Тема: МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПОЧВЫ

Задание 1. Изучить морфологические признаки почвенных образцов. Определить структуру, влажность, окраску почвенного образца, наличие в нем новообразований, включений, карбонат-ионов.

Задание 2. Подготовить почвенные образцы к анализу.

Материалы и оборудование: почвенные образцы, 10 % раствор НС1, картонные коробки или бумажные пакеты, газеты, предметные стекла, ступки, пестики, сита с диаметром отверстий 1 - 3 мм.

К морфологическим признакам почв относятся: строение, мощность генетических горизонтов и переходы между ними, окраска, влажность, структура, сложение почвы, наличие в ней новообразований, включений и карбонатов. Изучение морфологических признаков почвы и определение ее генетического типа дают представление об истории образования почвы и некоторых ее свойствах. Для хозяйственной же оценки почвы, применения удобрений, мелиоративных мероприятий, повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных растений проводят лабораторные исследования.

Механический состав — это относительное (в процентах) содержание в почвообразующей породе и почве частиц различных размеров. Сами частички почвы, т.е. отдельные зерна минералов и обломки горных пород, называются механическими элементами или элементарными частицами почвы.

Механические элементы почвы могут слипаться, склеиваться между собой в комки (агрегаты) различной величины и формы. Эти отдельные комочки, или агрегаты, на которые способна распадаться почва, называют ее структурой.

Профессор С. А. Захаров выделяет три основных типа структуры почвы:

кубовидная — структурные отдельности почвы равномерно развиты по трем взаимно перпендикулярным осям; призмовидная — структурные отдельности развиты преимущественно по вертикальной оси; плитовидная — структурные отдельности развиты преимущественно по двум горизонтальным осям и укорочены в вертикальном направлении.

Схема типичных видов почвенной структуры (по С. А. Захарову.)

А— кубовидный тип структуры: 1 — крупнокомковатая.; 2 — комковатая; 3 — мелкокомковатая; 4 — пылеватая; 5 — крупноореховатая; 6 — ореховатая; 7 — мелкоореховатая; 8 — крупнозернистая; 9 — зернистая; 10 — порошистая; 11 — структурные отдельности, нанизанные на корни; Б — призмовидный тип структуры: 12 — столбчатая; 13 — столбовидная; 14 — крупнопризматическая; 16 — призматическая; 15 — мелкопризматическая; 17 — тонкопризматическая; В — плитовидный тип структуры: 18 — сланцеватая; 19 — пластинчатая; 20 — листоватая; 21 — чешуйчатая; 22 — мелкочешуйчатая.

Каждый из перечисленных типов в зависимости от размера, характера ребер и граней подразделяют на более мелкие единицы (таблица 1). Для различных типов почвы характерна определенная структура. Так, зернистая структура типична для чернозема, ореховатая - для серых лесных почв, пластинчатая и листоватая - для подзолистых. Для солонцеватых почв и солонцов характерны столбчатая, грубопризматическая и глыбистая структуры.

С агрономической точки зрения почва может бить структурной и бесструктурной. В структурной почве хорошо сочетаются водный, воздушный и тепловой режим, что обусловливает благоприятное направление биологических процессов, а значит, лучшую доступность питательных веществ для растений. Структурная почва обладает меньшей связностью и меньшей липкостью, поэтому она оказывает меньшее сопротивление при пахоте, а ее обработку можно производить при более высоких стадиях увлажнения.

Бесструктурные почвы плохо впитывают воду, сток ее по поверхности приводит к эрозии. После дождя или полива такие почвы заплывают, сильно уплотняются, становятся тяжелыми для обработки.

Лучшими по механическому составу считаются суглинистые и супесчаные почвы. Они имеют более благоприятное по сравнению с песчаными и глинистыми почвами сочетание водного, воздушного и теплового режимов.

Механический состав — важная агрономическая характеристика почвы. Он в некоторой степени характеризует плодородие почвы. От механического состава почв зависят почти все их физические свойства (плотность, порозность, влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность, воздушный и тепловой режимы и др.), а также технологические (твердость, липкость, крошение пласта при вспашке),

Вода — один из важнейших факторов плодородия почвы и урожайности культурных растений. Почти всю необходимую для жизни воду высшие растения получают из почвы. Влага в почве может находиться в различных состояниях: в одних — она доступна для растений, в других —недоступна им. Формы воды в почве показаны на рисунке 3. Наличие в почве тех или иных форм воды и их соотношение зависят как от количества поступающей в почву воды, так и от водных свойств самой почвы. Главнейшие из них: влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность, или капиллярность, и испаряющая способность.

Рисунок 3. Формы воды в почве (схема А. Ф. Лебедева), частицы почвы, покрытые: 1 — гигроскопической; 2 — максимальной гигроскопической; 3 и 4 — пленочной; 5 — гравитационной водой.

Влагоемкость — это способность почвы вмещать и удерживать определенное количество воды. При этом различают следующие виды влагоемкости: полную, капиллярную, предельную полевую и максимальную адсорбционную. Величина всех видов влагоемкости зависит от механического состава, структуры почвы и содержания гумуса: она возрастает с переходом от легких почв к тяжелым, от бесструктурных к структурным и от мало гумусированных к хорошо гумусированным почвам.

Задание 1. Определить гигроскопическую влагу в почвенном образце.

Материалы и оборудование: образцы почвы, просеянной через сито с ячейками 3 мм, стеклянный стаканчик с притертой крышкой, аналитические весы, сушильный шкаф, эксикатор с хлористым кальцием, тигельные щипцы,

Пояснения к заданию: Всякая почва обладает гидроскопичностъю, т.е. способностью адсорбировать (поглощать) влагу из атмосферного воздуха и прочно удерживать её на поверхности своих частиц. Адсорбированная сухой почвой влага из водных паров соприкасающегося с ней атмосферного воздуха называется гидроскопической влагой. Содержание гидроскопической воды в почве зависит от механического состава почвы, а также относительной влажности воздуха. Чем относительная влажность выше и чем мелкозернистее почва, т.е. чем сильнее дисперсность почвы и больше в ней коллоидов, тем выше гидроскопическая влажность. Количество гидроскопической воды определяют высушиванием.воздушно сухой почвы до абсолютно сухого состояния. Величину гидроскопической влаги используют для пересчета результатов анализов на абсолютно сухую навеску.

1. Взять стеклянный бюкс, высушить его при температуре 150°С в течение 3 часов в сушильном шкафу, охладить в эксикаторе, взвесить.

2. В обсушенный бюкс ложечкой насыпать воздушно-сухую почву массой для тяжелых почв - 5 г, для легких - 10 г, закрыть крышку и взвесить па аналитических весах.

3. Поместить бюксы с почвой (крышку открыть) в сушильный шкаф, и сушить при температуре 150°С в течение 5-6 часов.

4. По окончании сушки бюкс закрыть крышкой и перенести тигельными щипцами в эксикатор для охлаждения.

5. Взвесить бюкс с сушеной почвой и снова поместить в сушильный шкаф на контрольную сушку в течение 2 часов.

6. Охладить бюксы с почвой и провести контрольное взвешивание, если масса после вторичной сушки не изменилась или отличается от предыдущей не больше, чем на 1мг, высушивание закончить. В том случае, когда масса уменьшится более, чем на 2мг, почву опять просушивают до тех пор, пока масса не станет постоянной или разница массы не будет превышать 1мг.

7.Вычислить процент гидроскопической влаги по формуле:

где х - гидроскопическая влага (% от массы сухой почвы); а - масса испарившейся воды, г; b - масса сухой почвы, г;

8. Вычислить коэффициент гидроскопичности (КГ) по формуле:

Коэффициент гидроскопичности используют для пересчета результатов анализа воздушно-сухой почвы на сухую. Умножая результаты различных анализов воздушно-сухой почвы на кг, получают процентное содержание их массы в абсолютно сухой почве.

9. Полученные данные записать в рабочую тетрадь по форме:

Задание 2. Определить максимальную гигроскопическую влагу и влажность завядания растений.

Материалы и оборудование: образцы почвы, просеянной через сито с ячейками 1 мм, стаканчики, аналитические весы или технические весы с разновесами, сушильный шкаф, эксикатор с насыщенным раствором К₂МnО₄(150г соли растворить в одном литре дистиллированной воды), эксикатор для охлаждения.

Пояснения к заданию: Количество отсорбированной и конденсированной воды, которое поглощает сухая почва из воздуха, находящегося в состоянии, близком к насыщению (96-98%), соответствует величине максимальной гидроскопической влажности (МГ). Этой величиной пользуются для вычисления влажности завядания растений. Влажность завядания (ВЗ) равна полуторной - двойной максимальной гидроскопической влажности. ВЗ определяется биологическим методом (метод проростков). Величину максимальной гидроскопической влажности определяют отсорбированным методом, насыщая почву парами воды над насыщенным раствором К₂МnО₄.

1. Взвесить на аналитических весах 5г воздушно-сухой почвы (для гумусовых и тяжелого механического состава) или 10г (для легких суглинков и почв, бедных гумусом) и около 15г (для песчаных почв и песков) и поместить в предварительно взвешенный сушильный стаканчик.

2. Налить на дно эксикатора насыщенный раствор К₂МnО₄.

3. Поместить на дырчатую фарфоровую пластинку в эксикатор почву в стаканчике с открытой крышкой.

4. Поставить эксикатор в темное место с относительно постоянной температурой на 4-5 дней.

5. Взвесить в стаканчик с почвой и снова поставить в эксикатор на 5-6 дней, затем взвесить и т.д. Насыщение почвы влагой довести до постоянной массы или до тех пор, пока разница между предыдущими массами не будет превышать 0,005 г. Длительность насыщения - около месяца.

6. Высушить почву в стаканчике в сушильном шкафу при 150ºС до постоянной массы (сушить 3ч, повторно - 2ч).

7. Поместить пробу в стаканчике с закрытой крышкой в эксикатор с хлористым кальцием для охлаждения.

8. Взвесить стаканчик с почвой и вычислить процент максимальной гидроскопической влаги по формуле:

где а - масса пустого стаканчика, г; b - величина стаканчика с почвой после насыщения, г; с - масса стаканчика с почвой после высушивания.

9. Вычислить влажность завядания растений (ВЗ), учитывая, что

10. Полученные данные записать в рабочую тетрадь по форме.

Задание 3. Определить влагоёмкость почвы.

Материалы и оборудование: образцы почвы, просеянной через сито с ячейками 3 мм, стеклянные трубки длиной 25-30 см и диаметром 3-4 см (один конец трубки слегка распилен), фарфоровые или стеклянные стаканы с водой, емкостью 1 литр, весы с разновесами, фильтровальная бумага, марля, полотенце, шпагат, ножницы.

Пояснения к заданию: Полная влагоёмкость (ППВ) (наибольшая) или водовместимость почвы — максимальное количество воды, которое может находиться в почве в состоянии полного насыщения при заполнении всех пор водой. При этом влажность в объемных процентах по величине совпадает с общей влажностью почвы. Почва может увлажняться до состояния ППВ лишь на непродолжительное время (после сильных дождей, обильного полива, чаяния снега). В природных условиях такое состояние наблюдается в водоносном горизонте грунтовых вод.

Максимальное количество капиллярно-подпертой воды, которое может содержаться в почве, называют капиллярной влагоёмкостью (KB). Наибольшее количество воды, которое почва при глубоком залегании грунтовых вод может удержать в подвешенном состоянии (после обильного её увлажнения и свободного оттока гравитационной воды в более глубокие слои почвогрунта), называют полевой влагоёмкостью или же предельной полевой влагоёмкостью (ПВ).

Оптимальной влажностью для большинства культурных растений принято считать влажность, приблизительно = 60% от полной полевой влагоемкости.

1. Определить капиллярную влагоёмкость, для чего подготовить стеклянные трубки: расширенные концы их закрыть фильтровальной бумагой и марлей и плотно обвязать шпагатом.

2. Взвесить трубки и записать значение их массы в рабочую тетрадь.

3. Насыпать в трубки 10г воздушно-сухой почвы, предварительно просеянной через сито с ячейками в 2-3 мм. Для уплотнения почвы слегка постучать по трубкам.

4. Трубки с сухой почвой взвесить и подвесить над стаканом с водой так, чтобы нижний конец трубки был погружен в воду на 5 см.

5. Через 1-3 суток вынуть трубки из воды, вытереть их полотенцем, взвесить и записать массу каждой трубки с почвой, насыщенной водой (табл., 1 взвешивание).

6. Вычислить капиллярную влагоёмкость (КВ) по формуле:

где а - масса пустой трубки, г; b - масса трубки с сухой почвой, г; с - масса трубки с почвой, насыщенной влагой, г.

7. Определить полную влагоёмкость (верхний предел влагоёмкости). Для этого взять уже использованные для определения капиллярной влагоёмкости трубки с почвой и опустить их в стакан с водой до уровня находящейся в них почвы.

8. Через 1-2 суток (когда вся почва в трубке будет насыщена водой) вынуть трубки из воды, вытереть наружные стенки полотенцем и взвесить (табл., 2 взвешивание). Для проверки полноты насыщения трубки вновь на сутки поместить в воду и повторно взвесить (табл., 3 взвешивание).

9. Вычислить полную влагоёмкость, пользуясь той же формулой, что и для определения капиллярной влагоёмкости (ППВ).

10. Определить нижний предел полевой влагоёмкости (ПВ) данной почвы. Для этого взять уже использованные для определения полной влагоемкости трубки с почвой, насыщенной водой, повесить их над стаканом так, чтобы из трубок свободно вытекала гравитационная вода. Предельная полевая влагоёмкость устанавливается в песчаных и супесчаных почвах примерно через одни сутки, в суглинистых – через 3-4, в глинистых – через 5-7 суток. По истечении указанного времени снова взвесить трубки (табл., 4 взвешивание) и определить содержание воды в почве, пользуясь той же формулой, что и для определения капиллярной влагоёмкости.

11. Вычислить диапазон активной (продуктивной) влаги в почве (ДАВ). Ранее отмечалось, что высшему увлажнению почвы соответствует полная полевая влагоёмкость. Нижней границей содержания в почве продуктивной влаги считается влажность завядания (ВЗ). Разница между ними и даст величину ДАВ в почве. Записать в тетради:

12. Полученные данные записать в рабочую тетрадь по форме.

KB — капиллярная влагоёмкость; ППВ - полная полевая влагоёмкость (верхний предел); ПВ - предельная полная влагоёмкость (нижний предел); ДАВ - диапазон активной влаги.

Тема: Значение реакции почвенного раствора.

Пояснения к занятию: От реакции почвенного раствора во многом зависят другие особенности почвы, а также минеральное питание растений. Состав почвенного раствора, а особенно содержание в нем кислот и оснований, создает реакцию раствора, которая играет важную роль.

Реакция почвенного раствора определяется соотношением Н⁺ и ОН^- - ионов. Кислотность почв вызывается, с одной стороны, водородными ионами, находящимися в почвенном растворе, а с другой - поглощенными ионами. Ионы водорода обуславливают активную или актуальную, кислотность, а поглощение — потенциальную кислотность (обменную и гидролитическую) почвенного раствора.

По величине рН почвенного раствора почвы делят на сильнокислые (рН=3-4); кислые (рН=4-5); нейтральные (рН=6-7); щелочные (рН=7-8); сильнощелочные (рН=8-9).

Кислые почвы могут формироваться, если их материнские породы содержат при выветривании много кислых соединений. Кислотность почвы усиливается при обмене веществ почвенных организмов, выделяющих СО₂ в почвенный раствор. Она повышается при определенном типе подстилки; особенно усиливает кислотность опад многих видов хвойных, вересковых, а также сфагновые мхи и кукушкин лен. Значительно снижают рН почвы выделения промышленных предприятий, особенно содержащих SO₂.

Щелочная реакция почвы обычно обусловлена избытком солей, которые при гидролизе образуют сильные щелочи.

Определенный интерес представляют пространственные и временные вариации рН. На суше значение рН очень широко варьирует в зависимости от местообитаний, а в пределах одного местообитания меняется по горизонтам почвы, т.е. по вертикали. Поверхностные слои всегда кислее, чем подпочва, из-за большого содержания органических веществ, образующих кислоты. С глубиной активность этих органических веществ подавляется. В природных условиях кислотность почвы складывается под влиянием климата, материнской породы, минерального и органического состава почвы, рельефа местности, а также самой растительности.

Огромное влияние на кислотность почвы оказывает состав растительного покрова. Реакция почвы влияет на процесс почвообразования, на высвобождение и доступность минеральных питательных веществ, на условия существования и биологическую активность почвенных организмов и многие другие свойства почвы.

При усилении кислотности ион водорода, проникая в растение, вызывает в нем следующие изменения: подкисляет клеточный сок (что усиливает поступление в клетку катионов); изменяет проницаемость цитоплазмы; ухудшает углеводный обмен; снижает содержание белка (но содержание небелковых форм азота возрастает); снижает фосфорный обмен; уменьшает количество хлорофилла (что подавляет фотосинтез); задерживает закладку репродуктивных органов и оплодотворение. Отрицательное влияние кислой реакции почвы на растение усиливается с уменьшением в ней питательных веществ. Встречаемость разных видов растений на почвах с той или иной кислотностью различна.

Для многих видов, а также для сообществ типичны более или менее определенные границы кислотности почв. Различают следующие виды: ацидофильные, растущие на почвах с рН менее 6,7 (сильноацидофильные - менее 5,3; умеренно - 5,3 - 6,0; слабо - 6,1 - 6,7); нейтрофильные, растущие на границах рЬГ=6,8 - 7,2; базифильные - на почвах с рН более 7,3 (слабобазифильные - 7,3 - 8,0; сильнобазифильные - более 8,1); индифферентные, т.е. не имеющие выраженного оптимума в той или иной границе кислотности.

Кислотность почвы значительно меняется с глубиной, поэтому виды с разными рН - оптимумами могут расти рядом, но в этом случае их корни располагаются на разной глубине. Глубоко укоренные растения (особенно деревья) получают питательные вещества из горизонтов с совсем иной кислотностью, чем в поверхностных слоях. Проростки древесных пород и подрост обычно связаны с поверностными слоями почвы и с подстилкой, а как раз в этих слоях кислотность очень сильно зависит от опада господствующей породы. С глубиной влияние опада и подстилки уменьшается, но усиливается влияние водно-воздушного и других режимов.

Сообщества в целом являются более надежными индикаторами реакции почвы, чем отдельные виды; изменения кислотности почвы во многом обуславливает и направляет ход многих сукцессии растительности. Виды могут иметь определенные популяции, приспособившиеся не только к каким - то "уникальным" почвам, но также и популяции, адаптированные к широкой амплитуде " обычных" зональных почв.

Задание 1. Определить актуальную и обменную кислотность почвы.

Материалы и оборудование: образцы почв, весы с разновесами, прибор Н.И.Алямовского, 1М р-р KCI (74,56 г соли растворяют в 700-800 мл дистиллированной воды и доводят объем до 1 л). Раствор должен иметь рН=5,6-6,0, в противном случае добавляют по каплям 10% р-р HCI или КОН до получения заданной величины рН.

Пояснения к заданию: О пределение кислотности почвы чаще всего проводят потенциометрическим и колориметрическим или цветным методом по шкале Н.И.Алямовского. Колориметрический метод основан на свойствах некоторых веществ, называемых индикаторами, менять окраску при изменении рН среды.

1. Из смешанного образца отвесить 10 г почвы и насыпать в пробирку, вместимостью 50 мл.

2. Прилить к почве 25 мл 1М раствора КС1 (если определяют обменную кислотность) или 25 мл дистиллированной воды (если определяют актуальную кислотность).

3. Закрыть пробирку чистой пробкой и хорошо взболтать в течение 5 мин.

4. Дать жидкости хорошо отстояться до полного осветления в течение 18-24 часов.

5. Перенести пипеткой 5 мл прозрачной почвенной вытяжки в чистую пробирку и добавить туда 5-6 капель комбинированного индикатора.

7. Цвет вытяжки сравнить с окраской стандартной шкалы растворов-эталонов и записать величину рН.

Задание 2. Определить гидролитическую кислотность почвы.

Материалы и оборудование: Образцы почвы, сита с диаметром отверстий 1 мм, технические весы с разновесами, колбы на 250 мл, мерные цилиндры, пипетки, бюретки, воронки, фильтры.

Реактивы. 1. 1 н. раствор уксуснокислого натрия. 136,06 г соли CH₃COONa • ЗН₂О растворяют примерно в 500 мл дистиллированной воды и доводят объем раствора водой до 1 л (в мерной колбе). Перемешивают и определяют рН. Для этого берут 20 - 25 мл раствора и прибавляют одну каплю фенолфталеина. Если раствор окрасится в слабо-розовый цвет, что соответствует рН 8,2, раствор пригоден для работы. Если после прибавления индикатора раствор остается бесцветным, добавляют 1 н. раствор щелочи NaOH до тех пор, пока от одной капли индикатора не будет получаться слабо-розовое окрашивание. Если раствор окрашивается в интенсивно розовый цвет, то добавляют 10-процентный раствор уксусной кислоты. Раствор сохраняется плохо, поэтому его готовят непосредственно перед употреблением.

2. 1-процентный раствор фенолфталеина. 1 г реактива растворяют в 100 мл 96% этилового спирта.

3. 0,1 н. раствор щелочи. 4,001 г химически чистой NaОH растворяют в 400 - 500 мл дистиллированной воды и доводят до 1 л.

Пояснения к заданию: При обработке почвы нейтральными солями (например, хлористым калием) вытесняется не весь поглощенный водород. Для его полного вытеснения необходимо воздействие щелочами, возникающими в растворах гидролитически щелочных солей (например, уксуснокислого натрия). Уксусно-кислый натрий в воде гидролизуется с образованием едкого натра по схеме: CH₃COONa + Н₂О = СН₃СООН + NaOH.

В результате взаимодействия раствора с почвой происходит полное замещение поглощенного водорода почвы натрием. Вытесненный водород, находящийся в почвенном растворе, обусловливает величину гидролитической кислотности. Поскольку раствор CH₃COONa щелочной (рН 8,2), то он вытесняет из почвенного поглощающего комплекса больше ионов, чем раствор КС1. Поэтому в большинстве случаев величина гидролитической кислотности показывает сумму всех форм кислотности.

1. Воздушно-сухой образец почвы растирают в ступке и просеивают через сито с отверстиями величиной 1 мм. Из просеянной массы берут навеску в 20 г и переносят ее в колбу емкостью 250 см³.

2. Наливают в колбу 50 мл 1н CH₃COONa, закрывают колбу резиновой пробкой, взбалтывают в течение 5 мин и оставляют на 30 мин.

3. После 24-часового отстаивания содержимое бутылки взбалтывают и фильтруют. Первые мутные порции фильтрата вновь пропускают через этот же фильтр.

4. Пипеткой дважды отбирают по 25 мл прозрачного фильтрата. Жидкость переносят в два стакана. В каждый стакан прибавляют по две капли раствора фенолфталеина.

5. При помощи бюретки раствор титруют 0,1н NaOH до бледно-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

6. Расчет гидролитической кислотности производят по следующей формуле:

где Н - гидролитическая кислотность, мг-экв./100 г сухой почвы; а - количество раствора NaOH, израсходованное на титрование, мл; 10 - множитель пересчета на 100 г почвы; 1,75 - поправка на неполное вытеснение ионов водорода при однократной обработке почвы раствором уксуснокислого натрия; 0,1 - нормальность раствора едкого натра.

Задание 1. Определить сумму поглощенных оснований в почвенном образце

Реактивы. 1. 0,1 н. раствор НС1. 8,2 мл концентрированной НС1 (плотностью 1,19) доливают в мерной колбе дистиллированной водой до 1 л.

2. 0,1 н. раствор щелочи NaOH. 4,001 г химически чистой NaОH растворяют в 400 - 500 мл дистиллированной воды и доводят до 1 л.

3. 1-процентный спиртовой раствор фенолфталеина.

Пояснения к заданию. На бескарбонатных почвах (дерново-подзолистых, серых лесных и др.) сумму поглощенных оснований определяют по методу Каппена — Гильковица. В основе этого метода лежит вытеснение оснований, поглощенных почвой, определенным количеством соляной кислоты точно известной концентрации:

Остаток кислоты учитывают, нейтрализуя ее щелочью точно известной концентрации. По разности между израсходованным и оставшимся количеством соляной кислоты определяют количество связанной НС1, а значит, и количество перешедших в раствор оснований.

1. Из средней пробы почвы, растертой пестиком в фарфоровой ступке и просеянной через сито с отверстиями 1 мм, на технических весах берут навеску в 10 г.

2. Навеску переносят в колбу емкостью около 250 см³, куда наливают 50 мл 0,1 н НС1.

3. Колбу с почвой взбалтывают в течение 30 минут и оставляют на 24 ч.

4. Затем содержимое колбы взбалтывают и фильтруют через воронку с бумажным фильтром.

5. Пипеткой отбирают 25 мл фильтрата и переносят в коническую колбу емкостью 250 см³. Содержимое колбы на электрической плитке кипятят 2-3 мин для удаления углекислого газа.

Одновременно готовят контрольную колбу, в которую наливают точно 50 мл 0,1 н НС1.

6. В раствор добавляют две-три капли фенолфталеина.

7. Горячий раствор титруют 0,1 н раствором едкого натрия при помощи бюретки до исчезновения бледно-розовой окраски.

Также производят титрование соляной кислоты в контрольной колбе.

где А - сумма поглощенных оснований на 100 г почвы, мг/экв; а - количество 0,1 н раствора едкого натра (мл), израсходованное на титрование соляной кислоты в контрольной колбе; b - количество 0,1 н раствора едкого натра (мл), израсходованное на титрование испытуемого раствора; 0,1 - нормальность раствора едкого натра, 5 - количество почвы в граммах, соответствующее объему фильтрата, взятого для титрования.

Задание 2. Вычислите степень насыщенности почв основаниями

Пояснения к заданию. Степень насыщенности почв основаниями показывает, какую часть всей емкости поглощения занимают обменные основания. Если в составе поглощенных катионов находятся только одни основания (Са²⁺, Mg²⁺, NH₄⁺, K⁺, Na⁺), то такие почвы называют насыщенными основаниями (карбонатные черноземы, каштановые, бурые почвы, сероземы). Если же наряду с поглощенными основаниями имеются ионы водорода и алюминия и степень насыщенности основаниями меньше 100%, то такие почвы называют ненасыщенными основаниями. Чем больше в почве поглощенного водорода, тем меньше насыщенность основаниями. Степень насыщенности почвы основаниями учитывают при установлении необходимости известкования и определения дозы извести.

Степенью насыщенности почвы основаниями называют отношение суммы обменных оснований к емкости поглощения. Зная величину гидролитической кислотности и сумму обменных оснований, можно вычислить степень насыщенности почв основаниями. В этих целях сумму обменных оснований выражают в процентах от емкости поглощения:

где V - степень насыщенности почвы основаниями, %; S - сумма обменных оснований (Са + Mg + Na + К + NH₄), мг-экв/100 г почвы; Е- емкость поглощения, показывающая сумму обменных катионов (S + Н), т.е. количество катионов, которое может удержать данная почва, она представляет собой сумму обменных оснований и гидролитическую кислотность, мг-экв/100г почвы.

Задание 3. Определите дозы внесения в почву извести в зависимости от её кислотности

Пояснения к заданию. Главная цель известкования состоит в устранении избыточной кислотности и улучшении других свойств почвы. При внесении извести в почву она нейтрализует угольную кислоту и азотную кислоту, органические кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе. Таким образом, известь устраняет актуальную и обменную кислотности и значительно снижает гидролитическую кислотность. При известкование, почва насыщается кальцием, а образующаяся углекислота распадается на СО₂ и Н₂О. Схематично эту реакцию можно представить следующим образом:

Целесообразность известкования устанавливают по показателям обменной кислотности с учетом степени насыщенности почв основаниями и механического состава.

Приблизительно необходимость в известковании можно определить по данным изучения дикой и культурной растительности поля. Если на участке растут щавелек, едкий лютик, хвощ, осока, мох, то почву следует известковать; на это же указывает сильная изреженность клевера, люцерны, заболевание капусты килой, ржавая окраска воды (в кислой почве растворяются соли железа) и т. д.

Установление необходимости известкования почв по рН и степени насыщенности основаниями (по М. Ф. Корнилову)

Пояснения к занятию: Разные типы почв отличаются по составу минеральной части, по содержанию и составу органического вещества. В связи с этим, количество основных элементов питания растений в различных почвах также не одинаково. Общее содержание азота в почве находится в примерной зависимости от количества гумуса; фосфора в почве также бывает больше, если они богаты органическими веществами, тогда как содержание калия определяется в основном механическим составом минеральной части почвы. По степени растворимости можно выделить следующие группы химических соединений почвы: 1. Легкорастворимые соединения. К ним относятся хлориды натрия магния и кальция; бикорбонаты натрия, кальция и магния; карбонаты натрия; сульфаты натрия и магния; нитраты, нитриты и некоторые другие. Соединения этой группы легко растворяются в дистиллированной воде. Кроме перечисленных минеральных солей, в воде растворяются некоторые органические соединения (водорастворимая часть гумуса). 2. Среднерастворимые соединения плохо растворяются в воде, но хорошо в слабых растворах кислот. К этой группе относятся карбонаты кальция и магния, сульфаты кальция и частично гидроксиды железа. Эти соединения, растворяются в воде в 1000 раз хуже растворимых соединений. Растворимость этих соединений немного повышается от присутствия большого количества легкорастворимых солей, однако все равно остается очень низкой. Карбонаты кальция и магния и сульфат кальция хорошо растворяются в соляной кислоте (концентрация 5 - 10%); большая концентрация кислоты отрицательно сказывается на растворимости сульфата кальция. Некоторые химические соединения не растворяются ни и воде, ни в слабых кислотах, но хорошо растворяются в щелочах. Примеры подобных соединений — гуминовые кислоты и их соли (важные составные части почвенного гумуса), аморфная окись кремния и некоторые другие образования. Эти соединения обычно растворяются 10% Nа₂СО₃ (соды) или 0,1 н раствором NaOH.

Задание 1. Определите количество гумуса по методу И.В. Тюрина.

Материалы и оборудование: образцы почвы, сита о диаметром отверстия 1,0 и 0,25 мм, пинцеты, лупы, стеклянные палочки, фарфоровые ступки, резиновые пестики, конические колбы вместимостью 100 мл, химические стаканы или колбы вместимостью 500 и 1000 мл, бюретки, небольшие стеклянные воронки (холодильник), электроплитка или газовая горелка, технические и аналитические (или торзионные) весы.

Реактивы. 1. 0,4 н. раствор хромовой кислоты, (смеси). 40 г хорошо измельченного кристаллического двухромовокислого калия (К₂Сr₂О₇) растворяют примерно в 600-800 мл дистиллированной воды и фильтруют через бумажный фильтр в мерную колбу вместимостью 1 л. Раствор доводят дистиллированной водой до метки, выливают в большую фарфоровую чашку или в колбу вместимостью 3-5 л из термостойкого стекла и к нему очень осторожно приливают (под тягой) небольшими порциями (по 50-100 мл) 1 л концентрированной серной кислоты (плотность 1,84). После каждого прибавления H₂SО₄ раствор осторожно перемешивают, дают немного охладиться и только после этого добавляют следующую порцию кислоты. Когда вся кислота добавлена, раствор закрывают стеклом, оставляют стоять для полного охлаждения до следующего дня, затем переносят в склянку

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: