новая папка 2 / 111143
.pdfСледовательно,длячистойводыилинейтральноговодногораствора рН==–lg10–7=7.
Подактуальнойкислотностьюпочвыпонимаютконцентрациюводородных ионов в почвенном растворе или в водной вытяжке из почвы (рНвод). Обменная кислотность (рНKCl) обусловлена не только ионами Н+, находящимися в почвенном растворе в свободном состоянии, но такжеионамиН+ (иАl3+),вытесненнымииздиффузногослояпочвенных коллоидов раствором нейтральной соли (например, КС1):
[ППК]H+ +КС1=[ППК]K+ +НС1.
В результате обменной реакции в солевой вытяжке образуется свободнаякислотаНСl,дающаяврезультатедиссоциациидополнительное количество ионов водорода. Следовательно, рНсолевой всегда численно
ниже рНводный.
При определении актуальной и обменной кислотности почвы в настоящее время широко пользуются потенциометрическим методом с применением рН-метров различных марок.
Для приготовления почвенных суспензий берут два стаканчика емкостью по 50 мл, насыпают на дно каждого из них слой почвы высотой около2смиприливаютпочтидокраевводинстакандистиллированной воды, в другой – 1 Н раствор хлористого калия. Содержимое стаканов перемешивают стеклянной палочкой. При перенесении из одного стакана в другой палочку ополоснуть дистиллированной водой.
Послеполучасовогоотстаиванияпроводитсяопределениеактуальной и обменной кислотности на рН-метре.
Показателиактуальнойиобменнойкислотностипочвпредставлены в табл. 2 и 3.
Таблица 2
Степень кислотности (характеристика) почвы по показателю актуальной кислотности рНH2O
Степень кислотности почвы |
Значение pHH2O |
Сильнокислая |
<4,0 |
Кислая |
4,1–5,0 |
Среднекислая |
5,1–5,5 |
Слабокислая |
5,6–6,0 |
Близкая к нейтральной |
6,1–7,0 |
Слабощелочная |
7,1–8,0 |
Щелочная |
>8,0 |
11
Таблица 3
Степень кислотности (характеристика) почвы по показателю обменной кислотности рНKCl
Степень кислотности почвы |
Значение рНKCl |
Очень сильнокислая |
<4,0 |
Сильнокислая |
4,1–4,5 |
Среднекислая |
4,6–5,0 |
Слабокислая |
5,1–5,5 |
Близкая к нейтральной |
5,6–6,0 |
Величинаобменнойкислотности(рНKCl)вместесмеханическимсоставомпочвыиспользуетсявсельскохозяйственнойпрактикедляопределения доз извести, вносимых в почву. При величине рНKCl более 5,5 обменная кислотность в почве отсутствует.
Определение гидролитической кислотности по Каппену
Гидролитическая кислотность (ГК) относится к потенциальной (скрытой) кислотности и измеряется количеством ионов водорода (иалюминия),находящихсяивдиффузном,ивнеподвижномслояхпочвенных коллоидов. Эти ионы могут быть вытеснены из почвенно-по- глощающегокомплекса(ППК)воздействиемгидролитическищелочной соли, т. е. продукта взаимодействия сильной щелочи и слабой кислоты (отсюда происходит и название этого вида кислотности):
[ППК] H+ +2СН3СОNa= [ППК]Na++2СНзСООН.
Образующаясяуксуснаякислотаучитываетсятитрованиемщелочью. Следовательно,чембольшещелочипойдетнатитрование,темвышеГК.
Порядок выполнения анализа следующий:
а) взять навеску почвы 20 г, поместить в банку, прилить из мензурки 50 мл 1 Н раствора уксуснокислого натрия. Закрыть банку крышкой и поставить на ротатор для взбалтывания в течение получаса;
б)профильтроватьсуспензиювстаканчик,послечегофильтрсостатками почвы выбросить в ведро, банку промыть водопроводной и ополоснуть дистиллированной водой;
в) взять пипеткой 25 мл фильтрата, поместить в коническую колбу, добавить5–7капельфенолфталеинаититровать0,1НрастворомМаОН доустойчивойслабо-розовойокраски;записатьколичествощелочи,мл, пошедшей на титрование (а);
12
г)гидролитическуюкислотностьрассчитатьпоследующейформуле:
ГК=1,75aN/m∙100 мг-экв на 100 г почвы,
где 1,75 – коэффициент неполноты вытеснения ионов Н+ и А13+ при однократной обработке почвы раствором уксуснокислого натрия; N – нормальность щелочи (указывает учебный мастер); m – навеска почвы.
Определение суммы обменных оснований по Каппену
Под суммой обменных оснований понимают общее содержание обменных катионов кальция и магния в диффузном слое почвенных коллоидов. Для их вытеснения пользуются 0,1 Н соляной кислотой:
[ППК]Ca2+Mg2+ +4НСl=[ППК]4H+ +СаС12+МgСl2.
Кислота расходуется на вытеснение и нейтрализацию обменных оснований, а ее остаток учитывается титрованием щелочью.
Порядок выполнения анализа аналогичен определению ГК, за исключением того, что в банку берут навеску почвы 10 г, приливают 50 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты и расчет суммы обменных оснований (S) ведут по следующей формуле:
S = (ахол – а)∙N/m∙100 мг-экв на 100 г почвы,
гдеaхол –вкачествехолостогоходатитруетсявотдельнойколбочке25мл кислотырабочимрастворомщелочи;а–количествощелочи,пошедшее на титрование 25 мл фильтрата, мл; N – нормальность щелочи (указываетучебныймастер);m –навескапочвы,соответствующаявзятомудля титрования объему фильтрата (5 г для 25 мл).
Величина суммы обменных оснований и гидролитической кислотности используется для расчета степени насыщенности почвы основаниями V, %, по следующей формуле:
V = S/(S+ГК)∙100.
Почвы, имеющие степень насыщенности меньше 50 %, относятся
кслабонасыщенным, 50–70 % – к средненасыщенным и более 70 % –
кнасыщенным основаниями. Чем выше степень насыщенности основаниями, тем плодороднее почва.
1.4. Определение подвижного фосфора по методу Кирсанова
Сущность метода Кирсанова
Всолянокислуювытяжкуизпочвыдобавляетсяраствормолибденовокислого аммония, приготовленного на серной кислоте (реактив «В»).
13
Онвступаетвреакциюсподвижнейфосфорнойкислотой,определяемой в почве.
Далееоловяннойпалочкойфосфорномолибденовокислыйаммоний восстанавливают до низших окислов молибдена, окрашенных в синий цвет. Сравнивая окраску вытяжки с окраской стандартной шкалы, визуально определяют содержание подвижной фосфорной кислоты Р2О5 в мг на 100 г почвы.
Порядок выполнения анализа
1.Взять навеску воздушно-сухой почвы в количестве 5 г, перенести ее
вколбочкуна100млиприлитьтуда25мл0,2Нрастворасолянойкислоты.
2.Послеручногоминутноговзбалтываниядатьотстоятьсясуспензии
втечение 15 мин, а затем отфильтровать ее в стаканчик.
3.Взять пипеткой 5 мл фильтрата, поместить его в сухой пикнометр на 50 мл и прилить туда из бюретки 5 мл реактива «В», прибавить 5–7 капель хлористого олова. Долить водой до метки. Заткнуть пикнометр пробкой, взболтать. В оставшейся части фильтрата можно определить калий на пламенном фотометре.
4.Определить содержание фосфора на фотоэлектрическом калориметре.
5.Снятьпоказанияскалибровочнойкривой.Рассчитатьсодержание фосфора по формуле.
6.ВзависимостиотсодержанияР2О5 установитьстепеньобеспеченностипочвыфосфатамииориентировочныедозывнесенияфосфорных удобрений (табл. 4).
Таблица 4
Дозы внесения фосфорных удобрений по действующему началу в зависимости от содержания Р2О5 в почве
|
Степень |
Дозы удобрений |
||
Содержание Р2О5, |
по действующему началу, кг/га |
|||
обеспеченности |
||||
мг на 100 г почвы |
почв фосфатами |
Песчаные |
Легкосуглинистые |
|
|
почвы |
почвы |
||
|
|
|||
Меньше 3,0 |
Очень низкая |
70,0–80,0 |
80,0–90,0 |
|
3,1–8,0 |
Низкая |
50,0–60,0 |
60,0–70,0 |
|
8,1–15,0 |
Средняя |
30,0–40,0 |
40,0–50,0 |
|
15,1–20,0 |
Повышенная |
20,0–25,0 |
20,0–30,0 |
|
20,0-30,0 |
Высокая |
20,0 |
20,0 |
14
1.5. Определение подвижного калия по методу Пейве
Сущность метода Пейве
Водорастворимый и обменный калий вытесняется из почвы 1 н. раствором NaCl. В упрощенном виде реакция вытеснения выглядит так:
[ППК] К++ NaCl=[ППК] Nа++КСl.
Перешедший в вытяжку калий осаждается кобальтнитритом натрия по уравнению
2КС1+NaСо(NO2)6 =2NaС1 +K2NаСо(NO2)6
Порядок выполнения анализа
В колбу емкостью 200 мл поместить навеску почвы 25г.
Прилить в колбу из мензурки или пипетки 50 мл 1 Н раствора NаС1. Послеручноговстряхиваниявтечение1минотфильтроватьсуспен-
зию в стаканчик.
Длядальнейшегопроведенияанализанеобходимоуяснитьследующее.
Фильтрат и раствор хлористого натрия смешивают в 10 пробирках впропорциях,указанныхвтабл.5.Однаконеследуетспешитьссозданием сразу полного набора из 10 пробирок. Для экономии реактивов и ускорения анализа вначале следует приготовить 1-ю, 4-ю, 7-ю пробирки.
Таблица 5
Количество фильтрата и хлористого натрия в пробирках
Номер пробирки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фильтрат, мл |
5,0 |
4,0 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
0,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хлористый натрий, мл |
0,0 |
1,0 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,2 |
3,5 |
3,8 |
4,0 |
5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В десятую пробирку помещают термометр для измерения температуры исследуемого раствора.
15
Таблица 6
Содержание К2О по методу Пейве, мг на 100 г почвы
|
Количество фильтрата, мл, номер пробирки |
||||||||
Температура, оС |
5,0 |
4,0 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
1,8 |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
24 |
4,8 |
6,0 |
8,0 |
9,6 |
12,0 |
13,5 |
15,8 |
20,0 |
24,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
4,6 |
5,7 |
7,7 |
9,2 |
11,5 |
12,8 |
15,2 |
19,1 |
23,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
4,4 |
5,5 |
7,3 |
8,8 |
11,0 |
12,2 |
14,6 |
18,3 |
22,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
4,2 |
5,25 |
7,0 |
8,4 |
10,5 |
11,8 |
14,0 |
17,5 |
21,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
4,0 |
5,0 |
6,7 |
8,0 |
10,0 |
11,1 |
13,3 |
16,7 |
20,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
3,8 |
4,75 |
6,3 |
7,6 |
9,5 |
10,5 |
12,6 |
15,8 |
19,0 |
18 |
3,6 |
4,5 |
6,0 |
7,2 |
9,0 |
10,0 |
12,0 |
15,0 |
18,0 |
17 |
3,4 |
4,25 |
5,6 |
6,7 |
8,5 |
9,4 |
11,3 |
14,4 |
17,0 |
16 |
3,2 |
4,0 |
5,3 |
6,4 |
8,0 |
8,9 |
10,7 |
13,3 |
16,0 |
15 |
3,0 |
3,7 |
5,0 |
6,0 |
7,5 |
8,3 |
10,0 |
12,5 |
15,0 |
14 |
2,8 |
3,5 |
4,7 |
5,6 |
7,0 |
7,8 |
9,3 |
11,7 |
14,0 |
13 |
2,6 |
3,25 |
4,3 |
5,2 |
6,6 |
7,2 |
8,6 |
10,8 |
13,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
2,4 |
3,0 |
4,0 |
4,8 |
6,0 |
6,7 |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вэти три пробирки добавляют к 5 мл смеси кобальт-нитрит натрия (накончикешпателя)ивстряхиваютихдопоявленияоранжевойокраски. Внимательно следят за появлением осадка или хотя бы заметного помутнения в пробирках. Если осадок появился в 1-й пробирке, а в 4-й
и7-йегонет,приготавливают2-юи3-юпробирки.Еслиосадокзаметен в 1-й и 4-й пробирках, а в 7-й отсутствует, приготавливают 5-ю и 6-ю пробирки и т. д. Если осадок заметен во всех 9 пробирках, опыт повторяют, разбавляя фильтрат вдвое (дистиллированной водой). Если осадканетниводнойпробирке,количествоподвижногокалиябудетменьше наименьшегоколичества,указанногодлясоответствующейтемпературы втабл.6.Длявсехостальныхслучаевколичествоподвижногокалиябудет определятьсяпотойпробирке,вкоторойужененаблюдаетсяосадкаили помутнения.
Взависимости от содержания подвижного калия и механического состава почвы устанавливаются степень обеспеченности почвы калием
иориентировочныедозыудобренийподействующемувеществу(табл.7).
16
Таблица 7
Дозы внесения калийных удобрений по действующему началу в зависимости от содержания К2О в почве
|
Степень |
Дозы удобрений |
|
Содержание К2О, |
обеспеченности |
по действующему началу, кг/га |
|
мг на 100 г почвы |
почв подвижным |
Песчаные |
Легкосуглинистые |
|
калием |
почвы |
почвы |
Меньше 4,0 |
Очень низкая |
50,0–60,0 |
40,0–50,0 |
4,1–7,0 |
Низкая |
40,0–50,0 |
30,0–40,0 |
7,1–14,0 |
Средняя |
30,0–40,0 |
20,0–30,0 |
14,1–20,0 |
Повышенная |
20,0–30,0 |
20,0 |
20,1–30,0 |
Высокая |
– |
– |
1.6. Определение нитратов дисульфофеноловым методом (метод Грандваля–Ляжу)
Содержаниенитратовхарактеризуетобеспеченностьпочвминеральным азотом, а также является показателем процесса нитрификации. Нитраты извлекают из почвы 0,05 %-м раствором К2SO4.
Взяв навеску почвы 20 г, в банку приливают 100 мл К2SO4 (0,05 %). Взбалтывают 3 минуты.
Переносятнафильтр,фильтруют(еслифильтратмутныйдобавляют алюминиево-калиевые квасцы)
25 мл фильтрата помещают в фарфоровую чашечку и выпаривают. Охлаждают.
Добавляют1млдисульфофеноловойкислоты,растираютстеклянной палочкой и оставляют на 10 минут.
Доливают 15 мл дистиллированной воды. Кислый раствор в чашках нейтрализуют20%-мрастворомNaOHдощелочнойреакции,тоестьдо желтой окраски. Проверяют реакцию среды лакмусовой бумажкой (должна окраситься в фиолетовый цвет).
Переливают окрашенный раствор в пикнометр, обмывая чашку ипалочкудистиллированнойводой.Доводятжидкостьвпикнометредо метки. Закрывают пробкой, взбалтывают.
Проводят определение на фотоэлектрокалориметре. Используют синий светофильтр с областью светопропускания 400–500 нм.
Снимают показания с калибровочной шкалы и рассчитывают содержание нитратов по формуле
17
NO3 = aV100K/bc,
гдеa –концентрацияNO3 пографику;V –общийобъемвытяжки(100мл); b – объем взятого фильтрата (25 мл); c – навеска почвы (20 г);
К– коэффициент влажности (берем равным 1,0).
Взависимостиотсодержаниянитратовимеханическогосоставапочвыустанавливаютсястепеньобеспеченностипочвыазотомиориентировочные дозы удобрений по действующему веществу (табл. 8).
Таблица 8
Дозы внесения азотных удобрений по действующему началу в зависимости от содержания NO3 в почве
|
|
|
|
|
|
|
Степень |
|
|
|
Дозы удобрений |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по действующему началу, |
|
||||||||||
Содержание NO3, |
|
обеспеченности |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
кг/га |
|
|
|
||||||||||
мг на 100 г почвы |
|
почв подвижным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Песчаные |
|
Легкосуглинистые |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
азотом |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
почвы |
|
|
|
почвы |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Меньше 3,0 |
|
Очень низкая |
|
60,0–70,0 |
|
|
|
60,0 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,1–5,0 |
|
|
Низкая |
|
50,0–60,0 |
|
|
|
50,0 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,1–7,0 |
|
|
Средняя |
|
40,0–50,0 |
|
|
|
40,0 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,1–10,0 |
|
Повышенная |
|
|
20,0 |
|
|
|
|
20,0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,1–15,0 |
|
|
Высокая |
|
|
|
– |
|
|
|
|
– |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Все показатели, определенные на занятиях, заносят в табл. 9. |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 9 |
||
|
|
|
Результаты исследования химических свойств почвы |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Горизонт |
|
Мощность, см |
Содержание гумуса, % |
|
|
|
|
Содержание, |
|
|
|
|
|
Содержание, |
||||||
|
|
|
рН |
мг-экв |
|
V, % |
|
Миз, |
|
|
мг-экв |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
на 100 г почвы |
|
|
т/га |
на 100 г почвы |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Н2О |
KCl |
ГК |
|
|
S |
|
|
|
|
|
К2О |
Р2О5 |
NO3 |
|||
A1 |
|
2–12 |
5,91 |
|
3,86 |
2,95 |
11,2 |
|
3,0 |
|
21 |
|
5,6 |
3,5 |
|
7,0 |
4,5 |
18
2.ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
2.1.Построение агрокартограмм
Послезавершениявсеханализовсоставляютсяагрохимическиекартограммы (агрокартограммы). Для этого предварительно изготавлива- ется6копийрабочейкарты-схемыснанесеннойнанейсеткойучастков (пример в приложении).
На первую копию (сводную агрокартограмму) выписывают результаты определения гумуса, обменной кислотности (рНКСl), подвижных форм фосфора, калия, азота. Порядок записи на ней таков: в правом верхнем углу участка должен стоять результат анализа на содержание гумуса; в левом верхнем углу – результат анализа на фосфор, в центре – на калий, в правом нижнем углу – на азот; значение рНКСl помещают влевомнижнемуглу.Назначениесводнойагрокартограммы–сохранить характеристику почв, взятых с конкретных участков, для сравнения срезультатамианализовприповторномагрохимическомобследовании. Кроме того, она может служить для восстановления агрокартограмм по отдельным показателям в случае их потери.
На второй и последующие экземпляры копий карт-схем переносят данные анализовсодержаниягумуса, подвижногофосфора, калия, азота, кислотности. Все почвы по обеспеченности разбиваются на классы. На агрокартограмме каждому классу соответствует определенный цвет или характер штриховки: 1 – точечное изображение, 2 – пунктир, 3 – вертикальная линия, 4 – косая линия, 5 – прямая клетка, 6 – косая клетка (прил. 3).
Для агрокартограммы кислотности используют цвет: I – красный, II – розовый, III – оранжевый, IV – желтый, V – зеленый, VI – темнозеленый. Значение рНKCl вписывается на карту в центре участка, номер классапостепеникислотностиуказываютримскимицифрамииконтур закрашивают(илиштрихуют).Наверхуагрокартограммыслевойстороны указываются лесхоз, квартал или лесхоз, питомник; в центре – на- званиеагрокартограммы,подназванием–масштаб.Подкартой-схемой помещают экспликацию установленной формы, в которой указывают номерклассапостепеникислотности,площадьпочввгектарах,условное обозначение (цветом или штриховкой) класса кислотности, значение рН, степень кислотности.
Аналогичным образом составляют и агрокартограммы содержания гумуса, фосфора, калия, азота. Их значения вписываются на карту-схе- мувцентреучастка.Агрокартограммыфосфоразакрашиваютвголубые и синие цвета; калия – в желтый и коричневый цвет; азота – в светло-
19
зеленый и темно-зеленый цвет; гумуса – в серый и черный цвета. Интенсивность окраски возрастает с увеличением содержания фосфора, калия, азота, гумуса.
2.2. Расчет доз внесения минеральных удобрений
Пример
|
Пло- |
Мощ- |
, % |
pH |
мг-экв на 100 г |
|
|
|
||
Номер |
щадь |
ность |
почвы |
|
|
|
||||
Гумус |
|
|
NO3 |
K2O |
P2O5 |
|||||
поля |
S |
зонта |
H2O |
KCl |
ГК |
S |
||||
поля, |
гори- |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,8 |
0–30 |
2,9 |
5,2 |
4,3 |
5,6 |
4,9 |
9,5 |
9,5 |
7,2 |
Полученные результаты при агрохимических исследованиях: рНKCl = 4,3, следовательно, почва сильнокислая.
NO3 = 9,5, следовательно, содержание NO3 повышенное. Доза внесения азотных удобрений 20,0 кг/га (табл. 8).
K2O = 9,5, следовательно, содержание K2O среднее. Доза внесения калийных удобрений 20–30 кг/га (табл. 7).
P2O5 = 7,2, следовательно, содержание P2O5 низкое. Доза внесения фосфорных удобрений 60–70 кг/га (табл. 4).
Вывод Для расчета минеральных удобрений потребуется:
азота – 20 кг/га; калия – 30 кг/га; фосфора – 70 кг/га.
Дозатехническаяминеральныхудобренийопределяетсяпоформуле
Доза техническая = Доза по ДН ∙ 100 кг/га,
Доза по ДВ
гдедозапоДН–беретсяизтабл.4,7,8(Дозывнесения…)наосновании степени обеспеченности почв элементами питания; ДВ – процентное содержание действующего вещества в удобрении (указывается в характеристике удобрения).
При использовании комплексных (смешанных,сложных, комбинированных) удобрений обычно расчет ведут по тому элементу, который находится в минимальном количестве в почве и в максимальном – в удобрении. Обязательно надо учитывать, сколько внесено с этим удобрением в почву всех элементов.
Азотные удобрения По полученным данным азота потребуется 20 кг/га (ДН). Так как
почва сильнокислая, то выбираем из таблицы азотных удобрений циа-
20