Лабораторная работа 11 Определение нитратного азота в почве потенциометрическим методом

Принцип метода. Метод основан на измерении активности нитрат-иона ион-селективным электродом в солевой суспензии 1 %-ного раствора алюмокалиевых квасцов при соотношении почва: раствор 1:2,5. Определение нитратного азота возможно также и в суспензии 0,05%-ного раствора K2SO4 при соотношении почвы к раствору 1:2,5. Данный метод используется для определения нитратов во всех почвах, кроме засоленных.

Подготовка образцов к анализу. Более точные данные получаются при анализе почв в день взятия образцов. Допускается хранение проб в состоянии естественной влажности не более 2 суток в холодильнике при температуре 1-5 ⁰С, после чего они должны быть высушены до воздушно-сухого состояния в тени, не допуская попадания прямых солнечных лучей. Данные анализов воздушно-сухой почвы по данным ряда авторов незначительно отличаются от данных содержания нитратного азота в свежих образцах.

Пробы почв в воздушно-сухом состоянии размалывают в почвенной мельнице или растирают в фарфоровой ступке и просевают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1- 2 мм и хранят в коробках или бумажных пакетах, откуда потом отбирают среднюю пробу.

При анализе свежих проб необходимо определить влажность почвы термовесовым методом. Для этого одновременно с определением нитратного азота берутся навески почвы в предварительно взвешенные алюминиевые бюксы и высушиваются в термостатах или сушильных шкафах при температуре 100 - 105^оС не менее 5 часов до постоянной массы. Полученные данные следует занести в таблицу (табл. 17).

Таблица 17 – Форма записи данных

№ образца	№ бюкса	Масса бюкса, г	Масса бюкса с влажной почвой, г.	Масса бюкса с сухой почвой, г.	Влажность, %
		а	б	в	(б – в) х100 (б – а)

Ход анализа. Навеску почвы 20,0 г (погрешность не более 0,1 г) переносят в конические колбы вместимостью 100 см³, добавляют 50 см³ 1,0 %-ного раствора алюмокалиевых квасцов или 0,05 %- ного раствора сернокислого калия и перемешивают в течение 3 мин на электромеханической мешалке. Полученную суспензию используют для определения нитратного азота в почве на приборе «АНИОН».

После градуировки прибора электроды тщательно ополаскивают дистиллированной водой, промокают фильтровальной бумагой и приступают к определению нитратов в суспензиях.

Перед измерениями суспензии взбалтывают. Электродную пару погружают в суспензию и считывают показания прибора не ранее, чем через 1 минуту после прекращения заметного дрейфа показаний прибора. При непосредственном измерении pC_NO3 массовую долю азота нитратов в почве в миллионных долях определяют с помощью таблицы пересчета по величине pC_NO3 (табл.18).

Таблица 18 - Пересчет рС_NОз в массовую долю азота нитратов в почве, млн-¹

(мг на 1 кг почвы)

рСNОз	Сотые доли рСNОз
	0 ,00	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
2,5	109	107	105	102	100	97,7	95,5	93,3	91,2	89,1
- 2,6	87,1	85,1	83,2	81,3	79,4	77,6	75,9	74,1	72,4	70,8
2,7	69,2	67,6	66,1	64,6	63,1	61,7	60,3	58,9	57,5	56,2
2,8	55,0	53,7	52,5	51.3	50,1	49,0	47,9	46,8	45,7	44,7
2,9	43,6	42,7	41,7	40,7	39,8	38,9	38,0	37,2	36,3	.35,5
3,0	34,7	33,9	33,1	32,4	31,6	30,9	30,2	29,5	28,8	28,2
3,1	27,5	26,9	26,3	25,7	25,1	24,6	24,0	23,4	22,9	22,4
3,2	21,9	21,4	20,9	20,4	20,0	19,5	19,1	18,6	18,2	17,8
3,3	17,4	17,0	16,6	16,2	15,9	15,5	15,1	14,8	14,5	14,1
3,4	13,8	13,5	13,2	12,9	12,6	12,3	12,0	11,8	Н,5	11,2
3,5	11,0	10,7	10,5	10,2	10,0	9,80	9,60	9,30	9,10	8,90
3,6	8,70	8,50	8,30	8,10	7,90	7,80	7,60	7,40	7,20	7,10
3,7	6,90	6,80	6,60	6,50	6,30	6,20	6,00	5,90	5,80	5,60
3,8	5,50	5,40	5,20	5,10	5,00	4,90	4,80	4,70	4,60	4,50
3,9	4,40	4,30	4,20	4,10	4,00	3,90	3,80	3,70	3,60	3,50
4,0	3,50	3,40	3,30	3,20	3,20	3,10	3,00	3,00	2,90	2,80

Вычисление результатов.

Если для анализа использовали почву естественной влажности, то при обработке полученных данных делают поправку на влажность, т.к данные анализов всегда приводят на воздушно – сухую почву.

Переводной коэффициент на сухую навеску (К) рассчитывают по формуле:

К = (100 + W) / 100,

где W – влажность почвы,%.

Содержание нитратного азота в воздушно-сухой почве (мг/кг) составит:

N = N₀ • K,

где N₀ – содержание нитратного азота во влажной почве.

Использование результатов анализа. По результатам анализов устанавливают обеспеченность почв нитратным азотом и потребность в азотных удобрениях для районов Западной Сибири. Благодаря работам А.Е. Кочергина, Г.П. Гамзикова и др. разработана шкала потребности зерновых культур в азотных удобрениях (табл. 19).

Таблица 19 - Потребность зерновых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания нитратного азота слое почвы 0-40 см осенью и весной (по Кочергину, 1984)

N-NО3		Обеспеченность растений азотом почвы	Потребность в азотных удобрениях	Доза азотных удобрений, кг/га д.в.
мг/кг почвы	кг/га
Уровень обеспеченности растений фосфором: низкий и средний (1-3 класс)
0-5	0-25	Очень низкая	Очень сильная	60
5-10	25-50	Низкая	Сильная	45
10-15	50-75	Средняя	Средняя	30
Более 15	Более 75	Высокая	Отсутствует	0
Уровень обеспеченности растений фосфором высокий (5-6 класс)
0-10	0-50	Очень низкая	Очень сильная	80
10-15	50-75	Низкая	Сильная	60
15-20	75-100	Средняя	Средняя	45
Более 20	Более 100	Высокая	Отсутствует	0

Следовательно, чем выше уровень обеспеченности почв фосфором, тем больше потребность в азотных удобрениях. Данные по классам обеспеченности почв подвижным фосфором берутся из агрохимических картограмм или паспортов полей.

Содержание нитратного азота по слоям отбора образцов показано в нижеприведенной таблице (табл. 20).

Таблица 20 – Обеспеченность почв нитратным азотом в слое почвы 0-20 и 20-40 см (мг/кг)

Обеспеченность растений азотом	N-NO3 (0-20 см)	N-NO3 (0-40 см)	Потребность растений в азотных удобрениях
Очень низкая Низкая Средняя Высокая	Менее 10 10-15 15-20 Более 20	Менее 5 5-10 10-15 15-40	Очень сильная Сильная Средняя Отсутствует

Выводы по работе:

Вопросы для самоконтроля

1. Формы содержания азота в почве и его превращения.

2. Показать на примере полевого севооборота влияние предшественников на накопление нитратного азота в почве.