WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |

Приготовление водной и солевой вытяжек из почв. Почву, предварительно высушенную и просеянную через сито 1 мм, взвешивают на аналитических весах. Величина навески зависит от горизонта почв: для минеральных горизонтов она составляет 10 г, для органогенных (подстилка) – 1 г. Почву помещают в колбу емкостью 100 мл.

Для определения кислотности в водной вытяжке почву заливают водой (25 мл), в солевой вытяжке – 1,0 н. раствором KCl (25 мл). Для лучшего диспергирования почвы в водном/солевом растворе колбы взбалтывают в течение 10 мин., в случае больших партий, можно использовать электрическую мешалку. Приготовленные почвенные болтушки оставляют на 24 часа. По истечении срока проводят определение кислотности почв на рН-метре. Полученные данные записывают в таблицу.

В табл. 6 представлены данные по кислотности почв на территории г. Петрозаводска (2004 г.).

Таблица 6. Актуальная и обменная кислотность почв г. Петрозаводска Горизонт, глубина Место отбора почв рН Н2О рН KCl отбора почв, см Отвал «Горелая земля» Ad, 0–4 9,65 7,Сквер у реки Неглинки Ad, 0–5 6,35 5,Центральная часть детского сада № 86 U1, 0–5 7,00 6,(ул. Свердлова) Гидролитическая кислотность (Нг) по Каппену определяется наличием в почве поглощенных ионов водорода и алюминия, способных обмениваться на катионы гидролитически щелочных солей. Для ее определения используют 1 н. раствор CH3COONa c рН 8,2. Гидролитическая кислотность является первой формой кислотности, которая появляется при обеднении почвы основаниями. Поскольку при однократной обработке раствором вся гидролитическая кислотность не извлекается, в расчеты вводят коэффициент 1,75 на неполноту вытеснения. В этом случае определяется вся почвенная кислотность как актуальная, так и потенциальная.

Ход анализа. Берут навеску воздушно-сухой почвы 40 г в колбу на 250 мл и приливают 100 мл 1 н. раствора уксуснокислого натрия CH3COONa. Затем содержимое колбы взбалтывают 1 час на ротаторе и полученную суспензию титруют через сухой складчатый фильтр. Берут пипеткой 50 мл прозрачного фильтрата, переносят в коническую колку на 100 мл, добавляют 1–2 капли фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором NaOH до неисчезающей в течение 1 минуты розовой окраски. Записывают количество щелочи, пошедшей на титрование. Количество щелочи, пошедшее на титрование 50 мл фильтрата, выражают в миллилитрах щелочи точно 0,1 н. концентрации. Для перевода полученного результата в миллиграмм-эквиваленты на 100 г почвы, найденное при титровании 50 мл фильтрата количество 0,1 н. щелочи с поправкой на титр, на- до умножить на 0,875.

Расчет результатов анализа Нг (мг-экв./100 г) = 0,875 • а • К, где: а – количество щелочи, пошедшее на титрование, мл;

К – поправка на титр щелочи;

0,875 = 5 • 0,1 • 1,75, где: 5 – для перевода данных на 100 г почвы;

0,1 – титр щелочи;

1,75 – поправка на неполноту вытеснения.

Сумма поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу (S). В почвенном поглощающем комплексе почв помимо катионов водорода и алюминия, определяющих в основном почвенную кислотность, содержатся и поглощенные основания (Ca, Mg, K, Na). Соотношение катионов водорода и алюминия, с одной стороны, и поглощенных оснований – с другой, в конечном итоге определяют реакцию почвы. Показатели гидролитической кислотности и суммы поглощенных оснований позволяют рассчитать степень насыщенности почвы основаниями.

Ход анализа. Берут навеску почвы в 20 г и помещают в колбу емкостью 250 мл. Приливают точно 100 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты (HCl) точно установленного титра. Содержимое колбы взбалтывают 1 час на ротаторе и оставляют на 24 часа. По истечении этого срока фильтруют через сухой складчатый фильтр. Из фильтрата берут пипеткой 50 мл в коническую колбочку на 200 мл и кипятят 1–2 минуты. После этого прибавляют 2 капли фенолфталеина и титруют горячий раствор 0,1 н. раствором едкого натра до неисчезающей слаборозовой окраски. Параллельно проводят титрование 50 мл 0,1 н. исходной соляной кислоты 0,1 н. раствором щелочи.

Расчет результатов анализа S (мг-экв./100 г) = (А – В) • К, где: А – количество в мл 0,1 н. щелочи, пошедшей на титрование 0,1 н. кислоты;

В – количество в мл 0,1 н. щелочи, пошедшей на титрование фильтрата;

К – поправка к титру 0,1 н. щелочи.

Для почв, богатых основаниями (> 15 мг-экв./100 г), берут на г почвы 200 мл 1 н. соляной кислоты и полученный результат умножают на 2.

Вычисление степени насыщенности основаниями. Степень насыщенности почвенного поглощающего комплекса основаниями вычисляют по формуле:

V% = S/S+Hг • 100%, где: V – степень насыщенности основаниями;

S – сумма поглощенных оснований, мг-экв./100 г;

Hг – величина гидролитической кислотности, мг-экв./100 г почвы.

3.4.2. Определение содержания элементов минерального питания Растения, произрастающие в условиях города, требуют для своего роста и развития полный набор питательных элементов, главным поставщиком которых, как известно, является почва. Однако в условиях городской среды почвы становятся аккумулятором не только различного мусора, но и веществ-поллютантов, которые могут оказывать отрицательное воздействие на ризосферу, тем самым вызывая гибель деревьев. Так, усыхание ели в районе центрального сквера (ул. Титова) в Петрозаводске с начала 2000 г.

закончилось его гибелью (2003 г.), отмирание древесных насаждений наблюдается в микрорайонах Кукковка, Ключевая. В этой связи необходимо исследовать не только физические, но и химические свойства почв, включая микроэлементный состав.

Определение азота по методу Кьельдаля (микрометод) Общие понятия. Валовое содержание азота в почве зависит от количества гумуса и колеблется от 0,01–0,03% в песчаных под- золистых почвах до 0,4–0,6% в черноземах и 3–4% в торфяных почвах.

Метод Кьельдаля дает возможность определить весь органический азот в почве. Количество минеральных соединений азота (нитриты, нитраты) этим методом не учитывается. Их содержание в почве очень мало (обычно несколько миллиграммов на 1 кг почвы), поэтому этой величиной можно пренебречь при определении общего количества азота в почве.

Принцип метода Кьельдаля основан на том, что все органическое вещество почвы сжигается в концентрированной серной кислоте. Азот при этом переходит в форму (NН4)2SО4. Образовавшийся (NН4)2SО4 разрушают щелочью, а выделяющийся при этой реакции NН3 улавливают в определенный объем титрованного раствора Н2SО4. Избыток Н2SО4, не израсходованный на связывание азота, оттитровывают раствором NaОН или КОН.

Ход анализа. Из образца почвы, просеянной через сито с отверстиями 0,25 мм, берут в сухую пробирку от 0,2 до 1 г почвы (в зависимости от количества гумуса в почве: чем его больше, тем меньше навеска) и точно взвешивают на аналитических весах. Затем на пробирку надвигают горло колбы Кьельдаля и быстрым движением осторожно перевертывают колбу с находящейся в ней пробиркой. Пробирку вынимают и вновь точно взвешивают. По разности между массой пробирки с почвой и без почвы определяют навеску почвы, взятую для анализа.

В колбу приливают 3–5 мл концентрированной Н2SО4, прибавляют несколько кристаллов К2SО4 и 1–2 кристаллика СuS(1–2 крупинки металлического селена или несколько капель хлорной кислоты или несколько капель перекиси водорода) для ускорения реакции. Колбу укрепляют наклонно при помощи штатива на колбонагревателе или над газовой горелкой в вытяжном шкафу и осторожно нагревают.

Реакция окисления органического вещества идет бурно, поэтому первое время необходимо следить за ходом сжигания и предупредить вспучивание почвы уменьшением нагрева и осторожным помешиванием содержимого колбы.

Через 30–40 мин. нагрев можно усилить и продолжать окисление до полного обесцвечивания раствора, после чего прекратить нагрев и охладить колбу до комнатной температуры. После охлаждения содержимое колбы Кьельдаля переносят в сосуд для перегонки через воронку, многократно ополаскивая ее водой, которую также переносят в сосуд. Раствор в сосуде должен занимать около 1/4 объема. В приемник приливают из бюретки 20 мл 0,02 н. раствора H2SО4 и прибавляют 2–3 капли индикатора метилрота или смешанного индикатора Гроака. Приемник подставляют под холодильник так, чтобы конец трубки холодильника был погружен в раствор. Затем через воронку осторожно приливают 20–30 мл 40%-ного раствора NaОН или КОН.

Закрыв кран воронки, содержимое сосуда осторожно взбалтывают.

Если количество прибавленного КОН достаточно, жидкость в сосуде окрашивается в синий цвет и выпадает осадок гидроокиси меди. При взаимодействии щелочи с (NН4)2SО4 реакция идет по уравнению:

(NH4)2SО4 + 2NaОН = Na2SО4 + 2Н2O + 2NH3.

Образующийся NН3 отгоняют паром в приемник с Н2SО4, для чего нагревают парообразователь и кипятят в нем воду в течение 20–30 мин. Во время перегонки необходимо следить за тем, чтобы конец отводной трубки холодильника был погружен в 0,02 н. раствор H2SO4 в приемнике.

За 5 минут до конца перегонки отводную трубку приподнимают из раствора и перегонку продолжают таким образом, чтобы капли воды из холодильника свободно стекали в приемник. При перегонке выделяющийся NН3 поглощается 0,02 н. раствором Н2SО4 по уравнению 2NH3 + Н2S04 = (NH4)2SO4.

По окончании перегонки остаток 0,02 н. раствора Н2SО4, не вступивший в реакцию с NН3, оттитровывают 0,02 н. раствором NаОН. При применении метилрота титруют до перехода розовой окраски в желтую, при использовании индикатора Гроака – до изменения красно-фиолетового цвета в зеленый. 1 мл 0,02 н. раствора, затраченный на связывание NН3, соответствует 0,00028 г N.

Количество азота вычисляют по формуле:

х = (а–в) • 00028 • 100 K/с, где: х – количество азота, % в сухой почве;

а – число миллилитров 0,02 н. раствора Н2S04, взятое для поглощения аммиака;

в – то же, после поглощения аммиака;

100 – коэффициент для пересчета на 100 г почвы;

K – коэффициент для пересчета на сухую почву;

c – навеска почвы, взятая для анализа, г.

Анализ водной вытяжки Часть жидкой фазы почвы, находящаяся в свободном состоянии и заполняющая капиллярные и некапиллярные поры в почве, называется почвенным раствором. По составу и концентрации почвенного раствора все почвы можно разделить на две группы – незасоленные и засоленные.

В незасоленных почвах концентрация почвенного раствора невелика. В минеральной части раствора преобладают бикарбонаты (в основном кальция), в очень незначительном количестве присутствуют нитраты, сульфаты и фосфаты. Органическая часть раствора состоит из водорастворимых гумусовых кислот и промежуточных продуктов разложения органических остатков. В засоленных почвах концентрация почвенного раствора высокая, а его состав определяется составом засоляющих почву солей. Минеральная часть раствора в этих почвах обычно представлена хлоридами, сульфатами, а также бикарбонатами щелочных и щелочноземельных катионов и карбонатом натрия. В органической части почвенного раствора, которая обычно значительно меньше минеральной, преобладают гумусовые кислоты и их соли. Состав растворенных веществ почвенного раствора обусловливает его реакцию.

Кислотность почвенного раствора вызывается присутствием органических кислот и свободной угольной кислоты. Щелочность почвенного раствора обусловлена, главным образом, наличием карбонатов и бикарбонатов щелочноземельных и щелочных оснований, а также щелочных солей гумусовых и кремниевой кислот.

Как концентрация, так и состав почвенного раствора имеют большое значение в развитии растений. Химический состав почвенного раствора, его реакцию и концентрацию изучают обычно методом водной вытяжки. Метод водной вытяжки является условным и дает лишь качественное представление о составе почвенного раствора и его концентрации. Чем больше взято воды для приготовления водной вытяжки, тем больше извлекается из почвы веществ, в то время как концентрация водной вытяжки уменьшается.

Чем дольше взаимодействует почва с водой, тем больше веществ переходит из почвы в водную вытяжку.

В водной вытяжке определяют:

1) сухой остаток, т. е. общую сумму водорастворимых веществ, дающую косвенное представление о концентрации почвенного раствора;

2) прокаленный остаток, т. е. общую сумму минеральных водорастворимых веществ;

3) щелочность и кислотность;

4) катионы (Са2+ и Мg2+) и анионы (Сl-, SO42- и NO3-); причем количественное определение катионов Са2+ и Мg2+ и анионов С1- и SO42- важно только при анализе засоленных почв, где их содержание значительно.

Приготовление водной вытяжки. На технохимических весах отвешивают в фарфоровой чашке 100 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями диаметром 1 мм. Навеску осторожно через воронку с широкой и короткой трубкой пересыпают в стеклянную банку с притертой пробкой. В банку приливают 500 мл дистиллированной воды, все содержимое банки встряхивают в течение 3 мин. и медленно фильтруют через плотный складчатый фильтр, перенося на него всю почву. Для фильтрации употребляются воронки диаметром 12–15 см. Первые мутные порции фильтрата переносят обратно на фильтр; фильтрат собирают в колбу вместимостью 500–700 мл. Во время фильтрации записывают скорость фильтрации, цвет и прозрачность вытяжки.

Анализ водной вытяжки необходимо производить тотчас после окончания фильтрации.

Определение общей суммы водорастворимых веществ (сухой остаток) Берут пипеткой или мерной колбочкой 100 мл водной вытяжки, выпаривают на водяной бане в предварительно высушенной и взвешенной на аналитических весах фарфоровой чашечке или тигле. Сухой остаток высушивают в термостате при 105 °С в течение 3 часов и после охлаждения в эксикаторе взвешивают на аналитических весах. По разности массы пустой чашечки и чашечки с сухим остатком определяют массу сухого остатка во взятом объеме вытяжки. Количество сухого остатка в процентах к массе воздушно-сухой почвы вычисляют по формуле:

х = аV/bc, где: а – масса сухого остатка, г;

V – общее количество воды, взятой для приготовления водной вытяжки, мл;

100 – коэффициент перевода в проценты;

b – объем вытяжки, взятой на выпаривание, мл;

c – навеска почвы, г.

Водные вытяжки из торфа и лесных подстилок приготавливают при отношении 1 : 20, т. е. берут 25 г воздушно-сухого торфа и 500 мл дистиллированной воды.

Определение общей суммы минеральных водорастворимых веществ (прокаленный остаток) Для определения общей суммы минеральных водорастворимых веществ фарфоровую чашечку с высушенным и взвешенным сухим остатком прокаливают в течение 1–2 часов в муфельной печи или на газовой горелке при температуре не выше 600 °С.

После охлаждения в эксикаторе чашечку взвешивают и вновь прокаливают в течение 30 мин., охлаждают и взвешивают. Прокаливание и взвешивание повторяют до установления постоянной массы чашечки. Количество прокаленного остатка вычисляют в процентах к массе воздушно-сухой почвы по формуле для вычисления веса сухого остатка.

Разность между количеством сухого и прокаленного остатков дает величину потери при прокаливании, т. е. сумму органических водорастворимых веществ.

Определение подвижных соединений фосфора и калия в почве.

Общие понятия. Общее количество фосфора в почвах колеблется от 0,01 до 0,2%. Большая часть органических и минеральных соединений фосфора, находящихся в почве, нерастворима в воде и недоступна для растений. В практике сельского хозяйства под названием «подвижные соединения фосфора» понимают те почвенные фосфаты, которые растворяются в воде и слабых кислотах и могут усваиваться растениями.

Общее содержание калия в различных почвах колеблется в среднем от 1 до 8% в пересчете на К2О. Количество поглощенного калия составляет от 0,004 до 0,06% (4–60 мг на 100 г), а водора- створимого лишь 0,0001–0,002% (0,1–2 мг на 100 г почвы). Наиболее доступной формой калия являются его водорастворимые соединения и поглощенный (обменный) калий. Поглощенный калий является основным источником калийного питания растения, и содержание его в почве служит показателем степени обеспеченности почвы усвояемым калием.

Для определения степени обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия предложено несколько методов. Выбор метода определяется степенью карбонатности и насыщенности почв основаниями.

Определение подвижных форм фосфора и калия по методу А. Т. Кирсанова Принцип метода. Этим методом определяются те подвижные соединения фосфора и калия, которые переходят в раствор при обработке почвы 0,2 н. НСl. Раствор этот извлекает из почвы фосфаты кальция, большую часть фосфатов железа и алюминия, но не затрагивает органических соединений фосфора. Одновременно вытесняется обменный калий и его водорастворимые формы. Метод пригоден для некарбонатных почв.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 9 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.