurnost
(HAA, 2009). rezultata, koja se temelji na znanstvenom razumijeva


nju teoretskih načela metode i praktičnome iskustvu


One predstavljaju bitan podatak za osiguranje kvali(
HRN EN/ ISO 17 025, 2007).


tete i kontrolu metoda ispitivanja. U sklopu ICPForest-
a organizirane su za gotovosve aktivnosti obuhvaćene


Metode, koje laboratoriji koriste za analizu uzoraka
monitoringom stanja šumskih ekosustava i sudjelova


biljnog materijala preporučene su od ICPForesta (Rainje
je obavezno za sve članice ICP Forest (Marc


tio, 1995). Metode su razvijene na osnovi višegodišhettoi
sur.,2009).


njih istraživanja i ispitivanja najprihvatljivijih metoda
Za određivanje svojstava pojedine metode potrebno


za ovu vrstu uzoraka.
je u cijelom postupku primjene umjeriti instrumente s


Laboratorijski referentni materijal – Laboratory reference material


2004. godine za potrebe 7. i 8.Međulaboratorijske
usporedbe ICPForest-a srušeno je stablo obične bukve
(Šumarija Jastrebarsko) u teškim metalima nezagađenom
području. Prema ICPForests priručniku za analizu
lišća i iglica, uzorkovanje četinjača provodi se u tijeku
mirovanja, a listača prije žućenja.


Lišće je osušeno na 105°C, samljeveno i homogenizirano.
Zbog određivanja mangana, željeza, bakra,
kadmija, aluminija i olova u lišću,mlin koji se koristi
za pripremu uzorka ne smije kontaminirati uzorke metalima
(Jakovljević,2006).


Prilikom homogenizacije, neophodno je bilo pažljivo
rukovati s uzorkom kako bi se izbjegla kontaminacija.
1 kg uzorka koristi laboratorij Šumarskog
instituta, Jastrebarsko,kao interni referentni materijal
za provjeru ponovljivosti i obnovljivosti metoda.


Slika 1. Lišće obične bukve sa ICPplohe u Hrvatskoj


Figure 1Beech leaves from ICP plot in Croatia
(Foto– photo:M. Gradečki-Poštenjak)




ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 37     <-- 37 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370


Ovako pripremljeni uzorak poslan je u ForestFoliar gućnosti za izborne parametre (željezo, bakar, olovo,
Co–ordinatingCentreuBeč, odaklejedistribuiranou kadmij, bor, cink). Za svaki pojedini element ICPFo29
europskihzemalja, 43 laboratorija koji su sudjelo


rest određuje dozvoljeno odstupanje koje se kreće od
vali u međulaboratorijskim usporedbama.Nacionalni


5–30 % (Tablica 1).Lišće obične bukve pokazuje ujelaboratoriji
uključeni u program ICP Forests moraju


dno i dobar odnos biogenih elemenata.
sudjelovati u međulaboratorijskim ispitivanjima te pro-


Kako bi se poboljšala kvaliteta analiza biljnog mavesti
analize obveznih parametara (dušik, sumpor,
terijala međulaboratorijske usporebe provode se svake
ugljik, fosfor, kalij, kalcij i magnezij) te ako imaju mo-godine.


Tablica 1.Srednja vrijednosti dozvoljena odstupanja koncentracija biogenih elemenatau referentnom uzorku lišću obične
bukve – Hrvatska (prema UN-ECE ICPForests, 2007)


Table 1
Mean concentration of biogen elements and tolerable variationsin thereference sample of beech leaves – Croatia
(modified from UN-ECE ICP Forests, 2007)


element -element N mg/g Pmg/g K mg/g S mg/g C % Ca mg/g Mg mg/g
Srednje vrijednosti/
Mean values 20.17 1.24 5.25 1.40 50.65 7.16 2.55
Dozvoljena odstupanja/
Tolerable variations ± 10 % ± 15 % ± 15 % ± 20 % ± 5 % ± 15 % ± 15 %


Metode određivanja dušika i ugljika u biljnom materijalu u hrvatskom i mađarskom laboratoriju


Methods for determination of total nitrogen and carbon in croatian and hungarian laboratory


Metode, koju primjenjuje laboratorij Šumarskog in-ocijenjene za predviđenu uporabu,moraju odgovarati
stituta, Određivanje ukupnog dušika i ugljika u biljnom


potrebama šumarstva.
materijalu, akreditirane su prema međunarodnoj normi


Prema zahtjevima norme laboratorij mora imati poza
ispitne laboratorije HRN EN ISO/IEC 17 025 te kao


stupke za praćenje kvalitete rezultata ispitivanja. Kvatakve
podliježu godišnjem nadzoru Hrvatske akredita-liteta se prati uključivanjem u programe ispitivanja
cijske agencije. Područje i točnost vrijednosti koje se osposobljenosti i ako je to moguće sudjelovanjem u bi


mogu dobiti iz ovako validiranih metoda (npr. nesigur


lateralnimmeđulaboratorijskim usporedbama.
nost rezultata, selektivnost metode, linearnost, granice


Stoga su ukupni dušik i ugljik određivaniICPFoponovljivosti
ili obnovljivosti, neosjetljivost na vanj


rest referentnom metodom na elementarnom analizaske
utjecaje, osjetljivost na matrice uzoraka) kako su toru CNS 2000 u hrvatskom Šumarskom institutu


Tablica2.PregledkarakteristikametodazaodređivanjeukupnogdušikaiugljikauHrvatskojiMađarskoj


Table2
Overview of method specifications for the determination of total nitrogen and carbon in Croatia and Hungary


instrument -instrument
CNS 2000
(Hrvatska -Croatia)
Metoda A- Method A
EA3000
(Mađarska -Hungary)
Metoda B-Method B
princip-princip suho spaljivanje -dry combustion suho spaljivanje -dry combustion
temperatura-temperature 1250 °C max 1000 °C
detekcija-detection
C = infracrvena spektrometrija
infrared spectrometry
N = termalna provodljivost
thermal conductivity
C = plinska kromatografija
gas chromatograpy
N = termoprovodljivost
thermal conductivity
plinovi-gasses
kisik-oxigen
helij-helium
komprimirani zrak
compressed air
helij -helium
kisik-oxigen
referentni materijal
reference material
količina dušika i ugljika u
referentnom materijalu za kalibraciju
concentration of nitogen and carbon
in reference material for calibration
odvaga za kalibraciju
calibration weight
raženo brašno -RYE flour
C % 45,06 ± 0,20
N % 1,71 ± 0,02
100 mg - 400 mg
BBOT
2,5 – bis(5-terc-butil-2benzo-
oksal-2-il)tiofen
C % 72,53 ± 0,20
N % 6,51 ± 0,02
0,05 mg - 6 mg
masa uzorka-sample weight ~200 mg 2 mg - 4 mg




ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 38     <-- 38 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370


(MetodaA) te na elementarnom analizatoru EA3000 u
mađarskom Šumarskom institutu (Metoda B). Obje
metode predstavljaju elementarne analize. Specifičnosti
metoda dane su u tablici 2.


Ispitivanja provedena u dva laboratorija imala su
zadatak utvrditi da li postoji statistički značajna povezanost
između mjernih rezultata, jertada mjerni rezultati
metodeAbitno ne odstupaju od mjernih rezultata
metode B. Cilj ovog ispitivanja je utvrditi ponovljivost
(isti uvjeti,isti laboratorij, isti instrument i isti analitičar
u kratkom razdoblju) i obnovljivost (različiti uvjeti,
različiti laboratoriji, različiti instrumenti, različiti analitičari
u dužem razdoblju) metoda određivanja istih
parametara.


MATERIJALI I METODE RADA– Material and methods


Rezultati svih određivanih varijabli statistički su
obrađeni. Kako bi mogli utvrditi kakva je povezanost između
dviju metoda.Početna hipoteza je da mjerni rezultati
MetodeAodgovaraju mjernim rezultatima metode


B.Ulazni podaci uključivali su: specifikacijske granice
za promatrane parametre uzete iz ICP Forests interlaboratorijskih
ispitivanja (ICPForests, 2007) za lišće bukve
sa sadržajem dušika od18,15 mg/g - 22,19 mg/gi uglji ka
48,12 g/100 g - 53,18 g/100 g dobiveni iz evaluiranih
rezultata ICPForest-a,prema kojemu rezultati određivanja
dušika mogu odstupatiutvrđene vrijednosti 10%,a
od ugljika 5 %.


RSD mjerenja promatranih parametara je između
1,5 % - 2%, razina značajnosti za statističko testiranje
je 95% (p < 0,05) a 95% granice greške su ± 3SD.


Koraci statističke obrade obuhvaćali su:


1. određivanje veličine uzorka (broj potrebnih
mjerenja) za statističko testiranje
Za mjerne rezultate na osnovi intervala pouzdanosti
za aritmetičku sredinu


2


n =(2./.) (1)


REZULTATI I RASPRAVADvije metode su općenito gledajući vrlo slične.
Obje predstavljajuelementarne analize. Nakon određivanja
veličine uzoraka N = 50 (izrazi 1, 2, 3), napravljeni
su usporedni prikazi iz kojih je vidljivo da postoji
velika oscilacije rezultata Metode B za dušik i da neki


gdje je . - standardna devijacija


a.- preciznost procjene (širina granica greške)


SD = RSD/100* referentna vrijednost (2)


Iz zadane gornje (GSG) i donje specifikacijske


granice (DSG) izračunata je standardna devijacija:


SD = (GSG – DSG)/6 (3)


(Košiček, 2007).


2. usporedni prikaz mjernih rezultata hrvatske metode
(MetodaA) i mađarske metode (Metoda B)
3. deskriptivnu statistiku za obje metode
4. F test za testirane razlike između varijanci obje metode
5. regresijska analiza
6. t-test za zavisne uzorke
7. Boxplot
8. kontrolne karte ponovljivosti metode B
Zasvestatističkeanalizerazinaznačajnostiod5 %
smatrasestatističkivažnim.


Svi parametri analiza,kao i grafički prikazi sačinje ni
su korištenjem programa EXCEL.


– Results and discussion
rezultati prelaze gornju specifikacijsku granicu. Za
ugljik, metoda B daje veće vrijednosti od metodeA,ali


one su unutar specifikacijskih granica i manje su varijacije
u odnosu na metoduA(Slika 2.)




ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 39     <-- 39 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370


Slika 2. Usporedni prikaz rezultata određivanje ukupnog dušika i ugljika u hrvatskom laboratoriju (Metoda A) i
mađarskom laboratoriju (Metoda B)


Figure 2Comparation of the results for determination of total nitrogen and carbon in croatian laboratory (Method A)
and hungarian laboratory (Method B)


Napravljenajedeskriptivnastatistika(srednjavrijed-minimum, maksimumimedijan) zametodeodređivanja
nost, standardnadevijacija, brojrazmatranihrezultata, ukupnogdušikaiukupnogugljika(Tablica3. i 4.)


Tablica 3. Deskriptivna statistika zametode određivanje ukupnog dušika u hrvatskom laboratoriju (MetodaA)
i mađarskom laboratoriju (Metoda B)


Table 3
Descripive statistics for metods of determinating total nitrogen in Croatian lab ( Method A)
and hungarian lab (Method B)


Određivanja dušika –Determination of nitrogen Metoda A–Method A(mg/g) Metoda B –Method B(mg/g)
Mean 19,866 21,2234
Standard Error 0,079826853 0,203023998
Median 19,8 21,315
Mode 19,8 22,49
Standard Deviation 0,564461094 1,435596456
Sample Variance 0,318616327 2,060937184
Minimum 18,8 19,06
Maximum 21,6 25,19
Sum 993,3 1061,17
Count 50 50
Confidence Level (95,0 %) 0,160418065 0,407991991


Tablica 4. Deskriptivna statistika zametode određivanje ukupnog ugljika u hrvatskom laboratoriju (MetodaA)
i mađarskom laboratoriju (Metoda B)


Table 4
Descripive statistics for metods of determinating total carbonin Croatian lab (Method A)
and Hungarian lab (Method B)


Određivanje ugljika –Determination of carbon Metoda A–Method A(g/100g) Metoda B –Method B(g/100g)
Mean 50,5854
Standard Error 0,170723942 0,094211252
Median 49,625 50,6025
Mode 49,49 51,234
Standard Deviation 1,207200573 0,666174151
Sample Variance 1,457333224 0,443788
Minimum 48,66 49,299
Maximum 53,08 52,904
Sum 2501,44 2529,27
Count 50 50
Confidence Level (95,0%) 0,3430826 0,189324595




ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 40     <-- 40 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370


F-Test– testiranojedalisemetodaAimetodaB preciznija. Za ugljik, izračunati F prelazi kritičnu vrirazlikujuusvojojpreciznosti(
F.1). Nultahipotezaje jednost i nulta hipoteza je odbačena .Varijanca metode
istinitatj. vrijednostFblizu1. U sličaju količine dušika Aje značajno veća od metode B s 95 % vjerojatnošću.
on je različit od 1. Izračunati F prelazi kritičnu vrijed-Metoda B za ugljikje preciznija,iako su sve vrijednosti
nost i nulta hipoteza je odbačena,ali varijanca metode ugljika i za metodu a unutar specifikacijskih granica
Aje manja od varijance metode B. Stoga je metodaA (Tablica 5).


Tablica 5. Rezultati F-testa:Varijance za dušik i ugljik određenih dvjema različitim laboratorijima


Table 5 Results of F test: Variance for nitrogen and carbon obtained by two different labs


F-testzadušikiugljik/
F-TestTwo-Sample for
Variances of nitrogen
and carbon
dušik
Metoda A/Method A
nitrogen
Metoda B/Method B
ugljik
Metoda A/Method A
carbon
Metoda B/Method B
Mean 50,0288 50,5854 19,866 21,2234
Variance 1,457333224 0,443788 0,3186163 2,060937184
Observations 50 50 50 50
df 49 49 49 49
F 3,283850002 0,1545978
P(F<=f) one-tail 2,81444E-05 5,113E-10
F Critical one-tail 1,607289464 0,6221655


S obzirom da je regresijskom analizom dobiveni
koeficjentikorelacijerzametodeodređivanjadušikai
ugljika(Tablica6) govoreosrednjepozitivnojpovezanosti
(0,40-0,50) dviju metoda (Vasilj, 2000). Nadalje
smo razmatralida li je koeficjent korelacije r stvarno signifikantan.
Signifikantnost korelacija testirana je t-tes tom.
t-Testom (Tablica 7) je potvrđeno, da rezultati
dobiveni dvjema metodama za određivanje ukupnog dušika
i ugljika uz razinu pouzdanosti od 95 %su značajno


Tablica6.Regresijskaanalizazametodeodređivanjadušikai


različiti. Utvrđeno da je vrijednost t veća od kritične vrijednosti
za p= 0,005,pa je stoga nulta hipoteza da su
metode iste odbačena.


Boxplotsnampokazujesimetrijupodatakaidistribuciju
ponovljenih mjerenja (Slika 3). Kod određivanja
dušikavidljivojedakodmetodaAminimumimaksimalnevrijednostinisutakoraspršenekaokodmetodeB.
KodugljikajevidljivodasurezulatatimetodeAvišeraspršeni,
alisusvirezultatiunutarspecifikacijskihgra


ugljika


Table6 Regessionanalysisformethodsofdeterminationnitrogenandcarbon


analiza/analysis dušik/nitrogen ugljik/carbon
r 0,451845021 0,455041042
R
2
0,204163923 0,20706235
Standardna pogreška - Standard Error 0,508772051 1,086116407
Broj uzoraka -Sample number 50 50


nica. Metoda pokazuje manje razlikekodponovljenihmjerenja.


Kontrolne karte za metodu B
(Slika4) napravljenesunaosnovi
50 mjerenja iz kojih je izračunata
srednja vrijednost (Xm) i standardnadevijacijalaboratorijskogrefe


Tablica7.Rezultatit–testa: SrednjevrijednostikoncentracijadušikaiugljikaodređenemetodomAi metodom B u različitim
laboratorijima


Table 7 Results of t-test: Paired two sample for means concentartion of nitrogen and carbon determinating in different labs


t- Testzadušikiugljik/
t-Test: Paired Two Sample for
Means for nitrogen
dušik
Metoda A/Method A
nitrogen
Metoda B/Method B
ugljik
Metoda A/Method A
carbon
Metoda B/Method B
Mean 19,866 21,2234 50,0288 50,5854
Variance 0,318616327 2,060937184 1,457333224 0,443788
Observations 50 50 50 50
Pearson Correlation -0,451845021 -0,455041042
Hypothesized Mean Difference 0 0
df 49 49
t Stat -5,441061629 -2,42550166
P(T<=t) one-tail 8,38988E-07 0,009508391
t Critical one-tail 1,676550893 1,676550893
P(T<=t) two-tail 1,67798E-06 0,019016783
t Critical two-tail 2,009575199 2,009575199




ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 41     <-- 41 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370
367
rentnog materijala (bukva CRO).Određene vrijednosti
omogućile su procjenu gornjih i donjih preporučenih
granica i granica pouzdanosti. U praksi se koriste ±
2S.D. i± 3 S.D. granice za preporučenu granicu i gra-
nicu pouzdanosti.Ako je standardna devijacijapravilno
procijenjena, 95 % rezultata mjerenja nalazi se unu tar
intervala srednje vrijednostikoncentracije X
m
± 2S.D. i
više od 99 % u intervalu X
m
± 3S.D (Jakovljević,
2009). Iz kontrolnih kartamožese uočiti, da se u nor-
malnoj raspodjeli unutar srednje vrijednosti koncentra-
cija ± 3S.D. nalaze gotovo svi rezultati (99, 72 %) odre-
đivanja ugljika. Njihova je grupiranost oko sredine
takva,da se gotovo2/3 uzorka nalazi u intervalu srednje
vrijednosti koncentracija ± 2 S.D. Međutim vrlo mala
grupa vrijednosti koncentracijakoja pada izvan podru-
čjaintervalasrednje vrijednosti koncentracija ± 3 S.D.
Kontrolna karta za dušik pokazuje razliku u ponovljivo-
sti mjerenja i više od 30% rezultata nalazi se izvan spe-
cifikacijskih granica.
Slika 3. Boxplot dijagrami određivanja ukupnog dušika i ugljika metodom Ai metodom B
Figure 3 Boxplot graphs for determination of nitrogen and carbon by Method A and Method B


ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 42     <-- 42 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370
368


graf usporedbe metodaA(hrvatskilaboratorij) ime-
todaB(mađarskilaboratorij) za određivanja ukup-
nog dušika pokazuje velike oscilacije rezultata


oko 30 %rezultatiodređivanjaukupnogdušikame-
todomBsuizvanspecifikacijskihgranica


regresijskomanalizomdobivenikoeficjentikorela-
cijerzametodeodređivanjadušikaiugljikagovore
osrednjepozitivnojpovezanosti


t-Testomje potvrđeno, darezultatidobivenidvjema
metodamazaodređivanjeukupnogdušikaiugljika
uzrazinupouzdanostiod95 % značajnosurazličiti.


svi rezultati određivanja ukupnogdušikametodom
A su unutar specifikacijeskih granica referentnog
materijala (bukva)


grafusporedbezaodređivanjeukupnogugljikapo-
kazuju za metodu B veće vrijednosti od rezultata
dobivenihmetodomA


svirezultatimetodeAiBzaodređivanjeukupnog
ugljika su unutar specifikacijskihgranica referent-
nogmaterijal(bukva)
Slika 4. Kontrolni grafikoni za dušik i ugljik određeni Metodom B
Figure 4 Control charts for nitrogen and carbon determinated by Method B155
ZAKLJUČCI – Conclusions


ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 43     <-- 43 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370


kontrolni grafikoni za metodu B za dušik pokazuju
dnevne razlike u mjerenjima i više od 30 % rezultata
su izvan preporučenih granica



kontrolni grafikon za metodu B za ugljik pokazuje
dobru ponovljivost rezultata mjerenja i svi su rezultati
unutar preporučenih granica.


Određivanje ukupnog dušika i ugljika na elementarnom
analizatoru CNS 2000 (Metoda A) pokazala je
dobru ponovljivost analize referentnog materijala. Obnovljivost
rezultata u laboratoriju u mađarskoj pokazala
je da elementarni analizator EA3000 (Metoda B)
pokazuje veliku osjetljivost i da je prikladniji za odre-


LITERATURAEC-UN/ECE, Stefan, K.,A. Fürst, R. Hacker, U. Bartels,
1997.: Forest Foliar Condition in Europe.
Technical Report. EC and UN/ECE, Brussels,
Geneva.


rd


EC-UN/ECE, Bartels, U 1998: ICP-Forests 3 Ne-
edle/Leaf InterlaboratoryTest 1997/98 –Results.


Jakovljević,T., 2006: Folijarneanalizeuzorakas
plohaintenzivnogmotrenjaiinterlaboratorijska
ispitivanjausklopuprogramaICPForests, Radovi,
Šumarskiinstitut, Izv. Izdanje9, 369–376.


Jakovljević, T., K. Berković, G. Tartari, B.
Vrbek, J. Vorkapić Furač,2009:Atmosferska
taloženja u šumskim ekosustavima Europe i
istraživanje novih metoda određivanja fosfora i
amonijakalnog dušika u okviru ICPForests pro-
grama, Šumarski list 135 (5–6): 267–278.


Košiček, M.,2007.:Statistika u validaciji analitičkih
metoda, HMD, Zagreb


Marchetto,A., R.Mosello, J.Derome, K.Derome,
P.Sorsi König, N.Clarke, G.Tartari,.
A. Kowalska, 2009: First combinbed
FutMON- ICP Forests atmospheric deposition
and soil solutionWorking Ring Test.


đivanja dušika i ugljika u čistim, kemijskim supstancama
zbog nehomogenosti uzoraka lišća bukve. Male
odvage referentnog materijala za kalibraciju instrumenta
u usporedbi s odvagom uzorka negativno utječu
na proces kalibracije.


Kemijske analiza šumskog biljnog materijala ograničene
su zaizbor instrumenata i metoda za određivanje
pojedinih elemenata, stoga ovakva testiranja potvrđuju
bolju primjenjivost elementarnih analizatora,kao što je
CNS 2000 za određivanje dušika i ugljika zbog specifičnosti
uzoraka.


– References
ISO 5725 :1986: Precision of test methods. Determination
of repeatibility and reproducibility for a
standard test method by inter-laboratory tests.
UN EC ICPForests, 2006:Manual on methods and criteria
for harmonized sampling, assessment, monitoring
and analyses of the effects of air
pollution on forests, Part IV, Sampling andAnalysis
of Needles and Leaves.


ISO 8258:1998: Shewhart control charts.
Miller, J.N., 2005: Statistics and chemometrics for


th


analytical chemistry, 5 Edition, Pearson Education
Limited, UK.
Holler, F.J., D.A.Skoog, S. R.Crouch,2007:


th


Priniples of Instumental Analysis, 6 redition,
Thomson Brooks,, 895–899, USA.
HRN EN ISO/IEC 17025:2007:Opći zahtjevi za osposobljenost
ispitnih i umjernih laboratorija.
HAA-Pr-2/6, 2009: Pravila za međulaboratorijska i dru ga
poredbena ispitivanja.


LECO corporation, 2000: Organic aplication note form
No. 203 – 821 –172, Carbon, Nitrogenand Sulfur
in PlantTissue,St. Joseph,USA.


SUMMARY: Within the framework of International Co-operative Programme
on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests
(ICP Forests), research and chemical analyses of plant material has been carried
out in Croatia on seven intensive monitoring plots with typical forest communities.
In order to monitor the reliability of methods of laboratory analyses,
as well as to ensure operational quality of analytical methods that can be applied
in leaves and needles analysis, each year Inter-laboratory testing on
samples prepared in laboratories of countries taking part in ICP Forest is organised.
Croatian forest research institute, prepared leaves of common beech
as reference sample for this programme that is now used also as the laboratory
reference material.


In this work, the interlaboratory measurements and repeatabilty and reproducibility
were tested between results of determination total nitrogen and car




ŠUMARSKI LIST 7-8/2010 str. 44     <-- 44 -->        PDF

T. Jakovljević, G. Pánczél, M. Manninger, N. Potočić, I. Seletković, T. Dubravac, M. Gradečki-Poštenjak: LIŠĆE ... Šumarski list br. 7–8, CXXXIV (2010), 361-370


bon in the reference sample of common beech leaveves on elemental analyser
CNS 2000 (Method A) in the laboratory of Croatina forset reserach institute
and on the elemental analyser EA 300 (Method B) in the labratory of Hungarian
forest institute involved ICP Forests programme.Statistical analysis included
comparative description of results for determination of total nitrogen and
carbon, descriptive statistics for 2 methods, Boxplot analysis, F test, T test, Regression
analyses and Control charts for method B. The comparation of the results
showed big oscilations of the results of Method B for nitrogen and some of
them were out of specification limits. For carbon, the values were higer then in
Method A (Figure 2). Furthermore, F values were over critical but variance of
Method A was smaller than of Method B.Therefore, metod A was more accura-
ted.For carbon, F was over critical values.Variance of method A was more significant
than of method B with probability of 95 % (Table 5). Coefficient of
corelation, r in regression analysis for methods (Table 6) gave positive correla-
tion.With t-test (Table 7) was proved that results of these methods for determination
of total nitrogen and carbon with probability of 95 % were significanty
different. Control chart for nitrogen showed difference in repetability, also
more than 30 % of results were out of specification limits. Repetability of
reuslts forcarbon was good (Figure 4). Chemical analysis of leaves are reduced
for choise of instruments and methods for determination of elements because
of specificity of samples from forest. Therefore this kind of testing
confirmed better applicability of element analyser such as CNS 2000 than EA
300 for determination of total nitrogen and carbon.


Key words:common beech leaves, CNS 2000, EA 300, elemental analyser,
ICP Forests, interlaboratory testing, reference sample, total nitrogen and
carbon