Полевые и лабораторные исследования при выполнении дипломных работ: Учебное пособие по дисциплине ''География почв''

М И Н И СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РСИ Т Е Т

Я блонских Л.А .

П О Л Е ВЫ Е И Л А Б О Р А Т О Р Н Ы Е И С С Л Е Д О ВА Н И Я П Р И ВЫ П О Л Н Е Н И И Д И П Л О М Н Ы Х Р А Б О Т У чебноепособиепо специальности 030027-почвоведение По дисциплинеО ПД Ф 04–Геогр аф ия почв

В О РО Н Е Ж 2003

2

У твер ж дено нау чно-м етодическим советом ку льтетаот 11.02.2002 г, пр отокол № 6

биолого-почвенного

ф а-

А втор Я блонских Л.А .

У чебноепособиеподготовлено накаф едр егеогр аф ии почвбиологопочвенного ф аку льтетаВ ор онеж ского госу дар ственного у нивер ситета

Реком енду ется для сту дентов3-5 ку р сов

3

ВВЕ Д Е Н И Е У чебны м планом для сту дентов V ку р са почвенного отделения биолого-почвенного ф аку льтетаВ ор онеж ского госу нивер ситетапр еду см отр ен спецпр актику м по изу чению ф изических , ф изико-х им ических и х им ических свойств почв. Специф ика его заклю чается в вы полнении ком плекса лабор атор но-пр актических занятий, на основекотор ы х пр оизводится написаниеосновны х р азделов диплом ной р аботы , р ассм атр иваю щ их р азностор онню ю х ар актер истику почв и почвенного покр оваконкр етной тер р итор ии. И з больш ого числа м етодов исследования почв вы бр аны лиш ь нем ногие, наиболеедостовер ны еи общ епр иняты е. Пр и их вы полнении полу чаю т опр еделенны еу р овни или величины показателей, х ар актер изу ю щ ие свойства почв и пр отекаю щ иев них х им ическиепр оцессы , а такж епозволяю щ иер еш ать поставленны еисследователем задачи. Т ем ы диплом ны х р абот сту дентов каф едр ы геогр аф ии почв посвящ ены изу чению почв и почвенного покр ова (ПП) небольш их по площ ади тер р итор ий (х озяйств) Ср еднер у сского Ч ер нозем ья. К аж дая из них пр еду см атр ивает пр оведениев пер иод пр оизводственной пр актики полевы х почвенны х исследований. Работав поленачинается с р екогносцир овки на м естности. Су щ ность еезаклю чается в тщ ательном вы бор еконкр етны х у частковдля закладки почвенны х р азр езов. Пр и этом неисклю чается возм ож ность залож ения топогр аф ических пр оф илей, котор ы е пр еду см атр иваю т ком плексноеисследованиепр ир одны х объектов (р астительность, р ельеф , почвы , м атер инскиепор оды и др .), су щ еству ю щ их в тесной взаим освязи и взаим ообу словленности. Н а их пр им ер еу станавливаю тся законом ер ности р аспр еделения ПП в у словиях м езо- и м икр ор ельеф а. Залож ениеосновны х почвенны х р азр езов сопр овож дается из м ор ф ологическим описанием и отбор ом почвенны х обр азцов для анализа. О бщ ееих количество долж но ох ватить всетипы , подтипы , р оды , виды , основны ер азновидности почв и обеспечить достаточну ю повтор ность для почв, заним аю щ их наибольш ие площ ади (2-3 р азр езанакаж ды й вид). 1. О Т Б О Р И П О Д ГО Т О ВК А П О Ч ВЕ Н Н Ы Х П Р О Б К А Н А Л И ЗУ, Е Д И Н И Ц Ы И ЗМ Е Р Е Н И Я УР О ВН Е Й П О К А ЗА Т Е Л Е Й О Т БО Р ПО Ч В Е Н Н Ы Х О БРА ЗЦ О В , И Х Х РА Н Е Н И Е И ПО Д ГО Т О В К А К А Н А ЛИ ЗУ О тбор почвенны х обр азцов для х ар актер истики свойств почвы – главная задача из пр огр ам м ы исследований, поэтом у очень важ но пр авильно взять обр азец из почвы в полеи пр авильно подготовить его к анализу . Д ля х ар актер истики общ их свойствпочвы обр азцы отбир аю т из каж дого генетического гор изонта. Пр и этом пр обы отбир аю тся м етодом «сплош ной» колонки: снизу ввер х , начиная с гор изонта С вы р езается в ср едней части каж дого гор изонта пр ям оу гольник длиной р ебр а около 10 см . Т ех никавзятия обр азцаиз генетического гор изонтатакова: нах одят се-

4

р едину каж дого вы деленного пр и описании почвы гор изонта и по отнош ению к этой линии, отсту пая ввер х и вниз по 5 см , наносят гр аницы слоя, из котор ого отбир аю т обр азец. Е сли м ощ ность гор изонта м енее10 см , то обр азец бер ется на всю толщ у гор изонта, слегка отсту пив от его вер х ней и ниж ней гр аницы . Пр и больш ой м ощ ности того или иного гор изонта(около 50 см и более) ж елательно взять из него неодин, анесколько обр азцов слоем по 10 см , незах ваты вая пр и этом гр аницы пер ех одам еж ду гор изонтам и. И з пах отного гор изонта бер ется один обр азец на всю его м ощ ность, напр им ер пр и м ощ ности пах отного слоя 22 см обр азец бер ется наглу бине0-22 см . И з целинны х почвпр и больш ой м ощ ности гу м у сового гор изонта(напр им ер , у чер нозем но-лу говы х , чер нозем но-влаж но-лу говы х , собственно аллю виальны х дер новы х и лу говы х почв центр альной части пойм ы и др .), следу ет бр ать два обр азца – один из сам ой вер х ней части этого гор изонта, пр едвар ительно зачистив слой дер нины (напр им ер , слой дер нины или А д р авен 3 см , следовательно, пер вы й обр азец долж ен соответствовать глу бине3-13 см ), втор ой обр азец бер ется из ниж ней части гу м у сового гор изонта или из его сер едины . А налогично бер у тся обр азцы из гу м у сового гор изонта сер ы х лесны х и лесостепны х почв, пр едвар ительно зачистив слой лесной подстилки. Е сли м ощ ность дер нины велика (напр им ер , у лу гово-болотны х , болотны х , солодей лу гово-болотны х и др . почв), то следу ет взять обр азец дер нины , а далееобр азец вер х ней части повер х ностного гор изонта, р асполож енного глу бж еА д. Н апр им ер , слой А д р авен 10 см , тогда обр азец дер нины бу дет соответствовать глу бине0-10 см , а следу ю щ ий – 10-20 см . О бр азцы из иллю виальны х гор изонтов(солонцового, р у дякового и др .) бер у т неиз сер едины , аиз наиболееу плотненной его части. Пр и почвенны х исследованиях , вы полняем ы х в нау чны х целях , нер едко обр азцы бер у т по всей толщ епр оф иля послойно (0-10, 10-20, 20-30, 30-40 и т.д.) с у четом генетических гор изонтов. К аж ды й обр азец пом ещ ается на лист плотной бу м аги или пер еносится в м атер чаты й м еш очек. О бр азец снабж ается этикеткой, на котор у ю записы ваю т ном ер р азр еза, генетический гор изонт, глу бину взятия обр азца, дату , адр ес и ф ам илию исполнителя. Д ля агр ох им ической х ар актер истики обр азцов почвы из пах отного и подпах отного слоев отбир аю т м аксим ально возм ож ноеколичество индивиду альны х пр ободинаковой м ассы вр азны х м естах у частка, р асполож енны х в четы р ех напр авлениях на р асстоянии 10-12 м др у г от др у га. Е сли пр обы бер у т тр остьевы м бу р ом , то см еш анны й обр азец составляется из 1020, апр и отбор елопатой – из 5-10 индивиду альны х пр об. Н апосевах одну половину пр оббер у т из р ядковили гр ебней, др у гу ю – из м еж ду р ядий. О бр азцы почвы м ож но отбир ать напр отяж ении всего лета, но в опы тах лу чш им ср оком отбор а является осень, послеу бор ки у р ож ая. Н ельзя отбир ать обр азцы ср азу послевнесения у добр ений, нагр аницеполей севообор ота, на м естах р асполож ения скир д солом ы , сена, ш табелей навоза, тор ф аи т.д. М ассаобр азцаколеблется от 0.5 до 1.0 кг. Д оставленная в лабор атор ию почва долж на бы ть доведена до возду ш но-су х ого состояния,

5

для этого его р ассы паю т тонким слоем на больш ом листе бу м аги, у даляю т кор ни, р астительны еостатки и оставляю т на 2-3 дня в су х ом пом ещ ении, несодер ж ащ ем ввозду х епар овкислот и газови избегая попадания пр ям ы х солнечны х лу чей. В озду ш но-су х ая почва х р анится в кор обках или банках с пр итер той пр обкой. Ч асть ееоставляю т в неизм енном состоянии, адр у гу ю часть р астир аю т в сту пкеф ар ф ор овы м пестиком , отобр ав из р азны х м ест пр обы 4550 г почвы . Растер ту ю пр обу пр осеиваю т чер ез сито с р азм ер ом ячейки в1 м м . Почву , непр ош едш у ю чер ез сито, вновь изм ельчаю т в сту пкеи пр осеиваю т чер ез то ж есито. Растир аниеи пр осеиваниепр одолж ается до тех пор , пока на ситенеостану тся кам енисты ечастички кр у пнее1 м м (почвенны й скелет). И х взвеш иваю т и вы числяю т в пр оцентах от общ ей м ассы почвы . Пр осеянну ю почву (м елкозем ) пом ещ аю т в кор обку или банку с пр итер той пр обкой отдельно от нер астер той или завор ачиваю т в бу м агу и пом ещ аю т в ту ж ебанку или кор обку . О тдельно х р анят скелет, что необх одим о пр и изу чении гр ану лом етр ического и петр огр аф ического состава почвы . Д ля больш инства анализов использу ю т м елкозем , т.е. почву , пр осеянну ю чер ез сито с диам етр ом отвер стий 1 м м . Д ля опр еделения содер ж ания ор ганического вещ ества, гу м у са и азотаподготовкапочвы канализу им еет су щ ественны еотличия. И з возду ш но-су х ого обр азцапочвы бер у т ср едню ю пр обу м ассой 6070 г. Ч асть этой пр обы (5-10 г) р астир аю т без отбор апож нивны х остатков, кор еш ков, ку сков тор ф а и др у гих , видим ы х невоор у ж енны м глазом ор ганических вещ еств и полностью пр осеиваю т чер ез сито в 1 м м . 1-2 г пр осеянной почвы повтор но р астир аю т, пр опу скаю т чер ез сито диам етр ом отвер стий 0.25 м м и использу ю т в дальнейш ем для опр еделения содер ж ания у глер одаор ганического вещ ества. Пр и подготовкепочвы к анализу на содер ж аниегу м у са необх одим о отделить кор еш ки и р азличны ер астительны еостатки с пом ощ ью наэлектр изованной эбонитовой или стеклянной палочки. Д ля этого ср едню ю пр обу нер астер той почвы р азр авниваю т тонким слоем на листебелой бу м аги и пинцетом отбир аю т кор еш ки и видим ы еор ганическиеостатки. Затем ком ки почвы р астир аю т в сту пкеи вновь отбир аю т ор ганическиепр им еси, пр осм атр ивая почву под лу пой. Послеэтого еер астир аю т в ф ар ф ор овой сту пкеи пр опу скаю т чер ез сито с отвер стиям и 1 м м . И з пр осеянной почвы бер у т ср едню ю пр обу 10-15 г, р азр авниваю т тонким слоем на листепер гам ентной бу м аги и снова отбир аю т кор еш ки наэлектр изованной эбонитовой палочкой (для этого еенадо натер еть ш ер стяной тканью и бы стр о пр овести палочкой над почвой). К ор еш ки и м елкиеку сочки ор ганических остатков, пр илипш иекпалочке, у даляю т. Н еследу ет подносить палочку слиш ком близко к почве, так как в этом слу чаекней пр илипаю т тонкием инер альны ечастицы .

6

Послеотбор а кор еш ков почву вновь р астир аю т в ф ар ф ор овой сту пкеи пр осеиваю т чер ез сито с отвер стиям и 0.25 м м . Подготовленну ю почву х р анят вбу м аж ном пакетеили пр обир ке, закр ы той пр обкой. Лесну ю подстилку , дер нину , тор ф из-за больш ой влаж ности вы су ш иваю т в х ор ош о вентилир у ем ом пом ещ ении несколько су ток, затем изм ельчаю т всту пках , р азм алы ваю т нам ельницеи пр осеиваю т чер ез сито 23 м м . Затем отбир аю т ср едний обр азец м ассой 5-200 г, изм ельчаю т и пр осеиваю т чер ез сито в 1 м м . Растир аю т и пр осеиваю т до тех пор , пока не бу дет пр осеян весь обр азец, котор ы й затем х р анится так ж е, как и м инер альная почва. Е Д И Н И Ц Ы И ЗМ Е РЕ Н И Я У РО В Н Е Й ПО К А ЗА Т Е ЛЕ Й И СПО СО БЫ В Ы РА Ж Е Н И Я РЕ ЗУ ЛЬ Т А Т О В А Н А ЛИ ЗА ПО Ч В [1] Д ля оцени у р овней показателей х им ических свойств почв и х им ических почвенны х пр оцессов использу ю т единицы ф изических величин. В 1960 г. 11-я Генер альная конф ер енция по м ер ам и величинам пр инялаМ еж ду нар одну ю систем у единиц СИ (Systeme International d`Unitees – SI). О на вклю чает 7 основны х единиц. Пр и оценке х им ического состояния почв чащ евсего использу ю т единицы м ассы и единицы количества вещ ества. С введением СИ такиеединицы м ассы , как гр ам м - и м иллигр ам м эквивалент, р анеепр иняты епочвоведам и всего м ир а, бы ли у пр азднены и в настоящ ее вр ем я в зар у беж ной литер ату р е не у потр ебляю тся. В наш ей стр анеони во м ногих изданиях пр одолж аю т использоваться. В СИ основной единицей м ассы является килогр ам м , а часто у потр ебляем ы м и дольны м и единицам и (единицам и, составляю щ им и долю , часть от пр инятой единицы ф изической величины ) – гр ам м и м иллигр ам м . В почвоведении часто использу ю т единицы , х ар актер изу ю щ ием ассову ю долю того или иного ком понента в почве. Под м ассовой долей поним аю т отнош ением ассы ком понента, содер ж ащ егося в систем е, к общ ей м ассе этой систем ы . Резу льтаты анализа вы р аж аю т в пр оцентах (сотая доля, %), пр ом иллях (ты сячная доля, %о, ppt), в м иллионны х долях (м лн-1, в англоязы чной литер ату р еppm – pars pro million). Е диницы ppt и ppm у добны для оценки м алы х концентр аций вещ еств, их ш ир око использу ю т в иностр анной литер ату р е. В отечественной литер ату р ечащ епр им еняю т м г/кг, что соответству ет 1 ppm. Д остаточно часто пр им еняю т единицы , котор ы ех ар актер изу ю т вы р аж енну ю в м иллигр ам м ах м ассу ком понента, содер ж ащ у ю ся в 1 кг или 100 г почвы (м гθкг-1 или м г/кг, м г/100 г почвы ). В тех слу чаях когда необх одим о оценивать эквивалентны есоотнош ения м еж ду р еагир у ю щ им и или содер ж ащ им ися в почвах ком понентам и, использу ю т неединицы м ассы , аединицы количествавещ ества. О сновной единицей количества вещ ества в СИ является м оль (mol), дольны м и единицам и – децим оль (дм оль, dmol), сантим оль (см оль, cmol), м иллим оль (м м оль, mmol) и м икр ом оль (м км оль, :mol). Пер ечисленны е

7

дольны еединицы соответству ю т 10- 1, 10-2, 10-3, 10-6 долем оля. В скобках пр иведены р у сскиеи м еж ду нар одны еобозначения единиц. В соответствии с СИ м о ль – единица количества вещ ества, состоящ ая из стольких стр у кту р ны х элем ентов, сколько атом ов содер ж ится в 0.012 кг у глер ода-12 (12С). Ч исло атом ов в 0.012 кг 12С, или в одном м оле у глер ода-12 р авно числу А вогадр о – 6.022·1023. Т огда 6.0221·023лю бы х стр у кту р ны х элем ентовсоставляет м оль этих элем ентов. Стр у кту р ны м и элем ентам и м огу т бы ть р еальны ечастицы – м олеку лы , атом ы , ионы , электр оны , пр отоны и р азнообр азны еу словны ечастицы . В качествеу словны х частиц м ож но р ассм атр ивать 1/2 м олеку лы H2SO4, 1/3 ионаAl+ и пр . Экв и в але н т о м назы ваю т р еальну ю или у словну ю частицу , котор ая м ож ет пр исоединять, вы свобож дать или бы ть каким -либо др у гим обр азом эквивалентна одном у иону водор ода в кислотно-основны х р еакциях или одном у электр ону в окислительно-восстановительны х р еакциях . Поскольку эквивалент р ассм атр ивается как частица (р еальная или у словная), единицей количествавещ естваэквивалентатакж еявляется м оль. К оличество вещ ества обозначаю т сим волом «n». Т ак, количество вещ естваCa2+ записы вается какn(Са2+). Н апр им ер , n(Са2+)=5 м м оль. Сим волом «М » обозначаю т м оляр ну ю м ассу вещ ества. М оляр ная м асса р ассм атр ивается как м асса, отнесенная к количеству вещ ества. Е диницей м оляр ной м ассы в СИ является кг·м оль-1 или кг/м оль. М огу т бы ть использованы г·м оль-1, г·см оль-1, г·м м оль-1. Н апр им ер М (Са2+)=40.08 г·м оль-1, М (Са2+)=0.04008 г·м м оль-1, М (1/2Са2+)=20.04 г·м оль-1, М (1/2Са2+)=0.02004 гθм м оль-1. Т аким обр азом : 1 м о ль CaCl2 со ст о и т и з 6.022·1023 м о ле кул, и м е е т м ассу 110.99 г; м о ля рн ая м асса CaCl2 со ст ав ля е т 110.99 г·м о ль-1 и ли со краще н н о М (CaCl2)=110.99 г·м о ль-1; 1 м о ль С а2+ со ст о и т и з 6.022·1023 и о н о в , и м е е т м ассу 40.08 г, М (С а2+)=40.08 г·м о ль-1; 1 м о ль (1/2С а2+) со ст о и т и з 6.022·1023 усло в н ых част и ц, и ли экв и в але н т о в , и м е е т м ассу 20.04 г, м о ля рн ая м асса 1/2С а2+ со о т в е т ст в уе т 20.04 г·м о ль-1 и ли М (1/2С а2+)=20.04 г·м о ль-1; 1 м о ль эле кт ро н о в (е -) со ст о и т и з 6.022·1023 эле кт ро н о в , и м е е т м ассу 0.5486·10-3 г, М (е -)=0.5486·10-3 г·м о ль-1. К оличество вещ ества (число м олей р аствор енного вещ ества), деленноена объем р аствор а, р ассм атр иваю т как м оляр ну ю концентр ацию (сим вол «с»). Т огдавы р аж ениедля концентр ации р аствор а, содер ж ащ его в 1 л 1 м оль HCl, им еет вид: с(HCl)=1 м ольθл-1. В ы р аж ение с(1/2H2SO4)=0.1 м оль·л-1 соответству ет вы р аж ению 0.1н. H2SO4, с(H2SO4)=0.1 м ольθл-1 соответству ет вы р аж ению 0.1М H2SO4. Д ля того, чтобы от количества вещ ества в исследу ем ой систем епер ейти к его м ассе, число м олей вещ ества необх одим о у м нож ить на величину его м оляр ной м ассы . Пр едполож им , что 1 кг почвы содер ж ит 50 м м оль (слово м оль послечисла в заголовках таблиц несклоняется) су ль-

8

ф ат-ионов. М оляр ная м асса SO42- р авна 96 г/м оль или 0.096 г/м м оль. Т огда, у м нож ив 50 м м оль на0.096 г/м м оль, полу чим , что в 1 кг почвы содер ж ится 4.8 г SO42-. Е сли р езу льтат анализа той ж епочвы вы р аж ен числом м иллим олей эквивалентов су льф ат-ионов (1/2SO42-), то он соответству ет 100 м м оль (-)·кг-1 или 100 м м оль(-)/кг. В этом слу чае, чтобы вы числить м ассу су льф ат-ионов в почве, число м иллим олей эквивалентов су льф ат-ионов ну ж но у м нож ить на м оляр ну ю м ассу эквивалента М (1/2SO42-), р авну ю 0.048 г/м м оль. Полу чаем тот ж ер езу льтат. М ассасу льф ат-ионов в 1 кг почвы составляет 4.8 г, или м ассовая доля су льф ат-ионов в почвесоответству ет 0.48%. С пом ощ ью единиц количествавещ ествар езу льтаты анализапочвы с м ассовой долей су льф ат-ионов, р авной 0.48%, м огу т бы ть вы р аж ены следу ю щ им обр азом : 50 м м о ль (SO42-)·кг -1, 5 см о ль (SO42-)·кг -1 и ли 5 м м о ль (SO42-)/100 г по чв ы; 100 м м о ль (1/2SO42-)·кг -1, 10 см о ль (1/2SO42-)·кг -1, 10 м м о ль (1/2SO42-)/100 г по чв ы; 100 м м о ль (-) кг, 10 см о ль (-) кг, 10 м м о ль(-)/100 г по чв ы. В последнем слу чае знак «-» обозначает зар яд у словной частицы 1/2SO42-. Полезно пом нить, что р езу льтаты анализа, вы р аж енны ев м иллим олях эквивалентови в м иллигр ам м -эквивалентах (что встр ечается влитер ату р епр ош лы х лет), численно р авны . Е диницы количества вещ ества использу ю т пр и исследовании ионообм енны х свойств почв. Х ар актер изу я ионообм енну ю способность почв, по су щ еству оцениваю т количество отр ицательны х (ем кость катионного обм ена– Е К О ) или полож ительны х (ем кость анионного обм ена– Е А О ) зар ядовчастиц почвенного поглощ аю щ его ком плекса(ППК ). В соответствии с систем ой СИ единицей количества вещ ества зар ядов на единицу м ассы почвы становится м оль (е-)кг-1 по отнош ению к отр ицательно зар яж енны м позициям ППК или м оль (p+) кг-1 по отнош ению к зар ядам катионов, ком пенсир у ю щ им отр ицательны езар яды ППК . В еличины долж ны бы ть численно р авны , потом у что 1 пр отон (p+) или его электр ох им ический эквивалент в видекатионаком пенсир у ю т 1 отр ицательны й зар яд ППК . Т огдасодер ж аниеобм енны х катионов в ППК и ем кость катионного обм ена м огу т бы ть вы р аж ены , напр им ер , как 50 м м оль (p+) кг-1, 50 м м оль (+) кг-1, или 5 м м оль (+)/100 г почвы . К р ом е основны х единиц СИ (м асса, количество вещ ества, длина, вр ем я, сила света, сила электр ического тока, тер м одинам ическая тем пер ату р а), использу ю тся пр оизводны еединицы . Т ак, для оценки х им ического потенциала, или м ольного изм енения свободной энер гии Гиббса, использу ю т дж оу ль на м оль (Д ж /м оль, Jθmol-1), для оценки у дельной электр ической пр оводим ости почвенны х р аствор ов и ф ильтр атов из насы щ енны х водой почвенны х паст – сим енс на м етр (См /м , дСм /м , м См /см , Sθm-1, dSθm-1, mSθm-1).

9

В р у сскоязы чной литер ату р еотсу тству ю т едины е р еком ендации по пр им енению систем ы СИ в почвоведении и способам вы р аж ения р езу льтатов анализа почв. Н а английском язы кетакиер еком ендации пу бликовались неоднокр атно. 2. А ГР О Ф И ЗИ Ч Е С К И Е М Е Т О Д Ы И С С Л Е Д О ВА Н И Я П О Ч В О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ГИ ГРО СК О ПИ Ч Е СК О Й В ЛА Ж Н О СТ И ПО Ч В Ы А лю м иниевы й или стеклянны й стаканчик (бю кс) пр осу ш иваю т до постоянной м ассы в су ш ильном ш каф у пр и тем пер ату р е100-105оС, ох лаж даю т в эксикатор еи взвеш иваю т на аналитических весах . В этот стаканчик насы паю т 5 г возду ш но-су х ой почвы . Стаканчик с почвой взвеш иваю т на тех ж евесах и с такой ж еточностью . Почву в стаканчикесу ш ат в су ш ильном ш каф у 5 ч, послечего стаканчик закр ы ваю т кр ы ш кой, ох лаж даю т в эксикатор ес CaCl2 на днеи взвеш иваю т. Затем пр осу ш иваю т снова около 2 ч. Е сли р азница во взвеш ивании послепер вой и втор ой су ш ки не пр евы ш ает 0.003 г, то пр осу ш иваниезаканчиваю т. Резу льтаты взвеш ивания записы ваю т в табл. 1, а гигр оскопическу ю влаж ность (W) вы числяю т по ф ор м у ле: W =

b−c ⋅100%, c−a

гдеа – м асса пу стого стаканчика, г; b – м асса стаканчика с почвой до вы су ш ивания, г; c –м ассастаканчикапослевы су ш ивания, г. К оэф ф ициент пер есчета р езу льтатов анализа возду ш но-су х ой почвы на абсолю тно су х у ю назы вается коэф ф ициентом гигр оскопичности ( КН О ) и вы числяется по ф ор м у ле: 2

КН 2О =

100 + W . 100

Т аблица1

после су ш ки

Гигр оскопическая влаж ность, %

до су ш ки

М ассасу х ой почвы , г

М ассастаканчикас почвой, г

М ассаиспар ивш ейся воды , г

М ассапу стого стакан-чика

№ стакан-чика

Глу бина, см

Почва, ном ер р азр еза

О пр еделениегигр оскопической влаж ности

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ПЛО Т Н О СТ И СЛО Ж Е Н И Я ПО Ч В Ы Плотностью слож ения почвы назы вается м ассаединицы ееобъем ав ненар у ш енном слож ении. Э то одна из важ нейш их ф изических х ар актер истик, сказы ваю щ аяся на водном , возду ш ном и тепловом р еж им ах . Знать величину этого показателя необх одим о для р еш ения целого р ядапр актических задач: вы числения пор озности, запасов воды , питательны х вещ еств, гу м у са, м икр оэлем ентов, нор м полива пр и ор ош ении и др . По плотности слож ения вер х них гор изонтов су дят обоку льту р енности почвы (табл. 2).

10

Сильно у плотненная в су х ом состоянии почва оказы вает больш ое сопр отивление р азвитию кор невой систем ы р астений, пр и ее обр аботке тр ебу ю тся дополнительны е затр аты . В пер еу влаж ненной плотной почве создаю тся неблагопр иятны еу словия для р оста р астений вследствиезанятости почти всего объем а пор водой и недостатка аэр ации. Посту паю щ ая на повер х ность вода непр оникает вну тр ь, а стекает, вы зы вая пр оцессы эр озии. Т аблица2 О ценкаплотности почвы (по Н .А . К ачинском у ) Плотность почвы , d V , г/см 3 <1 1.0-1.1 1.2 1.3-1.4 1.4-1.6 1.6-1.8

О ценкапочвы су глинистого и глинистого гр ану лом етр ического состава Почвавспу ш енаили богатаор ганическим и вещ ествам и (дер нинав полевы х и лесны х почвах , м ер злая, сы р ая почвавпах отном слое) Т ипичны евеличины для ку льту р ной свеж евспах анной паш ни Паш ня у плотнена Паш ня сильно у плотнена Т ипичная величинадля подпах отны х гор изонтовр азличны х почв Сильно у плотненны еиллю виальны егор изонты , пр еим у щ ественно подзолисты х почви солодей; гор изонт кр аснозем а. Д ля песчаны х полевы х почвх ар актер ны величины 1.3-1.5, вгу м у совом гор изонте садовы х и лесны х песчаны х почвм ож ет бы ть 1.2-1.3 г/см 3

Плотность слож ения почвы зависит от гр ану лом етр ического состава, стр у кту р ы , ееводопр очности, пор озности. О на изм еняется в пр остр анстве и во вр ем ени, особенно в вер х них гор изонтах , подвер гаю щ их ся постоянном у воздействию клим атических , биологических и антр опогенны х ф актор ов. Пах отны й слой, р ы х лы й послеобр аботки (вспаш ки, ку льтивации), постепенно у плотняется и чер ез некотор оевр ем я, котор ое опр еделяется как внеш ним и ф актор ам и, так и свойствам и данной почвы , достигает опр еделенной плотности, м ало изм еняю щ ейся во вр ем ени. Т аку ю постоянну ю плотность назы ваю т «р авновесной». У читы вая динам ичность плотности слож ения, следу ет опр еделять еенесколько р аз за вегетационны й пер иод. Плотность м инер альны х почв колеблется от 1.0 до 1.8 г/см 3, у почв, богаты х гу м у сом , она составляет 1.0-1.2, у больш инства дер новоподзолисты х почв – 1.3-1.6 г/см 3. В пр оф илепочвы с возр астанием глу бины плотность слож ения почвы у величивается, но длительноевр ем я остается постоянной для данного гор изонта или слоя. Различиееепо генетическим гор изонтам пр и однор одном гр ану лом етр ическом составеобу словливается х ар актер ом почвообр азу ю щ его пр оцесса. В силу своих биологических особенностей каж дая сельскох озяйственная ку льту р а тр ебу ет оптим альной для своего р азвития плотности кор необитаем ого слоя: для зер новы х и пр опаш ны х ку льту р оптим альная

11

плотность слож ения составляет 1.2- 1.35 г/см 3, для овощ ны х – 1.0-1.2, для ку льту р защ ищ енного гр у нта– 0.4-.0.6 г/см 3. Зная плотность почвы , м ож но р ассчитать м ассу пах отного слоя 1 га. Расчет пр оизводится вследу ю щ ей последовательности: 1. О пр еделить объем пах отного слоя по ф ор м у ле 3 V = Sh, м , гдеS – площ адь 1 га, м 2; h –м ощ ность пах отного слоя, м . 2. О пр еделить м ассу пах отного слоя m = Vd V , т/га, 3 гдеV –объем пах отного слоя, м ; dV - плотность, г/см 3. Су щ еству ет несколько м етодов опр еделения плотности, котор ы еделятся на лабор атор ны еи полевы е. И з лабор атор ны х наиболеер аспр остр аненны м является м етод опр еделения плотности почвы из р ассы пного обр азца, аиз полевы х – м етод колец. В настоящ еевр ем я р азр аботаны и сер ийно вы пу скаю тся пр ибор ы плотном ер ы , основанны ена р адиоактивном излу чении и взаим одействии гам м а-лу чей с почвой [2]. О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ПЛО Т Н О СТ И ПО Ч В Ы И З РА ССЫ ПН О ГО О БРА ЗЦ А Х од анализ а. Бер у т м еталлических цилиндр вы сотой 100 м м и диам етр ом 50 м м с сетчаты м дном , кладу т надно кр у ж ок ф ильтр овальной бу м аги и взвеш иваю т с точностью до 0.01 г, насы паю т в цилиндр почву из нер астер того обр азца, у плотняя еепо м ер енаполнения посту киванием о ладонь. И зм ер яю т диам етр цилиндр а, вы соту насы панного слоя почвы и опр еделяю т объем , заним аем ы й почвой. Ц илиндр взвеш иваю т, р езу льтаты заносят втабл. 3, аплотность опр еделяю т по ф ор м у ле: dV = m /V ,

гдеdV - плотность почвы , г/см ; m –м ассасу х ой почвы , г, m=

A ⋅ 100 , 100 + W

гдеА – м асса возду ш но-су х ой или влаж ной почвы , г; W – влаж ность почвы или гигр оскопическая влаж ность, V = πr 2 h,

здесь V – объем , заним аем ы й почвой, см 3; π =3.14; r – р адиу с цилиндр а, см ; h –вы сотапочвы вцилиндр е, см . О кончательная ф ор м у лапр им ет вид: dV =

100 ⋅ A . (100 + W )V

12

Плотность почвы , г/см 3

М ассасу х ой почвы , г

Гигр оскопическая влаж ность почвы , %

О бъем почвы в цилиндр е, см 3

М ассавозду ш но-су х ой почвы , г

В ы сотапочвы в цилиндр е, си

М ассацилиндр ас почвой, г

М ассацилиндр а, г

Радиу с цилиндр а, си

№ цилиндр а

Гор изонт и глу бинавзятия обр азца, см

Т аблица3 Резу льтаты опр еделения плотности почвы из р ассы пного обр азца

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ПЛО Т Н О СТ И ПО Ч В Ы В О БРА ЗЦ А Х С Н Е Н А РУ Ш Е Н Н Ы М СЛО Ж Е Н И Е М Х од анализ а. В почвенном р азр езевы деляю т генетическиегор изонты или слои почвы , из котор ы х бу ду т бр ать пр обы на плотность. Бер у т стальны е цилиндр ы (кольца) стр ого опр еделенной м ассы и объем а (50, 100, 200, 500 см 3) с заточенной кр ом кой и вр езаю т их в почву с пом ощ ью специальной напр авляю щ ей так, чтобы вер х ний кр ай цилиндр а (кольца) бы л точно на у р овнепочвы . О пр еделениеведу т в 4-6-кр атной повтор ности. Почву вокр у г цилиндр ов окапы ваю т, подр езаю т снизу нож ом и вы ним аю т из стенки р азр еза. Почву с ниж него заточенного концацилиндр аср езаю т вр овень с его кр аям и, очищ аю т нар у ж ны естенки от пр иставш ей почвы , закр ы ваю т кр ы ш кам и с обеих стор он и доставляю т в лабор атор ию . В лабор атор ии цилиндр ы ставят в су ш ильны й ш каф и су ш ат пр и тем пер ату р е105оС до постоянной м ассы . Послевы су ш ивания опр еделяю т м ассу абсолю тно су х ой почвы и, р азделив еена объем цилиндр а (кольца), р ассчиты ваю т плотность. Е сли ну ж но опр еделить пар аллельно влаж ность, то пер ед вы су ш иванием цилиндр ы взвеш иваю т. Резу льтаты р ассчиты ваю т так ж е, как и пр и опр еделении гигр оскопической влаги, и записы ваю т из в табл. 4.

Плотность, dV, г/см 3

В лаж ность почвы , %

М ассасу х ой почвы , г

М аасацилиндр ас су х ой почвой, г

М ассацилиндр ас влаж ной почвой, г

О бъем цилиндр а, см 3

М ассацилиндр а, г

№ цилиндр а

Генетический гор изонт и глу бинавзятия обр азца, см

Т аблица4 Резу льтаты опр еделения плотности почвы вобр азцах с ненар у ш енны м слож ением

О борудование: цилиндр ы с сетчаты м дном , кр у ж ки ф ильтр овальной бу м аги, линейка, тех нох им ическиевесы , заточенны естальны ецилиндр ы с кр ы ш кам и, дер евянны й м олоток, нож , лопата[2,3].

13

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ПЛО Т Н О СТ И Т В Е РД О Й Ф А ЗЫ ПО Ч В Ы Почва, как ф изическоетело, состоит из тр ех ф аз: твер дой, ж идкой и газообр азной. Т вер дая ф аза пр едставлена м инер альны м и и ор ганическим и вещ ествам и, ж идкая – почвенны м р аствор ом , а газообр азная – почвенны м возду х ом . Плотностью твер дой ф азы почвы (d) назы вается отнош ением ассы твер дой ф азы всу х ом состоянии к м ассер авного объем аводы пр и 4оС. В еличинаэтого показателя зависит от пр ир оды вх одящ их в состав почвы м инер алови ор ганического вещ естваи отнош ения м еж ду ним и. В ср еднем плотность твер дой ф азы у больш инства м инер альны х почв р авна 2.50-2.65 г/см 3 (табл. 5), у тор ф ов она зависит от степени р азлож ения и зольности и колеблется от 1.40 до 1.70, а у некотор ы х скелетны х почвэтот показатель р авен 3.00 с/см 3. Плотность твер дой ф азы данной почвы – показатель стабильны й и во вр ем ени изм еняется м ало. Т аблица5

Ч ер но-зем ы ю ж ны е

К аш та-новы е почвы

Бу р ы еи сер оземы

К р асно-зем ы пер вич-ны енесм ы ты е

0-20 2040 40100 >100

Су глинисты еи глинисты епочвы

Легкиепочвы всех типов Подзо-листы еи сер ы елесны е Ч ер но-зем ы обы кно-венны е и ту чны е

Глу бина, см

Плотность твер дой ф азы основны х типовпочв, г/см

3

2.60 2.60

2.40

2.55

2.60

2.65

2.60

2.65 2.65

2.50

2.60

2.65

2.70

2.65

2.65 2.70

2.65

2.65

2.70

2.70

2.75

2.65 2.70

2.60

2.70

2.75

2.75

2.80

Солонцы

В еличины бр ать по типу той почвы , в зонеко-тор ой они залегаю т

Плотность твер дой ф азы почвы опр еделяю т из обр азца почвы с нар у ш енной стр у кту р ой, т.е. р астер той в пор ош ок и пр осеянной чер ез сито 1 м м пикном етр ическим способом , су щ ность котор ого заклю чается в опр еделении объем а воды , вы тесненной стр ого опр еделенной м ассой почвы . [2,3] Х од анализ а. В пикном етр (или м ер ну ю колбу ) на100 м л наливаю т до м етки пр окипяченну ю и ох лаж денну ю до ком натной тем пер ату р ы дистиллир ованну ю воду , изм ер яю т тем пер ату р у и взвеш иваю т. И з взвеш енного пикном етр авы ливаю т 1/2 всего объем а воды . Затем из пр осеянного чер ез м иллим етр овое сито обр азца бер у т навеску возду ш но-су х ой почвы , р авну ю 10 г, и вы сы паю т в пикном етр . Содер ж им оепикном етр а кипятят 30 м ин для у даления возду х а, доливая, по м ер евскипания, дистиллир ованну ю воду до половины объем а. Послекипячения пикном етр с содер ж им ы м ох лаж даю т до ком натной тем пер ату р ы , доливаю т пр окипяченну ю и ох ла-

14

ж денну ю воду до м етки и, изм ер ив t, взвеш иваю т. Резу льтаты заносят в табл. 6, плотность твер дой ф азы почвы вы числяю т по ф ор м у ле:

d=

a , b+a+c

гдеd – плотность твер дой ф азы почвы , г/см 3, а– м ассасу х ой почвы , г; b – м ассапикном етр ас водой, г; с –м ассапикном етр ас водой и почвой, г.

Плотность твер дой ф азы почвы , d, г/см 3

М ассапикном етр ас водой и почвой, г

Н авескасу х ой почвы , г

Гигр оскопическая влаж ность, %

Н авеска возду ш носу х ой почвы , г

М ассапикном етр ас водой, г

№ пикном етр а

Генетический гор изонт и глу бинавзятия обр азца, см

Т аблица6 Резу льтаты опр еделения плотности твер дой ф азы почвы

М ассу су х ой почвы опр еделяю т по ф ор м у ле: a=

A ⋅ 100 , 100 + W

гдеА – навеска возду ш но-су х ой почвы , г; W – гигр оскопическая влаж ность, %. О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ПЛО Т Н О СТ И Т В Е РД О Й Ф А ЗЫ ЗА БО ЛО Ч Е Н Н Ы Х И Т О РФ Я Н Ы Х ПО Ч В По Ф . Зайдельм ану , плотность твер дой ф азы для тор ф яны х и заболоченны х почв тяж елого гр ану лом етр ического состава зависит от степени у влаж нения почвенного обр азца, пр ичем у этих почв послепр едвар ительного насы щ ения онаоказы вается м еньш е, чем для той ж епочвы в возду ш но-су х ом еесостоянии. Поэтом у необх одим о опр еделениевеличины твер дой ф азы как в возду ш но-су х их , так и в пр едвар ительно см оченны х обр азцах . Д ля этого ср едню ю пр обу почвы в 30-35 г пом ещ аю т в алю м иниевы й или стеклянны й бю кс, см ачиваю т водой до пастообр азного состояния и в закр ы ты х бю ксах вы дер ж иваю т 6-8 дней. Затем бер у т 12-15 г почвы начасовом стеклеи пер еносят чер ез вор онку впикном етр . Д альнейш ий х од р аботы пр оизводится по вы ш еописанной м етодике, а оставш у ю ся в бю ксах почву вы су ш иваю т. В еличину влаж ности затем использу ю т пр и р асчетах м ассы су х ой почвы , взятой для анализа. [2] ПО ЛЕ В Ы Е М Е Т О Д Ы О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Я ГРА Н У ЛО М Е Т РИ Ч Е СК О ГО СО СТ А В А ПО Ч В В полевы х у словиях опр еделяю т гр ану лом етр ический состав почв пр иближ енно по внеш ним пр изнакам и на ощ у пь. Зная эти пр изнаки и

15

им ея соответству ю щ ий навы к, м ож но бы стр о и с достаточной точностью опр еделить гр ану лом етр ический составвполевы х у словиях . С ухой метод. Су х ой ком очек или щ епотку м елкозем а почвы испы ты ваю т на ощ у пь, кладу т на ладонь и тщ ательно р астир аю т пальцам и. Гр ану лом етр ический состав почвы опр еделяю т по ощ у щ ению пр и р астир ании, состоянию су х ой почвы , по количеству песка (табл. 7). Резу льтаты опр еделения заносят втабл. 8. Т аблица7 О р ганолептическиепр изнаки гр ану лом етр ического составапочвы Гр ану лом етр ический состав Песок Су песь Легкий су глинок Ср едний су глинок Т яж елы й су глинок Глина

О щ у щ ениепр и р астир ании су х ого обр азца Состоит почти полностью из Сы пу чее песка Пр еобладаю т песчаны ечасК ом очки слабы е, легко р аздавлитицы . М елкиечастицы явваю тся ляю тся пр им есью Стр у кту р ны еотдельности р азр у Пр еобладаю т песчаны ечасш аю тся с тр у дом , нам ечается у гло- тицы . Глинисты х частиц 20ватость их ф ор м ы 30% Стр у кту р ны еотдельности р азр у Песчаны ечастицы х ор ош о ш аю тся с тр у дом , нам ечается у гло- р азличим ы . Глинисты х часватость их ф ор м ы тиц около половины Песчаны х частиц почти нет. А гр егаты плотны е, у гловаты е Пр еобладаю т глинисты ечастицы Т онкая однор одная м асса. А гр егаты очень плотны е, у гловаты е Песчаны х частиц нет Состояниесу х ого обр азца

Т аблица8 Резу льтаты опр еделения гр ану лом етр ического составасу х им и м етодом Генетический гор изонт и глу бинавзятия обр азца, см

Д иагностическиепр изнаки В ы р аж енность стр у кту р ы

Н азваниепочвы по гр ану лоН аличие Н аличие Связность м етр ическом у песка глины составу

М окр ы й м етод. О бр азец почвы у влаж няю т и пер ем еш иваю т до тестообр азного состояния. И з подготовленной почвы на ладони скаты ваю т ш ар ик и пр обу ю т р аскатать его в ш ну р толщ иной около 3 м м , затем свер ну ть в кольцо диам етр ом 2-3 см . В зависим ости от гр ану лом етр ического состава почвы показатели бу ду т р азличны . Песок необр азу ет ни ш ар ика, ни ш ну р а. Су песь обр азу ет ш ар ик, котор ы й р аскатать в ш ну р неу дается. Полу чаю тся только зачатки ш ну р а. Легкий су глинок р аскаты вается в ш ну р , но последний очень непр очен, легко р аспадается на части пр и р аскаты вании или взятии с ладони. Ср едний су глинок обр азу ет сплош ной ш ну р , котор ы й м ож но свер ну ть в кольцо, но с тр ещ инам и и пер елом ам и. Т яж елы й су глинок легко р аскаты вается в ш ну р . К ольцо с зам етны м и тр ещ инам и. Глинаобр азу ет длинны й тонкий ш ну р , кольцо без тр ещ ин [2,3]. Резу льтаты опр еделения гр ану лом етр ического состава почвы полевы м и м етодам и записы ваю т втабл. 9.

16

Т аблица9 Резу льтаты опр еделения гр ану лом етр ического составам окр ы м м етодом Генетический гор изонт и глу бинавзятия обр азца, см

Д иагностическиепр изнаки Скаты вание О бр азование Д еф ор м ация ш ар ика ш ну р а ш ну р а

Н азваниепочвы по гр ану лом етр ическом у составу

СТ РУ К Т У РА ПО Ч В Ы Совоку пность агр егатов р азличной величины , ф ор м ы , пор истости, м ех анической пр очности и водопр очности составляет стр у кту р у почвы . А гр егаты >0.25 м м назы ваю т м акр оагр егатам и, <0.25 м м – м икр оагр егатам и. А гр оном ическиеценной является ком ковато-зер нистая стр у кту р а с р азм ер ом агр егатов от 0.25 до 10 м м , обладаю щ ая водопр очностью и пор истостью . М Е Т О Д Ы А ГРЕ ГА Т Н О ГО А Н А ЛИ ЗА По Н .И . Саввинову число агр егатов опр еделенного р азм ер а нах одят м етодом «су х ого», а водопр очны х – м етодом «м окр ого» агр егатного анализа[2,3]. М етод « с ухого» агрегатного анализ а. И з обр азца р астер той возду ш но-су х ой почвы бер у т ср едню ю пр обу 0.5-2.5 кг. О стор ож но вы бир аю т кор ни, гальку и др у гиевклю чения. Ср едню ю пр обу пр осеиваю т чер ез колонку сит диам етр ом 10; 7; 5; 3; 2; 1; 0.5; 0.25 м м с поддоном . Почву пр осеиваю т небольш им и пор циям и (100-200 г), избегая сильны х встр ях иваний. А гр егаты с сит пер еносят в алю м иниевы еили ф ар ф ор овы ечаш ки и взвеш иваю т. Резу льтаты заносят втабл. 10.

<0.25

0.5-0.25

1-0.5

2-1

>3

<0.25

0.5-0.25

1-0.5

2-1

3-2

5-3

7-5

10-7

Разм ер агр егатов, м м , и их содер ж аниеот м ассы почвы , % су х оепр осеивание м окр оепр осеивание >10

Глу бинавзятого обр азца, см

Н азваниепочвы

Т аблица10 Резу льтаты «су х ого» и «м окр ого» агр егатного анализа

М етод «м окр ого» агр егатного анализа. Н авеску почвы 50 г составляю т из отсеянны х стр у кту р ны х ф р акций, пр и этом отвеш иваю т количество стр у кту р ны х отдельностей (в г), р авноеполовинепр оцентного содер ж ания данной ф р акции в почве. Ф р акцию 0.25 м м в ср едню ю пр обу не вклю чаю т и поэтом у навескабу дет нем еньш е50 г. Д алеебер у т набор 5 сит диам етр ом 20 см , вы сотой 3 см с отвер стиям и (вниз) 3; 2; 1; 0.5; 0.25 м м . Ситаскр епляю т м еталлическим и пластинка-

17

м и и у станавливаю т в бакес водой так, чтобы над бор том вер х него сита нах одился слой воды 5-6 см . Н авеску насы паю т в литр овы й цилиндр и насы щ аю т водой, котор у ю пр иливаю т по стенкецилиндр а, чтобы вы теснить возду х , незащ ем ляя его. У влаж ненну ю почву оставляю т на10 м ин в покое, послечего цилиндр доливаю т водой довер х у . Д ля полного у даления возду х ацилиндр покр ы ваю т часовы м стеклом , наклоняю т до гор изонтального полож ения и ставят вер тикально. К огда возду х бу дет у дален, цилиндр закр ы ваю т пр обкой и ставят вер тикально. Д ер ж ат в таком полож ении, пока основная м асса агр егатовнеу падет вниз. Затем цилиндр пер евор ачиваю т и ж ду т оседания почвы надно. Т акповтор яю т 10 р аз, чтобы р азр у ш ить всенепр очны еагр егаты . Пр и последнем обор отеоставляю т цилиндр ввер х дном , пер еносят к набор у сит и погр у ж аю т в воду над вер х ним ситом . Под водой откр ы ваю т пр обку и плавны м и движ ениям и р аспр еделяю т почву по повер х ности сита. Ч ер ез 1 м ин, когда агр егаты больш е0.25 м м у паду т на сито, цилиндр вы ним аю т из воды и оставляю т. Почву на ситепр осеиваю т над водой, подним ая набор сит, необнаж ая агр егаты на вер х нем ситеи бы стр о опу ская вниз. В таком полож ении дер ж ат 2-3 с, чтобы у спели пр осеяться агр егаты , затем м едленно подним аю т ввер х и бы стр о опу скаю т вниз. Сита встр ях иваю т 10 р аз, затем вы ним аю т из бакадвавер х них сита, аниж ниевстр ях иваю т ещ е5 р аз. О ставш иеся на ситах агр егаты см ы ваю т в больш иеф ар ф ор овы ечаш ки из пр ом ы валки. И збы ток воды сливаю т, аагр егаты пер еносят во взвеш енны ем аленькиечаш ки, вы су ш иваю т наводяной банеи взвеш иваю т. М асса ф р акций, у м нож енная на 2, дает пр оцентноесодер ж аниеводопр очны х агр егатов соответству ю щ его р азм ер а. Пр оцент агр егатов м еньш е0.25 м м опр еделяю т вы читанием из 100 су м м ы пр оцентов полу ченны х ф р акций. По р езу льтатам анализа вы числяю т коэф ф ициент стр у кту р ности (К ), котор ы й показы вает отнош ениеколичестваагр егатовот 0.25 до 10 м м (в %) к су м м ар ном у отнош ению агр егатов м еньш е0.25 м м и больш е10 м м (в %). Ч ем больш еК , тем лу чш естр у кту р а почвы . А гр оном ически ценну ю стр у кту р у почвы м ож но опр еделить по ш калеС.И . Д олговаи П.У . Бах тина(табл. 11). Т аблица11 О ценкастр у кту р ного состояния почвы Содер ж аниеагр егатов0.25-10 м м , % от м ассы возду ш носу х ой почвы Су х оепр осеивание М окр оепр осеивание >80 >70 80-60 70-55 60-40 55-40 40-20 40-20 <20 <20

По коэф ф ициенту стр у кту р ности, К стр :

О ценкастр у кту р ного состояния О тличное Х ор ош ее У довлетвор ительное Н еу довлетвор ительное Плох ое

18

К стр =

содер ж аниеагр оном ически ценны х агр егатов(от 0.25 до 10 м м ) су м м ар ноесодер ж аниеагр егатов>10 и <0.25 м м

>1.5 – х ор ош ая стр у кту р ность 1.5-0.67 – у довлетвор ительная <0.67 – неу довлетвор ительная По данны м м окр ого пр осеивания: Су м м ар ноеколичество агр егатов>0.25 м м пр и м окр ом пр осеивании (%). К лассиф икация Н .А . К ачинского <10 – водоу стойчивость отсу тству ет 10-20 – неу довлетвор ительная 20-30 – недостаточно у довлетвор ительная 30-40 – у довлетвор ительная 40-60 – х ор ош ая 60-75 – отличная >75 – избы точно вы сокая К водопр . агр егатов>1 м м = К водопр . агр егатов>0.25 м м =

% су м м аагр егатов>1 м м послем окр ого пр осеивания % су м м аагр егатов>1 м м послесу х ого пр осеивания % су м м аагр егатов>0.25 м м послем окр ого пр осеивания % су м м аагр егатов>0.25 м м послесу х ого пр осеивания

3. М Е Т О Д Ы О П Р Е Д Е Л Е Н И Я Х И М И Ч Е С К И Х С ВО ЙС Т В П О ЧВ М Е Т О Д Ы О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Я К И СЛО Т Н О СТ И ПО Ч В Ы О бщ ие с ведения. Х ар актер ны м свойством почвы является еер еакция. О на пр оявляется пр и взаим одействии почвы с водой или р аствор ам и солей и опр еделяется соотнош ением свободны х ионов Н + и гидр оксида О Н - в почвенном р аствор е. К онцентр ация свободны х ионов водор ода вы р аж ается величиной р Н , котор ы й обозначает отр ицательны й логар иф м концентр ации ионовводор ода: р Н =7 х ар актер изу ет нейтр альну ю р еакцию , р Н <7 – кислу ю , р Н >7 – щ елочну ю . Различаю т акту альну ю и потенциальну ю кислотность [1,2]. А ктуальная кис лотнос ть – это кислотность почвенного р аствор а, обу словленная ионам и водор ода. О на опр еделяется пр и обр аботкепочвы водой. П отенциаль ная кис лотнос ть (твер дой ф азы ) обу словлена обм енны м и катионам и Н + и Al3+ и пр оявляется пр и взаим одействии почв с р аствор ам и солей. Потенциальну ю кислотность подр азделяю т на обм енну ю и гидр олитическу ю .

19

О бм енная кислотность почвы . О бм енной кислотностью почвы назы ваю т ту часть потенциальной кислотности, котор ая пр оявляется пр и взаим одействии почвы с р аствор ом нейтр альной соли (KCl). Реакция ее пр отекает по следу ю щ ей сх ем е:

ППК

- Ca2+ Mg2+ H1 H2 H3 - Al3+

+ 9 KCl ↔ ППК

- 9К + Н 3 + CaCl2 + MgCl2 + 2HCl + AlCl3 -

AlCl3 + 3H2O ↔ AL(OH)3 + 3HCl, гдеППК – почвенны й поглощ аю щ ий ком плекс. К ислота, обр азу ю щ аяся пр и вы теснении из почвы алю м иния и обм енного водор ода, котор ы епер ех одят в солеву ю вы тяж ку , составляет обм енну ю кислотность. Гидролитич ес кая кис лотнос ть п оч вы . Пр и обр аботкепочвы р аствор ом нейтр альной соли из ППК вы тесняю тся невсеионы водор ода. Более полно ионы водор ода м ож но вы теснить р аствор ом гидр олитически щ елочной соли, напр им ер , у ксу снокислого натр ия (CH3COONa). Щ елочная р еакция р аствор а этой соли является главной пр ичиной болееполного вы теснения обм енного водор ода из почвы . Поэтом у кислотность, обнар у ж иваем ая пр и взаим одействии почвы с гидр олитически щ елочной солью , назы вается гидр олитической. Реакция пр отекает по следу ю щ ей сх ем е:

ППК

Ca2+ Mg2+ H1 H2 H3 Н4 Al3+

11Na+(CH3COO)2Ca + (CH3COO)2Mg + + 3CH3COOH + (CH3COO)3Al

+ 11CH3COONa → ППК

(CH3COO)3Al + 3H2O → Al(OH)3 + CH3COOH. К оличество обр азовавш ейся у ксу сной кислоты х ар актер изу ет величину гидр олитической кислотности и м ож ет р ассм атр иваться как су м м ар ная кислотность почвы , состоящ ая из акту альной и потенциальной. К ислотность вы р аж ается в м г-экв/100 г почвы , а акту альная и обм енная, кр ом етого, величиной р Н ( рН Н О и рН KCl соответственно). В зависим ости от р Н водной или солевой вы тяж ки р азличаю т у р овни пр оявления кислотности или щ елочности почв, пр иведенны евтабл. 12. 2

20

Т аблица12 У р овни кислотности и щ елочности почв РН KCl М енее 4.5 4.6-5.0 5.1-5.5 5.6-6.0 6.1-7.1 7.2-7.5

У р овень кислотности или щ елочности почв Сильнокислая К ислая Слабокислая Близкая к нейтр альной Н ейтр альная Слабощ елочная

7.7-8.5 Щ елочная Более8.5 Сильнощ елочная

Почвы Болотны е, болотно-подзолисты е, подзолисты е, кр аснозем ы , тр опические Подзолисты е, дер ново-подзолисты е, кр аснозем ы , тр опические Т ож е О ку льту р енны едер ново-подзолисты еи кр аснозем ы , сер ы елесны е Сер ы елесны е, чер нозем ы Ч ер нозем ы ю ж ны е, каш тановы е, сер озем ы с пр изнакам и солонцеватости Солонцы , солончаки Содовы есолонцы , солончаки

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е А К Т У А ЛЬ Н О Й К И СЛО Т Н О СТ И Х оданализ а. Н атех нох им ических весах отвеш иваю т навеску почвы 20 г и пер еносят в колбу . К навескепр ибавляю т 50 м л дистиллир ованной воды (соотнош ениепочва : р аствор = 1 : 2.5). К олбочку со см есью закр ы ваю т пр обкой и встр ях иваю т в течениепяти м ину т нар отатор е. И зм ер яю т р Н напотенциом етр е, какописано ниж е. В тор ф яны х почвах и лесны х подстилках соотнош ениепочва : р аствор р авно 1 : 25. О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е О БМ Е Н Н О Й К И СЛО Т Н О СТ И Х оданализ а. Н атех нох им ических весах бер у т 20 г возду ш но-су х ой почвы , пом ещ аю т еев стаканчик на50 м л и пр иливаю т 50 м л 1н р аствор а KCl (для тор ф яны х почв соотнош ениепочва : р аствор = 1 : 25). Содер ж им оестаканчикапер ем еш иваю т стеклянной палочкой, величину р Н опр еделяю т напотенциом етр еи записы ваю т еезначение. Потенциом етр ическое изм ер ение пр оизводят после пр овер ки р Н м етр апо бу ф ер ном у р аствор у . О поласкиваю т электр оды дистиллир ованной водой, сним аю т лиш ниекапли воды ф ильтр овальной бу м агой и опу скаю т электр оды в испы ту ем ы й р аствор . Сначала пр оизводят изм ер ения пр иближ енно в ш ир оком диапазоне(1-14 р Н ) по ниж ней ш калепр ибор а. В ы бир аю т соответству ю щ ий у зкий диапазон, у станавливаю т в ну ж ное полож ение вы клю чатель диапазонов. О тсчет бер у т по вер х ней ш кале. И зм ер яем ая величина р Н бу дет р авнаначальном у значению р Н для данного диапазона(ниж ний пр едел изм ер ения) плю с показания по вер х ней ш калепр ибор а. Н апр им ер , если «пер еклю чатель диапазонов» у становлен в полож ение «4-9», а стр елка

21

пр ибор а по вер х ней ш кале дает циф р у 1.42, то изм ер яем ая величина р Н составит 4+1.42=5.42 р Н . По окончании р аботы электр оды пр ом ы ваю т, пер еклю чатели ставят в исх одноеполож ения. Э лектр оды погр у ж аю т в дистиллир ованну ю воду , закр ы впр обкой вспом огательны й электр од. Пр ибор вы клю чаю т из сети. О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ГИ Д РО ЛИ Т И Ч Е СК О Й К И СЛО Т Н О СТ И ПО Ч В Ы ПО К А ППЕ Н У Х од анализ а. Н а тех нох им ических весах отвеш иваю т 60 г. возду ш но-су х ой почвы , пр осеянной чер ез сито в1 м м , и вы сы паю т вколбу на250 м л. Пр иливаю т к почве150 м л 1.0н р аствор а CH3COONa с р Н 8.3-8.4 и взбалты ваю т в течение1 ч. Су спензию отф ильтр овы ваю т чер ез складчаты й ф ильтр , пр едвар ительно х ор ош о взболтав. Е сли ф ильтр ат окаж ется м у тны м , то его пер еф ильтр овы ваю т. И з пр озр ачного ф ильтр ата пипеткой 25 м л бер у т и пер еносят в коническу ю колбу на 100 м л. Пр ибавляю т 1-2 капли ф енолф талеина и оттитр овы ваю т 0.1н р аствор ом NaOH до слабор озовой окр аски, неисчезаю щ ей втечение1 м ин. Гидр олитическу ю кислотность вы числяю т по пр иведенной ниж е ф ор м у ле, ар езу льтаты опр еделения записы ваю т втабл. 13.

Н авеска почвы , г

Глу бина, см

Почва, ном ер р азр еза

Т аблица13 Резу льтаты опр еделения гидр олитической кислотности

С

Раствор NaOH

а НГ =

н

О бщ ий объем ф ильтр ата, мл V1

О бъем Гидр олитическая ф ильтр ата кислотность, для опр едем г-экв/100 г ления, м л V2 Нг

a ⋅ H ⋅ V1 ⋅ 100 ⋅ 1.75 K H 2O C ⋅ V2

,

гдеН г – гидр олитическая кислотность (м г-экв/100 г почвы ); а– количество 0.1н NaOH, пош едш его на титр ование, м л; Н – нор м альность р аствор а NaOH; С – навеска возду ш но-су х ой почвы ; V1 – общ ий объем ф ильтр ата; V2 – объем ф ильтр ата, взятого для опр еделения; 100 – коэф ф ициент пер есчета на 100 г почвы ; 1.75 – попр авка на полноту вы теснения ионов Н +; КН О - коэф ф ицие нт гигр оскопичности. Реактивы : 1. 1.0н р аствор KCl (74 г соли в 1 л дистиллир ованной воды , р Н 5.66.0). 2. 1.0н р аствор CH3COONa (136 г соли в 1 л дистиллир ованной воды , р Н 8.3-8.4). 3. 0.1н р аствор NaО Н (готовят из ф иксанала или 4 г NaOH м ар ки х .ч., р аствор яю т в 1 л дистиллир ованной воды и у станавливаю т попр авку ктитр у по ф иксаналу H2SO4). 4. Ф енолф талеин, 1%-ны й спир товой р аствор . 2

22

О борудование: потенциом етр , пр ибор для взбалты вания, колбы коническиена 250 м л, цилиндр ы на 25 и 50 м л, стаканчики на 50 м л, бы товы ебанки, пипетки на50 м л, складчаты еф ильтр ы , сито, тех нох им ические весы , ш патель, бю р еткадля титр ования. О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е О БМ Е Н Н О Й К И СЛО Т Н О СТ И И ПО Д В И Ж Н О ГО А ЛЮ М И Н И Я ПО А .В . СО К О ЛО В У Пр инцип м етода. О бы чны й м етод опр еделения в почвеобм енной кислотности с пр им енением KCl дает возм ож ность у становить лиш ь су м м ар ноеколичество ионов Н + и Al3+. По Соколову м ож но опр еделить общ у ю обм енну ю кислотность и кислотность, обу словленну ю алю м инием , если к полу ченном у р аствор у добавить достаточноеколичество ф тор истого натр ия или калия. Пр и этом содер ж ащ иеся в р аствор еионы Al вы падаю т в осадок в виденейтр альной ком плексной соли-кр иолита Na3AlF6 по р еакции: AlCl3 + 6NaF = Na3AlF6 + 3NaCl Следовательно, р азделив вы тяж ку , пр иготовленну ю для опр еделения обм енной кислотности на двечасти, в одной опр еделяю т су м м ар ноесодер ж аниеионов Н + и Al3+, а в др у гой послеосаж дения алю м иния у станавливаю т кислотность, вы зы ваем у ю только обм енны м Н +. По р азности опр еделяю т содер ж аниеобм енного Al3+ ввы тяж ке, аследовательно, и впочве. О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е О БЩ Е Й О БМ Е Н Н О Й К И СЛО Т Н О СТ И Х од анализа. В звеш иваю т на тех нох им ических весах 100 г возду ш но-су х ой почвы , пр осеянной чер ез сито с отвер стиям и 1 м м , и пом ещ аю т в колбу , пр иливаю т 250 м л 1.0н р аствор а KCl и взбалты ваю т в течение1 ч. О тф ильтр овы ваю т солеву ю вы тяж ку чер ез беззольны й ф ильтр . Бер у т две коническиеколбы и пр иливаю т в каж ду ю по 50 м л отф ильтр ованной вы тяж ки. К ипятят содер ж им оеобеих колбочек 5 м ин для у даления СО 2. В одной колбочкегор ячу ю вы тяж ку оттитр овы ваю т 0.02н р аствор ом NaО Н в пр ису тствии 2-3 капель ф енолф талеина до слабо-р озового окр аш ивания. К оличество щ елочи, пош едш еена титр ование, бу дет соответствовать су м м ар ном у содер ж анию во взятом объем евы тяж ки H+ и Al3+. В еличину общ ей обм енной кислотности вы числяю т по ф ор м у ле: A=

a ⋅ H ⋅ V1 ⋅1.75 ⋅ 100 ⋅ K H 2O C ⋅ V2

,

гдеА – обм енная кислотность, м г-экв/100 г почвы ; а – количество щ елочи, изр асх одованноепр и гор ячем титр овании на Н + + Al3+, м л; Н – нор м альность щ елочи, V1 – общ ий объем ф ильтр ата; V2 – объем ф ильтр ата, взятого для опр еделения; 1.75 - коэф ф ициент пер есчетанаполноту вы теснения ионов Н +; КН О - коэф ф ициент гигр оскопичности; 100 – пер есчет на100 г почвы ; С – навескавозду ш но-су х ой почвы . 2

23

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е О БМ Е Н Н О ГО (ПО Д В И Ж Н О ГО ) А ЛЛЮ М И Н И Я Х од анализа. В др у гу ю колбу после кипячения пр ибавляю т 3 м л 3.5%-ного р аствор аNaF, ох лаж даю т до ком натной тем пер ату р ы и оттитр овы ваю т 0.02н NaOH в пр ису тствии 2-3 капель ф енолф талеина до слабор озовой окр аски. К оличество изр асх одованной щ елочи бу дет соответствовать содер ж анию водор одны х ионов. Содер ж аниеалю м иния вы числяю т по ф ор м у ле: Al =

( A − b) H NaOH ⋅ V1 ⋅ 100 ⋅ K H 2O C ⋅ V2

,

гдеAl – содер ж ания алю м иния, м г-экв/100 г почвы ; а – количество 0.02н NaOH, изр асх одованное пр и гор ячем титр овании; b – количество 0.02н NaOH, изр асх одованноепр и х олодном титр овании с добавлением 3.5%-ного р аствор а NaF, м л; остальны еобозначения теж е, что и в пер вой ф ор м у ле. Д ля вы р аж ения содер ж ания алю м иния вм г на100 г почвы количество м экв у м нож аю т на 9 (х им ический эквивалент алю м иния). Резу льтаты опр еделений записы ваю т втабл. 14.

наопр еделение

с

а

b

Н

V1

V2

А

Al

м г/100 г почвы

свободной кислоты

О бм енны й Al3+

О бм енная кислотность, м гэкв/100 г почвы м гэкв/100 г почвы

общ ей обм енной кислотности

общ ий

О бъем вы тяж ки, мл

Н ор м альность р аствор аNaOH

О бъем NaOH, пош едш ий на титр ование, м л

Н авескапочвы , г

Глу бина, см

Генетический гор изонт

Т аблица14 Резу льтаты опр еделения обм енной кислотности и обм енного алю м иния

Al

Реактивы : 1. 1.0н р аствор KCl с р Н 5.6-6.0: 75 г KCl р аствор яю т в300-400 м л дистиллир ованной воды и объем доводят до 1 л. 2. 0.02н NaOH: 0.8 г NaО Н р аствор яю т в 1 л дистиллир ованной воды , м оляр ность у станавливаю т по ф иксанальном у р аствор у H2SO4 в пр ису тствии м етилор анж а. 3. 3.5%-ны й р аствор NaF: 3.5 г ф тор ида натр ия р аствор яю т в 100 м л дистиллир ованной воды , несодер ж ащ ей СО 2. 4. 0.1% спир товой р аствор ф енолф талеина. ПО К А ЗА Т Е ЛИ , СПО СО БЫ О Ц Е Н К И И М Е Т О Д Ы О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И И Я СВ О Й СТ В ПО Ч В К атионообм енны есвойствапочв связаны с наличием отр ицательны х зар ядов на повер х ности м инер альны х и ор ганических ком понентов почвенного поглощ аю щ его ком плекса (ППК ). О тр ицательны е зар яды ППК

24

ком пенсир у ю тся полож ительно зар яж енны м и пр отивоионам и – обм енны м и катионам и. Ср еди зар ядов ППК вы деляю т постоянны еи пер ем енны е. Постоянны езар яды связаны с изом ор ф ны м и зам ещ ениям и в кр исталлических р еш етках глинисты х м инер алов. И х количество независит от р Н и м ногих др у гих ф актор ов, так как обу словлено стр у кту р ны м и особенностям и м инер алов. Пер ем енны езар яды часто назы ваю т р Н -зависим ы м и. И х количество связано с ионизацией ф у нкциональны х гр у пп ор ганического вещ ества почв и повер х ностны х О Н -гр у пп оксидов и гидр оксидов. О но у величивается с р остом р Н , зависит от валентности пр отивоиона, концентр ации электр олитаи др у гих ф актор ов[1]. Н аиболееобщ им показателем катионообм енны х свойств почвы является ем кость катионного обм ена (Е К О ). В еличина Е К О отр аж ает количество отр ицательны х зар ядов ППК или количество полож ительны х зар ядов обм енны х катионов, ком пенсир у ю щ их эти зар яды ППК . Ч асто под Е К О поним аю т общ ееколичество катионов одного р ода, котор оепочва м ож ет у дер ж ивать в способном к обм ену состоянии в заданны х стандар тны х у словиях . Поскольку Е К О зависит от р Н и др у гих ф актор ов, пр и оценкекатионообм енны х свойств почв опр еделяю т р еальну ю или эф ф ективну ю (Е К О м кость катионного обм ена(Е К О ст). Э ф ф ективная Е К О эф ф ), и стандар тну ю е х ар актер изу ет ем кость в кислотно-основны х у словиях , близких к р еальны м . О ценку Е К О эф ф пр оводят, обр абаты вая навеску почвы небу ф ер ны м р асвор ом нейтр альной соли. Пр и этом допу скаю т, что р Н почвенной су спензии, полу чаем ой в пр оцессеанализа, обу словлен свойствам и исследу ем ой почвы и р езу льтаты опр еделения Е К О отр аж аю т р еальну ю катионообм енну ю способность почвы . О днако ну ж но им еть в виду , что в пр оцессе обр аботки почвы р аствор ом соли р Н по м ер евы теснения из ППК катионов, пр оявляю щ их кислотны есвойства, у величивается. В следствиеу величения р Н опр еделяем ая в пр оцессеанализавеличинаЕ К О эф ф отличается от Е К О почвы в р еальны х у словиях . К ак пр авило, эф ф ективну ю ем кость катионного обм ена нах одят р асчетны м пу тем , су м м ир у я р езу льтаты опр еделения вы тесненны х из ППК обм енны х катионов или р езу льтаты опр еделения обм енны х оснований и обм енной кислотности. Стандар тная ем кость катионного обм ена х ар актер изу ет Е К О почвы пр и заданном значении р Н и позволяет ср авнивать Е К О почв с р азны м и кислотно-основны м и свойствам и. О пр еделениеЕ К О ст пр оводят, обр абаты вая навеску почвы бу ф ер ны м р аствор ом с заданны м значением р Н . В России еепр инято опр еделять пр и р Н 6.5 или 7.0. Понятиям и, близким и по своем у содер ж анию к Е К О , являю тся «су м м аобм енны х катионов» и «су м м аобм енны х оснований». О бм енны м и считаю т лю бы екатионы , котор ы енах одятся в ППК в состоянии, способном к обм ену на др у гиекатионы . О бм енны м и катионам и м огу т бы ть Н +, Al3+, Ca2+, Na+ и др . О бм енны м и основаниям и назы ваю т обм енны екатио-

25

ны , кислотны е свойства котор ы х пр оявляю тся столь слабо, что эти катионы (Са2+, Mg2+, Na+, K+) как кислоты неоказы ваю т влияния на свойствасистем ы . В то ж евр ем я, зам ещ ая в ППК катионы с вы р аж енны м и кислотны м и свойствам и, такиекак Н +, Al3+, обм енны еоснования, х отя и не обладаю т свойствам и акцептор овпр отонов, «нейтр ализу ю т» ППК . В связи с этим обм енны е Са2+, Mg2+, Na+, K+ почвоведы всего м ир а назы ваю т «обм енны м и основаниям и». Почвы , котор ы ев составеобм енны х несодер ж ат катионов с вы р аж енны м и кислотны м и свойствам и (Н +, Al3+), назы ваю т почвам и, насы щ енны м и основаниям и. Почвы , содер ж ащ иев ППК обм енны екатионы , обладаю щ иекислотны м и свойствам и, назы ваю т почвам и, ненасы щ енны м и основаниям и. Пр и оценкекатионообм енны х свойств почв, кр ом еЕ К О , су м м ы обм енны х катионов и су м м ы обм енны х оснований, опр еделяю т состав и содер ж аниеобм енны х катионов. Содер ж аниеили количество вещ ества обм енны х катионоввы р аж аю т числом сантим олей эквивалентовкатионовв1 кг или числом м иллим олей эквивалентов в 100 г почвы [см оль (+)/кг, м м оль (+)/100 г]. В наш ей стр анеэти единицы изм ер ения во м ногих изданиях вы р аж аю тся в видегр ам м - и м иллигр ам м -эквивалент (м г-экв/100 г почвы ). Показатели катионообм енны х свойств использу ю т пр и х ар актер истикестепени вы р аж енности некотор ы х почвенны х пр оцессов. Н апр им ер , степень солонцеватости почв оцениваю т по доле(%) обм енного натр ия от Е К О или су м м ы обм енны х оснований, степень насы щ енности основаниям и – по доле(%) обм енны х оснований от Е К О или су м м ы обм енны х катионов. Н абор показателей катионны х свойствпр иведен втаблице15. Т аблица15 Показатели катионообм еннны х свойств Свойство Показатель К атионообм енная Е м кость катионного обм ена–Е К О способность Су м м аобм енны х катионов-

∑

о бм .кат

Су м м аобм енны х оснований (внасы щ енны х основаниям и почвах ) - ∑о бм .о сн

Составобм енны х катионов

К оличество обм енны х Ca2+, Mg2+, Na+, K+, H+, Al3+ Д оля (%) обм енного катионаот Е К О или су м м ы обм енны х катионов

Е диницы изм ер ения М м оль (+)/100 г, см оль (+)/кг, м г-экв/100 г почвы Т ож е Т ож е Т ож е %

26

В Ы Т Е СН Е Н И Е О БМ Е Н Н Ы Х К А Т И О Н О В Ca2+ И Mg2+ Х ЛО РИ СТ Ы М А М М О Н И Е М И О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е И Х М Е Т О Д О М Т РИ ЛО Н А В Н Е К А РБО Н А Т Н Ы Х ПО Ч В А Х [1,2] В ы теснениеобм енны х катионов ам м онийны м ионом (по Гедр ойцу ) пр отекает по сх ем е: Ca 2+ [ПК] Mg 2+ + 5NH 4 Cl → [ПК]5 NH 4+ + Ca 2+ + Mg 2+ + Na + Na +

Вы п олнение оп ределения. Н а аналитических весах в чаш кеобъем ом 100 м л отвеш иваю т 2-10 г (для чер нозем ов 2-5 г) почвы . К навеске почвы пр иливаю т такоеколичество 1н р аствор а NH4Cl (р Н =7.0) или 1н р аствор а NaCl, чтобы р аствор покр ы л почву слоем в 1 см . Почву х ор ош о пер ем еш иваю т с р аствор ом стеклянной палочкой, даю т почвеосесть и декантир у ю т р аствор чер ез обы чны й плотно пр илегаю щ ий к вор онкеф ильтр вколбу или стакан ем костью 500-750 м л. Затем навеску почвы м ногокр атно заливаю т таким количеством р аствор аNH4Cl (NaCl), чтобы всю отстоявш у ю ся ж идкость м ож но бы ло слить на ф ильтр в один пр ием . К аж ды й р аз р аствор х ор ош о пер ем еш иваю т с почвой. Н ову ю пор цию ж идкости пр иливаю т наф ильтр лиш ь тогда, когда чер ез ф ильтр пр ойдет весь р анеевы литы й на вор онку р аствор . В о избеж аниепотер и почвы и р аствор аносик чаш ки следу ет см азать вазелином . Послетого, как ф ильтр ат собер у т пр им ер но в половину колбы , пр оизводят пр обу наполноту вы теснения катионов. И спы таниенаполноту вы теснения катионов пр оводят одним из способов: 1) В чисту ю пр обир ку собир аю т под вор онкой 1-2 м л ф ильтр ата, пр иливаю т 1 м л х лор идно-ам м иачного бу ф ер ного р аствор а (р Н =10), добавляю т несколько капель гидр оксилам ина, пер ем еш иваю т, вносят м еталлиндикатор х р ом оген чер ны й. Синяя окр аска показы вает на отсу тствие впр обеCa++ и Mg++. О дновр ем енно для ср авнения ну ж но сделать пр обу р аствор аNH4Cl (NaCl). 2) В пр обир ку с ф ильтр атом пр ибавляю т 5-6 капель 4% насы щ енного р аствор а(NH4)2C2O4, наблю даю т завы падением осадка. Е сли осадок необр азу ется, нагр еваю т до кипения. Пр и отсу тствии осадка вы теснение пр екр ащ ается. И зм ер яю т объем полу ченного ф ильтр ата, доводят дистиллир ованной водой до объем а300, 400, 500 м ли т.д. Реактивы : 1. 1н р -н NH4Cl, пр овер енны й на отсу тствие кальция и м агния по х р ом огену с х лор идно-ам м иачны м бу ф ер ом , пр иготовляю т из р асчета53.50 г NH4Cl на1 л р аствор аили 1н р аствор NaCl; 58.45 г в1 л р аствор а. 2. х р ом оген чер ны й ввидесу х ой см еси с NaCl.

27

3. Х лор идно-ам м иачны й бу ф ер ны й р аствор с р Н =10. В 100 м л дистиллир ованной воды р аствор яю т 25 г NH4Cl, пр иливаю т 200 м л 25% NH4О Н , доливаю т р аствор до 1 л дистиллир ованной водой. К О М ПЛЕ К СО Н О М Е Т РИ Ч Е СК О Е О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е О БМ Е Н Н О ГО К А ЛЬ Ц И Я И О БМ Е Н Н О ГО М А ГН И Я К ом плексоном етр ическоеопр еделениекальция основано на способности ком плексона III извлекать ион кальция из его р аствор им ого окр аш енного ком плексного соединения с м у р ексидом , вследствиечего р озовая окр аскар аствор аизм еняется вф иолетову ю : СаИ нд+ + Н 2J2= CaJ2- + 2H+ + И ндр озовая бесцветная бесцветная ф иолетовая Разр у ш ениеком плексного соединения м у р ексида с кальцием пр оисх одит пр и р Н р аствор а= 12.5. О пр еделение м агния основано на свойстве ком плексона извлекать м агний из его окр аш енного ком плекса с м еталлиндиктор ам и: х р ом огеном чер ны м , х р ом огеном синим и др . MgИ нд+ + Н 2J2= MgИ нд2- + 2H+ + И ндвинно-кр асная бесцветная бесцветная синяя И зм енениеокр аски пр оисх одит пр и р Н р аствор а= 10. Пр и опр еделении су м м ы кальция и м агния ком плексон извлекает из кр асителя в пер ву ю очер едь ион кальция, поскольку он обр азу ет с ком плексоном болеепр очны й ком плекс, а затем ион м агния. В этот м ом ент, когда все ионы м агния бу ду т извлечены из ком плексона с х р ом огеном чер ны м , окр аскар аствор аизм еняется. MgИ нд+ + Н 2J2= MgИ нд2- + 2H+ + И ндвинно-кр асная бесцветная бесцветная сине-голу бая И зм енениеокр аски пр оисх одит пр и р Н =10. О п ределение С а2+ и Mg2+. В коническу ю колбу ем костью 250 м л бер у т 50 м л полу ченного ф ильтр ата. Пр ибавляю т 2-3 капли 1% р аствор а су льф ида натр ия и 1-2 м л 5% р аствор а гидр оксилам ина солянокислого, тщ ательно пер ем еш иваю т. Разбавляю т дистиллир ованной водой до 100 м л, пр иливаю т 10 м л х лор идно-ам м иачного бу ф ер а (р Н =10), пер ем еш иваю т, вносят 30-50 м г х р ом огеначер ного и титр у ю т 0.025М р аствор ом ком плексонаIII (тр илонаБ) до изм енения винно-кр асной окр аски всине-голу бу ю . О п ределение каль ция. В коническу ю колбу ем костью 250 м л бер у т пипеткой 50 м л полу ченного ф ильтр ата. Пр ибавляю т 2-3 капли 1% р аствор а Na2S.9Н 2О и 1-2 м л 5% р аствор а солянокислого гидр оксилам ила, тщ ательно пер ем еш иваю т р аствор . Разбавляю т анализир у ем ы й р аствор дистиллир ованной водой до 100 м л и вносят накаж ды й м л взятого ф ильтр ата 0.5 м л 10% р аствор а NaOH или К О Н , чтобы обеспечить величину р Н ср еды = 12.5. Пр ибавляю т м у р ексида 30-50 м г, пер ем еш иваю т и м едленно титр у ю т0.025М р аствор ом ком плексона III пр и постоянном и энер гичном пер ем еш ивании титр у ем ого р аствор а. Т итр ованиеведу т до изм енения р о-

28

зовой окр аски в ф иолетову ю . Т итр ованиепр оводят со свидетелем , вкачествекотор ого бер у т пер етитр ованну ю пр обу . О пр еделением агния. К оличество м агния м ож но опр еделить дву м я пу тям и: 1. пу тем полу чения р азности р езу льтатов титр ования су м м ы кальция и м агния и титр ования кальция; 2. пу тем опр еделения м агния в этом ж ер аствор е, гдеоттитр ован кальций. Д ля этого в р аствор бр осаю т ку сочек бу м аги К онго кр асного и пр ибавляю т пр и пер ем еш ивании р азбавленного Н Cl 1:1 до изм енения окр аски бу м аж ки в сине-ф иолетову ю (р Н =8.0). Подкислениев р аствор е пр оводят до р азр у ш ения м у р ексида, чем у способству ет легкоеподогр евание(до 40-50о). Послеобесцвечивания р аствор а нейтр ализу ю т избы ток кислоты каплям и 25% р аствор а NH4О Н до изм енения окр аски бу м аж ки К онго в кр асны й цвет, послечего пр иливаю т 20 м л х лор идноам м иачной бу ф ер ной см еси, чтобы создать ср еду с р Н =10. Na2S и гидр оксилам ин бы ли добавлены пр и титр овании кальция. В носят 30-50 м г индикатор а х р ом огена чер ного и м едленно титр у ю т 0.025М р аствор ом ком плексонапр и постоянном и энер гичном взбалты вании до изм енения винно-кр асной окр аски всине-голу бу ю . Т аблица16 О бъем ф ильтр атадля опр еделения, V2

О бщ ий объем ф ильтр ата, V1

Н авескапочвы , г

Глу бина, см

Н азваниепочвы , № р азр еза

Ф ор м азаписи опр еделения кальция и м агния Раствор ком плексона

М

а Ca2++ Mg2+

б Ca2

м гм гэкв/ % экв/ % 100 100 г г Ca2+

Mg2+

+

Резу льтаты опр еделения вы числяю т вм г-эквна100 г су х ой почвы по ф ор м у лам : 1) Ca 2+ ,% =

δ ⋅ TCa 2 + ⋅ V1 ⋅ 100 г ⋅ V2

⋅ K , где :

δ - количе ство м л ком плексона, изр асх одованноена титр ование кальция; Т –титр м оляр ного р аствор аком плексонапо кальцию ; V1 – объем р аствор а, полу ченны й пр и вы теснении, м л; V2 – объем р аствор а, взяты й натитр ование, м л; г – навеска возду ш но-су х ой почвы , взятой на вы теснениеобм енны х катионов; К – коэф ф ициент гигр оскопичности.

2) Ca 2+ , м г-экв100 г почвы =

%С а 2+ ⋅ 1000 20

Содер ж анием агния вы числяю т по ф ор м у лам :

29

1) Mg 2+ ,% =

(a − δ ) ⋅ TMg 2 + ⋅ V1 ⋅ 100 г ⋅ V2

⋅ K , где :

а - количество ком плексона, изр асх одованного на титр ование су м м ы кальция и м агния; Т - титр м оляр ного р аствор аком плексонапо м агнию ; Д р у гиеобозначения теж е, что и вф ор м у левы числения кальция. 2) Mg 2+ , м г-экв100 г почвы =

% Mg 2+ ⋅ 1000 12

К ом плексоном етр ическиетитр ы р ассчиты ваю тся у м нож ением атом ного или м олеку ляр ного веса опр еделяем ого вещ ества на м оляр ность пр иготовленного р аствор аком плексона(вм г) и деленного на1000 (вг). Реактивы : 1. Т итр ованны й 0.025М р аствор ком плексона III: на1 л р аствор абер у т 9.305 г ком плексона и р аствор яю т в дистиллир ованной воде. У станавливаю т м оляр ность р аствор аком плексонапо ф иксанальном у р аствор у цинках лор истого или м агния сер нокислого. Д ля этого в коническиеколбы ем к. 250 м л отм ер иваю т двепр обы ф иксанального р аствор а ZnCl2 или MgSO4 по 10-25 м л. Разбавляю т р аствор водой в колбедо 100 м л, пр иливаю т 10 м л х лор идно-ам м иачной бу ф ер ной см еси (р Н =10), вносят х р ом огена чер ного и титр у ю т р аствор ом ком плексона до изм енения винно-кр асной окр аски р аствор а в синеголу бу ю . М оляр ность р аствор а р асчиты ваю т по ф ор м у ле: М

1

=

M 2 ⋅ V2 . V1

1% р аствор Na2S.9H2O (су льф иданатр ия). 5% р аствор солянокислого гидр оксилам инаNH2OH.HCl. 10% или 20% р аствор NaOH или К О Н . М у р ексид ввидесу х ой см еси с К Cl или NaCl (1:100). Х р ом оген чер ны й ввидесм еси с К Cl или NaCl (1:100). Соляная кислота, р азбавленная 1:1. И ндикатор ная бу м агаК онго кр асного. Х лор идно-ам м иачны й бу ф ер ны й р аствор с р Н =10. 25 г NH4Cl р аствор яю т в 100 м л дистиллир ованной воды , пр иливаю т 200 м л 25% р аствор аNH4OH, р азбавляю т дистиллир ованной водой до 1 л. 10. 25% р аствор NH4OH. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е О БМ Е Н Н Ы Х К А Т И О Н О В Са2+ И Mg2+ В К А РБО Н А Т Н Ы Х ПО Ч В А Х М Е Т О Д О М Т Ю РИ Н А В М О Д И Ф И К А Ц И И К О М ПЛЕ К СО Н О М Е Т РИ Ч Е СК О ГО М Е Т О Д А О пр еделениеобм енны х катионоввкар бонатны х почвах ослож няется тем , что пр и взаим одействии этих почвс солевы м и р аствор ам и пр оисх одит частичноер аствор ениеCaCO3 и MgCO3, что у величивает р езу льтат опр еделения. О бр аботкой кар бонатной почвы р аствор ом NaCl извлекаю т из почвы кар бонатны еи обм енны екальций и м агний. О пр еделяя количество

30

кар бонатов титр ованием 0.02н р аствор ом HCl в одной пр обе ф ильтр ата и общ еесодер ж аниекальция и м агния ком плексоном етр ически вдр у гой, по р азности вы числяю т впочвесодер ж аниеобм енны х катионов. Вы п олнение оп ределения. 5 г почвы взбалты ваю т 5 м ин. С 500 м л 1н р аствор а NaCl и оставляю т стоять. Н а следу ю щ ий день р аствор отф ильтр овы ваю т. О пр еделяю т щ елочность ф ильтр ата, для чего бер у т в коническу ю колбу ем к. 250 м л 100 м л вы тяж ки, пр ибавляю т 1-2 капли м етилор анж а и титр у ю т 0.02н р аствор ом HCl до изм енения ж елтой окр аски в ор анж еву ю . О пр еделяю т в ф ильтр атеком плексоном етр ическим м етодом в одной пр обесу м м у Ca2+ и Mg2+, в др у гой – кальций, как описано в пр еды ду щ ей р аботе. Т аблица17 Ф ор м азаписи опр еделения щ елочности Н азвание Глу бина, почвы см

Н авеска О бщ ий О бъем ф почвы , г объем ф - тадля опта, V1 р еделения, V2

Раствор HCl н

а

Н СО 3м гэкв/100 г почвы

Рассчиты ваю т содер ж аниеН СО 3, м г-эквпо ф ор м у ле: Н СО

3

м г-экв/100 г почвы =

а ⋅ Н ⋅ V1 ⋅ 100 ⋅ K , где : г ⋅ V2

а– количество м л р аствор аHCl; г –навескапочвы ; V1 – общ ий объем ф ильтр ата; V2 – объем ф ильтр атадля опр еделения; Н – нор м альность р аствор аHCl; К –коэф ф ициент гигр оскопичности. Рассчиты ваю т содер ж аниеионов кальция (Са2+) и м агния (Mg2+) в м г-экв на 100 г почвы . О т количества м г-экв Са2+ вы читаю т полу ченное количество м г-экв Н СО 3-. Разность соответству ет количеству обм енного кальция впочве. Реактивы : 1. 0.02н р аствор HCl готовят р азбавлением 1.64 м л конц. HCl пл. 1.19 в 1 л р аствор а. Н ор м альность у станавливаю т по ф иксаналу NaOH или К О Н впр ису тствии м етилор анж а. 2. 0.1% р аствор м етилового ор анж евого. В сер еактивы для ком плексоном етр ического опр еделения ионовСа2+ и Mg2+ даны впр еды ду щ ей р аботе. В Ы Ч И СЛЕ Н И Е СТ Е ПЕ Н И Н А СЫ Щ Е Н Н О СТ И О СН О В А Н И Я М И Степенью насы щ енности основаниям и назы ваю т отнош ениесу м м ы обм енны х оснований к ем кости поглощ ения. О напоказы вает, каку ю часть всей ем кости поглощ ения заним аю т обм енны еоснования. Степень насы щ енности основаниям и – х ар актер ны й показатель почвы . Э тавеличинапозволяет р еш ать м ногиевопр осы . О собенно больш оезначениепр идаю т ей

31

пр и обосновании таких м ер опр иятий, как известкование и ф осф ор итованиепочв. Степень насы щ енности почв основаниям и вы р аж аю т в пр оцентах и обозначаю т бу квой V. В почвах , несодер ж ащ их поглощ енного водор ода (сер озем ы , каш тановы е, бу р ы епочвы , а такж екар бонатны ечер нозем ы ), онар авна100%. В почвах с гидр олитической кислотностью степень насы щ енности м еньш е100%. Степень насы щ енности почвоснованиям и вы числяю т по ф ор м у ле: V ,% =

S ⋅ 100, S+H

где: V –степень насы щ енности почвоснованиям и в%; S – су м м аобм енны х оснований (Ca2+ + Mg2+ + Na+) вм г-экв; Н + - гидр олитическая кислотность вм г-экв. По ну ж даем ости в извести в зависим ости от степени насы щ енности основаниям и кислы епочвы делят натр и гр у ппы : I гр у ппа– почвы , степень насы щ енности основаниям и котор ы х 50% и м еньш е. Т акиепочвы сильно ну ж даю тся в известковании. 2 гр у ппа– степень насы щ енности основаниям и р авна 50-70%. Почвы м енеену ж даю тся в извести, и вопр ос обих известковании р еш ается только в зависим ости от величины р Н солевой вы тяж ки. 3 гр у ппа – степень насы щ енности основаниям и больш е70%. Э ти почвы нену ж даю тся визвести.

О чень низкая Н изкая Ср едняя Повы ш енная В ы сокая

Степень насы щ енности основаниям и, % <30% 30.1-50.0 50.1-70.0 70.1-90.0 >90

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е О БЩ Е ГО СО Д Е РЖ А Н И Я ГУ М У СА ПО М Е Т О Д У М .В . Т Ю РИ Н А В М О Д И Ф И К А Ц И И В .Н . СИ М А К О В А М етод основан на окислении х р ом овы м ангидр идом в пр ису тствии сер ной кислоты у глер ода ор ганического вещ ества(гу м у са) до СО 2 и опр еделениеколичества х р ом ового ангидр ида, пош едш его на окисление. В качестве окислителя пр им еняю т 0.4н р аствор дву х х р ом овокислого калия (K2Cr2O7), пр иготовленны й на концентр ир ованной сер ной кислотев соотнош ении 1:1 [1,2]. Реакция окисления у глер одагу м у саим еет следу ю щ ий вид: 2 K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C = 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 6H2O + 3CO2. Х од оп ределения. И з пр иготовленной пр обы , пр опу щ енной чер ез сито 0.25 м м , бер у т навеску почвы от 0.1 до 0.5 г (в зависим ости от пр едполагаем ого содер ж ания гу м у са) на аналитических весах . Н авеску почвы пом ещ аю т в коническу ю колбу ем костью 100 м л. Затем вколбочки из бю р етки пр иливаю т каплям и по 10 м л 0.4н р аствор а дву х р ом овокислого ка-

32

лия в сер ной кислоте и добавляю т около 100 м г пем зы в пор ош кедля р авном ер ного кипения. В колбочки вставляю т м аленькиевор онки, слу ж ащ иех олодильником , остор ож но взбалты ваю т и ставят для нагр евания на электр ическу ю плитку с асбестовой сеткой. Пр и это начинается вы деление м елких пу зы р ьковгаза(СО 2) и чер ез 2-3 м ину ты насту пает кипение. С этого м ом ента пр одолж аю т у м ер енноекипячениев течение5 м ину т, недопу ская бу р ного кипения, сопр овож даю щ егося вы делением пар а чер ез вор онку . О дновр ем енно пр оводят такж ех олостоекипячение(без почвы ), то есть 10 м л0.4н х р ом овой см еси с пем зой. Послепятим ину тного кипячения колбочки ох лаж даю т. Затем с пом ощ ью пр ом ы валки возм ож но м еньш им и количествам и дистиллир ованной воды с вор онки см ы ваю т капли х р ом овой см еси в колбочку и, добавив 4-5 капель 0.2% ф енилантр аниловой кислоты , титр у ю т 0.2н р аствор ом соли М ор а. Ф енилантр анилову ю кислоту добавляю т непоср едственно пер ед титр ованием . К онец титр ования опр еделяется пер ех одом виш невоф иолетовой окр аски в зелену ю или гр язно-зелену ю . О дновр ем енно пр оводят х олостоетитр ование. По объем у соли М ор а, пош едш ем у натир ование, опр еделяю т количество х р ом ой см еси, оставш ейся неизр асх одованной на окисление ор ганического вещ ества почвы . Пр и титр овании солью М ор а избы тках р ом овокислого калия пр оисх одит р еакция: 6FeO4(NH4)2SO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 6(NH4)2SO4 + K2SO4 + 7H2O Содер ж аниегу м у савы числяю т по ф ор м у ле: %Г =

( а − в ) ⋅ 0.2 ⋅ 0.003 ⋅ 1.724 ⋅ К ⋅ 100 , с

гдеа– количество м лсоли М ор а, пош едш еенах олостоетитр ование; в– количество м л соли М ор а, пош едш еенаопы тноетитр ование; 0.2 – нор м альности соли М ор а; 0.003 –гр ам м овоезначением г-экву глер ода; 1.724 – коэф ф ициент пер есчетау глер оданагу м у с; К –попр авкактитр у соли М ор а; 100 – для пер есчета, % с – навескасу х ой почвы , г. Реактивы : 1. 0.4н р аствор х р ом овой см еси: 40 г K2Cr2O7 р аствор яю т в 1 л дистиллир ованной воды и пом ещ аю т в тер м остойку ю колбу , затем ту да пр ибавляю т небольш им и пор циям и 1 л концентр ир ованной сер ной кислоты , пер ем еш иваю т и оставляю т для ох лаж дения. 2. 0.2н р аствор соли М ор а: 80 г (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O в 1 л дистиллир ованной воды , ту даж едобавляю т 20 м л концентр ир ованной H2SO4. Н ор м альность соли М ор ау станавливаю т по 0.1 н р аствор у KmnO4. 3. 0.2% р аствор ф енилантр аниловой кислоты : 0.2 г ф енилантр аниловой кислоты р аствор яю т в 100 м л 0.2% р аствор а Na2CO3, пр едвар ительно навеску кислоты в ф ар ф ор овой чаш кесм ачиваю т небольш им ко-

33

личеством р аствор а соды , тщ ательно пер ем еш иваю т, а затем добавляю т остальноеколичество р аствор асоды . 4. ф иксанальны й 0.1н р аствор KМ nO4 или 3.161 г KМ nO4 р аствор ить в 1 л дистиллир ованной воды . 5. Пем за(р астер тая впор ош ок). О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ПО Т Е РИ ПРИ ПРО К А ЛИ В А Н И И Т О РФ Я Н Ы Х ПО Ч В Пр и м ассовы х анализах тор ф яны х почвдля су ж дения о запасах ор ганических и м инер альны х вещ еств в них м ож но воспользоваться данны м и по опр еделению потер и пр и пр окаливании. М етод основан на сж игании навески тор ф яной почвы вм у ф елепр и тем пер ату р е800оС [2]. Х од анализ а. 1. В пр едвар ительно пр окаленны й и взвеш енны й тигель с кр ы ш кой отвеш иваю т нааналитических весах 1-2 г тор ф яной почвы . Н авеска недолж на заним ать больш е2/3 объем а тигля. О дновр ем енно бер у т всу ш ильны й стаканчик3-5 г почвы и опр еделяю т еевлаж ность. 2. О ткр ы ты й тигель с навеской ставят вх олодну ю м у ф ельну ю печь и постепенно нагр еваю т еедо 800оС. 3. Последву х часового пр окаливания пр и у казанной тем пер ату р етигель вы ним аю т из м у ф еля, ставят наасбестовы й лист, закр ы ваю т кр ы ш кой и ох лаж даю т 5 м ину т. Затем тигель пом ещ аю т в эксикатор на30 м ину т до полного ох лаж дения. 4. О х лаж денны й тигель взвеш иваю т и сноваставят в м у ф ель напр окаливаниев течение40 м ину т. Послеповтор ного пр окаливания снова ох лаж даю т и взвеш иваю т, как у казано вы ш е. Пр окаливаниеведу т до постоянной м ассы или до того, как изм енением ассы небу дет пр евы ш ать 0.001 г. Е сли золапр и сж игании тор ф асплавилась, то послеох лаж дения тигля ее р аствор яю т нескольким и каплям и азотной кислоты , потом добавляю т 1 м л насы щ енного р аствор аNH4NO3, вы су ш иваю т и сноваозоляю т. 5. В ы числяю т зольность и потер ю от пр окаливания тор ф яной почвы . Зольность впр оцентах м ассы су х ой почвы опр еделяю т по ф ор м у ле: ЗТ =

a (100 + b) , C

гдеЗТ –зольность тор ф а(в%); а–м ассазолы (вг); b – влаж ность тор ф яной почвы (в%); С –навескавозду ш но-су х ого тор ф а(вг). Потер ю от пр окаливания вы числяю т по ф ор м у ле: А =100-ЗТ , гдеА – потер я от пр окаливания, вы р аж енная в % от м ассы су х ой почвы ; ЗТ – зольность (в% от м ассы су х ой почвы ).

34

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е СО Д Е РЖ А Н И Я В ПО Ч В Е А К Т И В Н О ГО И ПА ССИ В Н О ГО ГУ М У СА Почвенны й гу м у с, как пр ир одная коллоидная систем а, пр едставлен в почведву м я ф ор м ам и: активной и пассивной. Пассивны й гу м у с пр едставлен той частью гу м у са, котор ая взаим одейству ет с м инер альной частью почвы и необр атим о соединяется с ней за счет пр очны х х им ических связей. В ся остальная часть собственно гу м у совы х вещ еств – активная ф ор м а гу м у са в почвах , котор ая закр епляется на покр ы ты х пленкой пассивного гу м у са ор гано-м инер альны х агр егатов обр атим о чер ез м остики из м ноговалентны х катионов[4]. Х од оп ределения. Н авеску почвы – 10 г, пр осеянну ю чер ез сито с отвер стиям и 1 м м , навор онкес ф ильтр ом и стеклянны м др енаж ем обр абаты ваю т 1н р аствор ом х лор истого натр ия до отр ицательной р еакции на кальций в ф ильтр ате(пр оба со щ авелевокислы м ам м онием (NH4)2C2O4). Почву на ф ильтр еотм ы ваю т дистиллир ованной водой от избы тка NaCl до появления пер вы х окр аш енны х капель ф ильтр ата. Затем декальцинир ованну ю почву см ы ваю т с ф ильтр а водой из пр ом ы валки в литр овы й м ер ны й цилиндр , объем котор ого доводится дистиллир ованной водой до м етки. Су спензию в цилиндр етщ ательно пер ем еш иваю т в течениеодной м ину т м еш алкой (стеклянная тр ость с нанизанной нанееды р чатой пр окладкой) и оставляю т для отстаивания на двоесу ток. Затем осветленну ю тем ноокр аш енну ю вер х ню ю часть су спензии (400-450 м л) остор ож но сливаю т сиф онов, а в цилиндр снова доливаю т воду до м етки, пер ем еш иваю т для отстаивания надвоесу ток. И звлечениеактивного гу м у сапр одолж аю т до тех пор , пока су спензия в вер х нем слое(400-450 м л) необесцветится после очер едного дву х су точного отстаивания. В дальнейш ем по м ер еотстаивания су спензии в цилиндр еееостор ож но сливаю т, остаток почвы подсу ш иваю т навозду х еи в нем опр еделяю т содер ж аниепассивного гу м у саодним из р анееописанны х способов. Содер ж аниеактивного гу м у са вы числяю т по р азности м еж ду содер ж анием гу м у сав почвеи количеством пассивного гу м у савней. О качествегу м у са и его изм енениях под влиянием сельскох озяйственного использования су дят по отнош ению содер ж ания активного гу м у са ксодер ж анию пассивного гу м у са(% А г : % Пг). У СК О РЕ Н Н О Е О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е СО СТ А В А ГУ М У СА М И Н Е РА ЛЬ Н Ы Х ПО Ч В М Е Т О Д О М М .М . К О Н О Н О В О Й И Н .П. БЕ ЛЬ Ч И К О В О Й П ринцип метода. М етод основан на пр им енении пир оф осф ата натр ия для вы деления гу м у совы х вещ еств почвы . По данны м автор ов, наибольш ееколичество этих вещ еств извлекается см есью 0.1М р аствор а пир оф осф атанатр ия с 0.1н NaOH, им ею щ ей р Н около 13.

35

С пом ощ ью данного м етода в почве опр еделяю т содер ж ание гу м иновы х кислот, ф у львокислот и нер аствор им ого осадка гу м у совы х вещ еств[2]. Х од анализ а. И з подготовленного обр азца бету 10 г почвы , пер еносят вконическу ю колбу на250 м л и заливаю т вконцер абочего дня 200 м л свеж епр иготовленной см еси пир оф осф атанатр ия с NaOH, содер ж ащ ей в 2 л р аствор а44.6 г Na4P2O7.H2O и 4 г NaOH. К онцентр ация пир оф осф атанатр ия в таком р аствор есоответству ет 0.1М , а NaOH-0.1н, р Н см еси около 13. К олбу плотно закр ы ваю т р езиновой пр обкой для изоляции от у глекислого газа возду х а, содер ж им ое еетщ ательно пер ем еш иваю т, избегая р азм азы вания почвы по стенкам , и оставляю т на 16-18 ч. Н а следу ю щ ий день пр ибавляю т насы щ енны й р аствор Na2S04 в количестве¼ от объем а ж идкости (50 м л пипеткой) для коагу ляции илисты х частиц и у скор ения ф ильтр ации. Раствор ы тщ ательно пер ем еш иваю т в колбе, оставляю т в покое15-20 м ину т и пер еносят на вор онку с пр осты м бу м аж ны м ф ильтр ом диам етр ом 15-17 см , вставленны м вкону с из плотного ф ильтр а(синяя лента) диам етр ом 7-9 см . Ф ильтр ы пр и этом долж ны бы ть су х им и. Е сли р аствор пр и ф ильтр овании полу чается м у тны м , его сновапер еносят на ф ильтр . К огда начинает ф ильтр оваться пр озр ачны й р аствор , его собир аю т в су х у ю пр ием ну ю колбу . В м есто ф ильтр ования м ож но пр им енять центр иф у гир ование. В том и в др у гом слу чаенеобх одим о стр ого следить, чтобы вы тяж ка бы ла пр озр ачной. О статок почвы на ф ильтр еотбр асы ваю т. Д ля опр еделения общ его содер ж ания ор ганического у глер ода в вы тяж кебер у т пипеткой от 2 до 15 м л р аствор а (чем больш есодер ж ится в почвегу м у са, тем м еньш енеобх одим о вы тяж ки), пом ещ аю т его в коническу ю колбу на100 м л и нейтр ализу ю т, пр ибавляя 1.0н H2SO4 по каплям до появления в р аствор елегкой м у ти. К олбу ставят на кипящ у ю водяну ю баню и досу х а вы пар иваю т еесодер ж им ое. Затем опр еделяю т содер ж ание ор ганического у глер ода по одной из м одиф икаций м етода И .В . Т ю р ина, добавляя в колбу для р авном ер ного кипения и у стр анения пер егр ева ж идкости нем ного пр окаленной почвы или пем зы . У глер од ввы тяж кеопр еделяю т в дву кр атной повтор ности, вы числяя его в пр оцентах от м ассы почвы и в пр оцентах от общ его количествау глер одависх одной почве. Д ля опр еделения в вы тяж кесодер ж ания у глер ода гу м иновы х кислот бер у т пипеткой 25-50 м л вы тяж ки и пер еносят в коническу ю колбу на100 м л. Т у да ж епр и пер ем еш ивании стеклянной палочкой по каплям пр ибавляю т для коагу ляции геля гу м иновы х кислот H2SO4 (плотность 1.84) до появления м у ти в р аствор е, что наблю дается пр и р Н около 1.5-2.0. Д ля этого необх одим о пр илить около 0.2-0.5 м л сер ной кислоты , избы тка ее следу ет избегать. Послетщ ательного пер ем еш ивания стеклянной палочкой р аствор в колбезакр ы ваю т стеклом и пом ещ аю т на гор ячу ю этер нитову ю плитку

36

или на электр оплитку с обнаж енной спир алью , но обязательно пр икр ы ту ю слоем асбеста. У м ер енное пр огр евание пр и тем пер ату р е не вы ш е80оС веду т в течение30 м ин, послечего колбу сним аю т с плитки и посленекотор ого отставания х лопьев гу м иновой кислоты пр исту паю т к ф ильтр ованию , котор оевы полняю т на м аленьких вор онках чер ез плотны й ф ильтр диам етр ом 7 см , пр едвар ительно см оченны й 0.05н-0.1н р аствор ом H2SO4. Сначала из колбы на ф ильтр пер еносят кислы й р аствор , а затем осадок (гель) гу м иновой кислоты . Ф ильтр с осадком несколько р аз пр ом ы ваю т х олодны м 0.05н р аствор ом H2SO4 до полу чения бесцветного ф ильтр ата (в началепр ом ы вания ф ильтр ат обы чно окр аш ен в ж елты й цвет от пр им еси ф у львокислот). К ислы й р аствор вм естес пр ом ы вны м и водам и отбр асы ваю т, а вор онку с ф ильтр ом вм естес осадком гу м иновы х кислот вставляю т в гор лы ш ко м ер ной колбы ем костью 100 м л (взависим ости от объем аосадка) и пр исту паю т к р аствор ению осадка гор ячим 0.5М р аствор ом NaOH. После его р аствор ения, полу ченны й р аствор вы пар иваю т, сначала на песчаной, а затем наводяной бане. Д альш еанализ веду т, как и пр и у становлении общ его содер ж ания у глер одаввы тяж ке. Содер ж аниеС гу м иновы х кислот вы числяю т в пр оцентах от м ассы почвы и впр оцентах кобщ ем у количеству у глер одависх одной почве. К оличество С ф у львокислот (ор ганических вещ еств, остаю щ их ся в кислом р аствор епр и осаж дении из вы тяж ки гу м иновы х кислот) опр еделяю т по р азности м еж ду общ им содер ж анием у глер ода в вы тяж кеи его содер ж анием вгу м иновы х кислотах . К оличество С ф у львокислот вы числяю т впр оцентах от м ассы почвы и впр оцентах кобщ ем у содер ж анию у глер ода и исх одной почве. К оличество у глер ода в остаткепочвы (С гу м инов) послевы деления гу м у совы х вещ еств нах одят по р азности м еж ду содер ж анием ор ганического С висх одной почвеи ввы тяж ке. Реактивы . 1. Пир оф осф ат натр ия с NaOH: 44.6 г Na2P2O7.10Н 2О и 4 г NaOH р аствор яю т в небольш ом количестведистиллир ованной воды и доводят объем до 1 л. 2. 1.0н H2SO4:28 м л концентр ир ованной H2SO4 (d=1.84) на 1 л водного р аствор а. 3. 0.02н NaOH: 0.80 г NaOH р аствор яю т в1 лдистиллир ованной воды . 4. Бих р ом ат калия: 0.2М K2Cr2O7. 5. Соль М ор а: 0.1М (NH)4SO4.FeSO4.6H2O. 6. 0.1н KМ nO4 (для опр еделения титр асоли М ор а). 7. 0.05н H2SO4: ¼ м лконц. H2SO4 на1л водного р аствор а

37

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е СО Д Е РЖ А Н И Я В ПО Ч В Е ПО Д В И Ж Н Ы Х (ЛА БИ ЛЬ Н Ы Х ) ГУ М У СО В Ы Х В Е Щ Е СТ В Соотнош ением еж ду гу м иновы м и и ф у львокислотам и, содер ж ащ им ися в гу м у се, позволяет су дить о типегу м у сообр азования, котор ы й слож ился в р езу льтатеобр аботок почвы , возделы вания полевы х ку льту р , внесения навоза, систем атического пр им енения м инер альны х у добр ений. Д ля х ар актер истики тр ансф ор м ации и новообр азования гу м у са наиболееинф ор м ативны подвиж ны еили так назы ваем ы елабильны еф ор м ы гу м у совы х вещ еств. Э то наиболеем олоды еф ор м ы гу м у са, отличаю щ иеся повы ш енны м содер ж анием азота. О ни бы стр о м инер ализу ю тся и делаю т азот досту пны м для питания р астений [2]. Су щ еству ет несколько м етодових опр еделения. О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е СО Д Е РЖ А Н И Я В ПО Ч В Е ПО Д В И Ж Н О ГО О РГА Н И Ч Е СК О ГО В Е Щ Е СТ В А ПО М .А . Е ГО РО В У Х оданализ а. Н авеску 10 г возду ш но-су х ой очищ енной от кор еш ков почвы , пр осеянну ю чер ез сито в 1 м м , бер у т на тех нических весах в коническу ю колбу вм естим остью 100 м л. Д обавляю т 50 м л 0.2н р аствор а NaО Н , взбалты ваю т 3 м ин в всю су спензию за один пр ием пер еносят на складчаты й ф ильтр диам етр ом 12.5 см . Содер ж аниеор ганического у глер ода опр еделяю т в 10 м л ф ильтр ата по м етоду И .В . Т ю р ина в м одиф икации В .Н . Сим аковаили с ф отоколор им етр ическим окончанием . Р еактивы . 1. 0.2н NaOH: 8 г NaOH р аствор яю т в1 л дистиллир ованной воды . 2. 0.4н р аствор х р ом овой см еси 3. Соль М ор а: 0.1н (NH)4SO4.FeSO4.6H2O. 4. 0.1н KМ nO4 (ф иксанальны й р аствор для опр еделения нор м альности соли М ор а или 3.161г KMnO4 р аствор яю т в 1 л дистиллир ованной воды ) О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е СО Д Е РЖ А Н И Я В ПО Ч В Е ПО Д В И Ж Н Ы Х ГУ М У СО В Ы Х В Е Щ Е СТ В ПО М Е Т О Д И К Е ПО Ч В Е Н Н О ГО И Н СТ И Т У Т А И М . В .В . Д О К У Ч А Е В А Х од анализ а. Свеж еотобр анны еобр азцы почвы освобож даю т от кор еш ков и вклю чений. И з у ср едненной пр обы бер у т на тех нических весах навеску влаж ной почвы 20-25 г и пом ещ аю т в колбы вм естим остью 350 м л. В концер абочего дня почву заливаю т р ассчитанны м количеством 0.1н р аствор а Na4P2O7 c р Н =7 (доводят H2SO4 по потенциом етр у ) пр и соотнош ении почвы к экстр агенту 1:2 с у четом влаж ности почвы . К олбы плотно закр ы ваю т, и содер ж им оепер ем еш иваю т до полного и р авном ер ного см ачивания почвы пир оф осф атом , а затем оставляю т до у тр а. Ч ер ез 18-20 ч содер ж им оеколбвстр ях иваю т в течение60 м ин нар отатор е. Полу ченну ю почвенну ю су спензию пер еносят в центр иф у ж ны епр обир ки и пр едвар ительны м центр иф у гир ованием пр и 66.7 Гц в течение15 м ин отделяю т р ас-

38

твор от остаткапочвы . В ы тяж ку для более полного отделения ор ганом инер альны х коллоидов центр иф у гир у ю т ещ ер аз 15 м ин пр и 133.3 Гц и более, а затем ф ильтр у ю т чер ез м ем бр анны й у льтр аф ильтр «Синпор 8» (ср едний р азм ер пор 0.23 м км ). В вы тяж кеопр еделяю т общ еесодер ж аниеу глер ода, содер ж аниеу глер ода гу м иновы х и ф у львокислот. Пр и этом гу м иновы екислоты осаж даю т пу тем подкисления вы тяж ки сер ной кислотой до р Н 2. Р еактивы . 1. 0.1М нейтр альны й р аствор пир оф осф ата натр ия: 44.6 г Na2P2O7.10Н 2О р аствор яю т в небольш ом количестведистиллир ованной воды и доводят объем до 1 л. С пом ощ ью H2SO4 у станавливаю т р Н =7. 5. Бих р ом ат калия: 0.2М K2Cr2O7. 6. Соль М ор а: 0.1н (NH)4SO4.FeSO4.6H2O. 7. 0.1М KМ nO4 (для опр еделения титр асоли М ор а). О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е Ф РА К Ц И О Н Н О -ГРУ ППО В О ГО СО СТ А В А ГУ М У СА ПО Ч В Ы ПО СХ Е М Е И .В . Т Ю РИ Н А В М О Д И Ф И К А Ц И И В .В . ПО Н О М А РЕ В О Й И Т .А . ПЛО Т Н И К О В О Й Д анная м етодика позволяет р азделить гу м у с почвы на тр и ф р акции гу м иновы х кислот и четы р еф р акции ф у львокислот и гу м ин – нар аствор им у ю часть гу м у сапочвы [2]. Гуминовы екилоты . Ф р акция 1 – р аствор им ая непоср едственно в0.1н NaOH из отдельной навески, свободная и связанная с подвиж ны м и полу тор ны м и оксидам и; ф р акция бу р ы х гу м иновы х кислот. Ф р акция 2 – р аствор им ая в 0.1н NaOH послепр едвар ительного декальцинир ования почвы , связанная восновном с кальцием . Ф р акция 3 – р аствор им ая в0.02н NaOH пр и 6-часовом нагр евании на водяной бане, связанная с глинисты м и м инер алам и и неподвиж ны м и ф ор м ам и полу тор ны х оксидов. Ф ульвокис лоты . Ф р акция 1а– р аствор им ая в0.1н H2SO4 пр и декальцинир овании почвы , свободная и связанная с полу тор ны м и оксидам и («агр ессивная» ф р акция). Ф р акция 1 – р аствор им ая в 0.1н NaOH из недекальцинир ованной почвы (из отдельной навески) и связанная впочвес ф р акцией 1 гу м иновы х кислот. Ф р акция 2 – р аствор им ая в 0.1н NaOH послепр едвар ительного декальцинир ования и связанная с ф р акцией 2 гу м иновы х кислот. Ф р акция 3 – р аствор им ая в0.02н NaOH пр и 6-часовом нагр евании на водяной банеи связанная с ф р акцией 3 гу м иновы х кислот. Гумины .

39

Н ер аствор им ы й остаток почвы х ар актер изу ет пр очность закр епления гу м у совы х вещ еств с глинистой ф р акцией или слабу ю степень гу м иф икации ор ганического вещ ества. К р ом етого, в тор ф ах , лесны х подстилках и в гор изонтах , обогащ енны х нер азлож ивш им ися р астительны м и остаткам и, опр еделяется ф р акция воско-см оли биту м ов. Х од анализ а р азделяется на двепар аллельны ер аботы : 1) опр еделениегу м у совы х вещ еств в щ елочной вы тяж кеиз отдельно взятой навески почвы ; 2) последовательноевы делениер азличны х ф р акций ор ганического вещ естваиз др у гой навески той ж епочвы . 1. Н епоср едственная вы тяж ка 0.1н NaOH (вы тяж ка № 1) или опр еделениеподвиж ны х гу м у совы х кислот. О пр еделениеподвиж ны х гу м у совы х кислот пр оводят из отдельной навески почвы , пр опу щ енной чер ез сито с отвер стиям и диам етр ом 1 м м . Н атех нох им ических весах бер у т навеску почвы 10 г и в конической колбе на250-300 м л заливаю т ее200 м л0.1н р аствор аNaOH. К олбу закр ы ваю т пр обкой, пер ем еш иваю т и оставляю т стоять на1824 час. Н а следу ю щ ий день в колбы добавляю т ¼ объем а насы щ енного р аствор аNa2SO4 (50 м л) для осаж дения м инер альны х коллоидови чер ез 15 м ину т ф ильтр у ю т чер ез обы чны й ф ильтр диам етр ом 15-17 см . Е сли р аствор бу дет м у тны м , его следу ет пер еф ильтр овать. В ф ильтр атеопр еделяю т общ еесодер ж аниеор ганического у глер ода и содер ж аниеу глер одагу м иновы х кислот (бу р ы х гу м иновы х кислот). Д ля опр еделения общ его у глер ода бер у т в коническу ю колбочку на 100 м л от 10 до 50 м л ф ильтр ата (в зависим ости от окр аски), вы пар иваю т (избегать кипения и подгор ания!). О кончательноевы пар иваниепр оводят на водяной бане. В колбочку пр ибавляю т около 100 м г пор ош ка пем зы и далееопр еделяю т у глер од по м етоду И .В . Т ю р ина в м одиф икации В .Н . Сим акова. В др у гу ю колбочку на100 м л бер у т 20-50 м л ф ильтр ата, пр ибавляю т двойноеэквивалентноеколичество 1н р аствор аH2SO4 (4-10 м л), нагр еваю т наводяной банедо 70-80о, даю т отстояться 10-15 м ину т и ф ильтр у ю т чер ез небольш ой ф ильтр . Н аф ильтр еостанется осадок гу м иновы х кислот, котор ы й 2-3 р азапр ом ы ваю т подкисленной H2SO4 водой, затем вор онки вставляю т в теж еколбочки, в котор ы х пр оводили осаж дение, и р аствор яю т гу м иновы екислоты гор ячим р аствор ом 0.02н NaOH. В ы пар иваю т р аствор , и далееу глер од опр еделяю т по м етоду И .В . Т ю р ина. У глер од ф у львокислот опр еделяю т по р азности м еж ду общ им у глер одом и у глер одом гу м иновы х кислот. Содер ж аниеу глер одавы числяю т по ф ор м у ле: %С =

( а − в ) ⋅ 0.2 ⋅ 0.003 ⋅ V1 ⋅ 100 ⋅ K , где C ⋅ V2

а– количество м л соли М ор а, пош едш еенах олостоеопр еделение; в– количество м л соли М ор а, пош едш еенаопы тноеопр еделение; 0.2 – нор м альность соли М ор а; К –попр авкактитр у соли М ор а;

40

0.003 – гр ам м овоевы р аж ение м г-экву глер ода; V1 – общ ий объем ф ильтр ата; V2 - объем , взяты й для опр еделения; С –навескапочвы вг. 2. Последовательноевы делениер азличны х ф р акций гу м у са. Д екальцинирование. Н авеску почвы (10 г) пом ещ аю т вконическу ю колбу и заливаю т 200 м л Н 2SO4, закр ы ваю т пр обкой, несколько р аз в течение дня пер ем еш иваю т. Н а др у гой день (чер ез 20-24 часа) содер ж им ое ф ильтр у ю т и почву на ф ильтр епр ом ы ваю т 0.1н Н 2SO4 до полного вы теснения Са. Почву пр ом ы ваю т 2-3 р аза водой. Послеэтого зам ер яю т объем декальцината и для опр еделения у глер ода ф у львокислот в декальцинате бер у т 50-100 м л и пер еносят в коническу ю колбу на100 м л, нейтр ализу ю т пр обу содой и вы пар иваю т (сначаланапесчаной, азатем наводяной бане; избегать кипения!). Д алееопр еделяю т у глер од по м етоду , описанном у р анее. Вы тяж ка 0.1н NaOH. Почву на ф ильтр епер еносят в коническу ю колбу на250 м л 0.1-нор м альной щ елочью (NaOH). Д ля этого бер у т 200 м л щ елочи и из пр ом ы валки небольш им и пор циям и см ы ваю т почву в колбу . К олбы закр ы ваю т пр обкам и, пер ем еш иваю т несколько р аз и оставляю т на 20-24 часа. Н аследу ю щ ий день в колбы пр ибавляю т по 50 м л насы щ енного р аствор а Na2SO4 для коагу ляции м инер альны х коллоидов, пер ем еш иваю т, оставляю т на 15 м ину т и затем ф ильтр у ю т чер ез плотны еф ильтр ы . Почву на ф ильтр е пр ом ы ваю т 1-2%-ны м р аствор ом Na2SO4 до полного обесцвечивания пр ом ы вны х вод. Зам ер яю т общ ий объем ф ильтр ата и в одной пр обеопр еделяю т по Т ю р ину у глер од су м м ы ГК и Ф К , ав др у гой – у глер од гу м иновы х кислот. О бъем пр обколеблется от 10-25 м л, иногдадо 50 м л. По р азности нах одят содер ж аниеф у львокислот. В о втор у ю вы тяж ку попадаю т подвиж ны егу м у совы екислоты и связанны ес кальцием . Ч тобы опр еделить содер ж аниегу м у совы х кислот, связанны х с Са, ну ж но из содер ж ания у глер одаэтих кислот ввы тяж ке№ 2 отнять содер ж аниегу м у совы х кислот вы тяж ки № 1. Вы тяж ка№ 3. В эту вы тяж ку пер ех одят гу м у совы екислоты , связанны ес глинисты м и м инер алам и и полу тор ны м и оксидам и. Почву , оставш у ю ся наф ильтр епослевы тяж ки № 2, см ы ваю т из пр ом ы валки небольш им и пор циям и гор ячей 0.02н щ елочью NaOH (200 м л) в теж еконическиеколбы на250 м л. К олбы накр ы ваю т стеклам и и ставят на кипящ у ю водяну ю баню на 6 часов. Н а следу ю щ ий день добавляю т по 50 м л насы щ енного р аствор а Na2SO4, пер ем еш иваю т и чер ез 15 м ин ф ильтр у ю т и пр ом ы ваю т, как описано пр и полу чении вы тяж ки № 2. Зам ер яю т объем в отдельны х пр обах , опр еделяю т су м м у гу м у совы х кислот и гу м иновы екислоты (как описано пр и опр еделении С в вы тяж ке№ 1). О бъем пр обв зависим ости от интенсивности окр аски колеблется от 15-20 м л до 50 м л. Н иж епр иводим табличны еф ор м ы вы р аж ения данны х состава гу м у са(табл. 18, 19). Ф ор м а1 является р абочей, ф ор м а2 –окончательной.

41

Т аблица18 Содер ж аниеор ганического у глер одаввы тяж ках из почв Ф ор м а1 (р абочая) О бщ ий С в почве, %

0.1н NaOH – вы тяж капоследекальцир ования № 2, С О бГК ФК щ ий

Н епоср едственная 0.1н NaOH – вы тяж ка№ 1, С

0.1н H2SO4 вы тяж ка

О бщ ий

ГК

ФК

О бщ ий

3.44

0.35

0.07

0.28

0.12

1.45

1.11

100

10.2

2.0

8.2

3.4

42.1

32.2

%к почве %к общ ем у С почвы

0.02н NaО Н – вы тяж ка№ 3, С О бщ ий

ГК

ФК

0.34

0.60

0.29

0.31

9.9

17.5

8.5

9.0

3.44

Су м м а

Ф р акции гу м иновы х кислот 1 2 3

2. 0

Ф р акции ф у львокислот 1а

1

2

3 су м ма

30.2 8.5 40.7 3.4 4.8 5.1 9.0

22.3

Су м м авсех ф р акций, %

020

Соб., %

Глу бина, см

Почва, ном ер р азр еза

Т аблица19 Гр у пповой и ф р акционны й составгу м у са, % от у глер одаор ганического вещ ествапочвы Ф ор м а2 (составляется на основании данны х ф ор м ы 1)

Н .О . Сгк:Сф к

63.0

37.0

1.8

Ф р акции гу м иновы х кислот: 1 –опр еделяется вщ елочной вы тяж ке№ 1; 2 – вы числяется по р азности м еж ду содер ж анием гу м иновы х кислот в щ елочной вы тяж ке№ 2 и № 1; 3 –опр еделяется вщ елочной вы тяж ке№ 3. Ф р акции ф у львокислот: 1а– опр еделяется в0.1н H2SO4 вы тяж ке; 1 – вы числяется по р азности м еж ду содер ж анием ф у львокислот в щ елочной вы тяж ке№ 1 в0.1н H2SO4 вы тяж ке; 2 – вы числяется по р азности м еж ду содер ж анием ф у львокислот в щ елочной вы тяж ке№ 2 и в щ елочной вы тяж ке№ 1 за вы четом ф у львокислот 1а (Ф квы тяж ки № 2 – Ф К -1=Ф К 2); 3 –опр еделяется вщ елочной вы тяж ке№ 3.

42

Т аблица20 О сновны епоказатели гу м у сового состояния почв по Д .С. О р лову , Л.А . Гр иш иной Пр изнак Содер ж аниегу м у са, %

Запасы гу м у савслое0-20 см , т/га

О богащ енность азотом , С:N

Степень гу м иф икации ор ганического вещ ества, (Сгк:Сф к).100%

Т ип гу м у са, Сгк:Сф к

Содер ж ание«свободны х » ГК , % ксу м м еГК

Содер ж аниепр очносвязанны х ГК , % ксу м м еГК Содер ж аниенегидр олизу ем ого остатка, % к Собщ .

У р овень пр изнака О чень вы сокое В ы сокое Ср еднее Н изкое О чень низкое О чень вы сокие В ы сокие Ср едние Н изкие О чень низкие О чень вы сокая В ы сокая Ср едняя Н изкая О чень низкая О чень вы сокая В ы сокая Ср едняя Слабая О чень слабая Гу м атны й Ф у льватно-гу м атны й Гу м атно-ф у льватны й Ф у льватны й О чень вы сокое В ы сокое Ср еднее Н изкое О чень низкое В ы сокое Ср еднее Н изкое В ы сокое Ср еднее Н изкое

Пр еделы значений >10 6-10 4-6 2-4 <2 >200 150-200 100-150 50-100 <50 <5 5-8 8-11 11-14 >14 >40 30-40 20-30 10-20 <10 >2 1-2 0.5-1 <0.5 >80 60-80 40-60 20-40 <20 >20 10-20 <10 >60 40-60 <40

О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е Щ Е ЛО Ч Н О ГИ Д РО ЛИ ЗУ Е М О ГО А ЗО Т А ПО К О РН Ф И ЛД У В основу м етода полож ен гидр олиз ор ганических соединений почвы 1н р аствор ом NaOH. Пр и этом вы деляется ам м иак, котор ы й у читы вается м икр одиф ф у зны м м етодом . Пом им о ам м иакаданны й м етод у читы вает обм енны й ам м оний [2]. Х одоп ределения. А нализ пр оводится в чаш ках К онвея. В центр альну ю часть чаш ки пр иливаю т 2 м л 2% р аствор а бор ной кислоты и пр ибавляю т 2-3 капли индикатор аГр оака. В о внеш ню ю часть чаш ки пом ещ аю т 2

43

г возду ш но-су х ой почвы , р астер той и пр опу щ енной чер ез сито с отвер стиям и 1 м м , затем сю да ж евносят 5 м л 1н р аствор а NaOH, недопу ская см ачивания почвы (этом у способству ет им ею щ аяся в чаш кепер егор одка). Ч аш ку накр ы ваю т кр ы ш кой, кр ая котор ой см азы ваю т вазелином или р азогр еты м пар аф ином . К р у говы м вр ащ ением чаш ки см еш иваю т почву с щ елочны м р аствор ом , избегая его попадания в центр альну ю часть чаш ки. Ч аш ку ставят в тер м остат и вы дер ж иваю т 48 часов пр и 28о. Д ля попр авки на возм ож ноезагр язнениер еактивов пр оводят х олосты еопр еделения (не м енеедву х ) без навески почвы . По истечении у казанного ср окачаш ку вы ним аю т из тер м остата, остор ож но сним аю т кр ы ш ку и опр еделяю т количество ам м иака, связавш егося бор ной кислотой, титр ованием 0.02н р аствор ом сер ной кислоты , использу я м икр обю р етку . К онец титр ования у станавливаю т по изм енению зеленой окр аски вф иолетово-кр асну ю . Содер ж аниещ елочногидр олизу ем ого азота (м г/100 г) р ассчиты ваю т по ф ор м у ле: N , м г / 100г =

(а − в ) ⋅ 0.28 ⋅ 100 = (а − в ) ⋅ 0.28 ⋅ 50, 2

гдеа– количество м л сер ной кислоты , пош едш еенатитр ование, в– количество м л сер ной кислоты , пош едш еенах олостоетитр ование, 1 м л0.02н H2SO4 соответству ет 0.28 м г 100 – р асчет на100 г почвы 2 –навескапочвы . Р еактивы . 1. 2% р аствор бор ной кислоты : 2 г бор ной кислоты р аствор яю т в 100 м лдистиллир ованной воды . 2. 1н р аствор NaOH: 40 г NaOH р аствор яю т в1 лводы . 3. 0.02н р аствор H2SO4 готовят пу тем точного р азбавления в5 р аз ф иксанального (0.1н) р аствор асер ной кислоты . 4. И ндикатор Гр оака. О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ПО Д В И Ж Н Ы Х СО Е Д И Н Е Н И Й Ф О СФ О РА И К А ЛИ Я И З О Д Н О Й В Ы Т Я Ж К И М Е Т О Д О М Ф .В . Ч И РИ К О В А М етод р еком ендован для опр еделения подвиж ны х соединений ф осф ор а и калия в некар бонатны х чер нозем ах . О н основан на извлечении из почвы их 0.5н р аствор ом у ксу сной кислоты (р Н =2.5) пр и соотнош ении почвы к р аствор у р авном 1:25, с последу ю щ им опр еделением ф осф ор а на ф отоэлектр околор им етр е, акалия – наплам енном ф отом етр е[1, 2]. П риготовление вы тяж ки. 4 г возду ш но-су х ой почвы , р астер той и пр осеянной чер ез сито с диам етр ом отвер стий 1 м м пом ещ аю т в плоскодонны еколбы и заливаю т 100 м л 0.5н р аствор а СН 3СО О Н . Содер ж им ое колбочки взбалты ваю т 1 час, настаиваю т 18-20 часов и ф ильтр у ю т чер ез плотны й складчаты й ф ильтр , затем опр еделяю т Р2О 5 и К 2О . О пр еделение Р2О 5. В отф ильтр ованной вы тяж ке опр еделяю т Р2О 5 м етодом Д ениж е. У ксу снокислу ю вы тяж ку пер ед колор им етр ическим оп-

44

р еделением в ней ф осф ор а не тр ебу ется ни нейтр ализовать, ни вы пар ивать, ни окислять. И з ф ильтр атапипеткой бер у т 5-20 м л вы тяж ки (в зависим ости от пр едполагаем ого ф осф ор ав почве) в м ер ну ю колбу на100 м л, р азбавляю т еедистиллир ованной водой до 90-95 м л, пр иливаю т 4 м л 2.5%-ного р аствор а м олибденовокислого ам м ония в сер ной кислоте, пер ем еш иваю т, добавляю т 6 капель свеж епр иготовленного р аствор адву х лор истого олова, доводят р аствор до м етки дистиллир ованной водой и снова пер ем еш иваю т, азатем колор им етр ир у ю т. В настоящ еевр ем я им еется м ного вар иантов м етода Д ениж е. Ф .В . Ч ир иков р еком енду ет для колор им етр ир ования вар иант А . М алю гина и Е . Х р еновой. 5-20 м л ф ильтр атапом ещ аю т вм ер ны еколбы на100 м л, пр иливаю т небольш оеколичество дистиллир ованной воды , сю да ж епр иливаю т 10 м л 27%-ного р аствор а сер ной кислоты и 10 м л 2%-ного р аствор а м олибденовокислого ам м ония и доливаю т дистиллир ованной водой до м етки. Т щ ательно пер ем еш иваю т. Пер ед ф отоколор им етр ир ованием пр ибавляю т 3-5 капель свеж епр иготовленного р аствор а х лор истого олова. О бязателен контр ольны й опы т начистоту р еактивов. К р ом е того, необх одим о пр околор им етр ир овать сер ию эталонны х р аствор ов с известной концентр ацией Р2О 5. Пр осм отр эталонны х и испы ту ем ы х р аствор ов пр оизводится в одной и той ж екю вете, пр и одном и том ж есветоф ильтр е(кр асны й). Н авеску 0.1917 г К Н 2РО 4 р аствор яю т в 1 л дистиллир ованной воды (в м ер ной колбе). Полу ченны й р аствор содер ж ит 0.1 м г Р2О 5 в 1 м л. И з этого стандар тного р аствор а готовят р абочий обр азцовы й р аствор ф осф атов. Д ля этого 20 м л стандар тного р аствор а пер еносят пипеткой в м ер ну ю колбу на 1 л и доливаю т дистиллир ованной водой до м етки. 1 м л этого р аствор а содер ж ит 0.002 м г Р2О 5. И з него готовят сер ию эталонны х р аствор ов. Е еготовят в м ер ны х колбах на 100 м л. Бер у т 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60 и т.д. ил и пр оделы ваю т все, что у казано вы ш едля испы ту ем ого р аствор а в зависим ости от вы бр анного м етода исследования. По показателям колор им етр а и концентр ации Р2О 5 в м г на 1 м л обр азцового р аствор а стр оят калибр овочны й гр аф ик, отклады вая по гор изонтальной оси (ось абсцисс) известны еконцентр ации Р2О 5 ,а по вер тикальной (ось ор динат) – соответству ю щ иеим оптическиеплотности. Содер ж аниеР2О 5 вм г/100 г почвы р ассчиты ваю т по ф ор м у ле: Р2 О 5 , м г / 100г =

0.002 ⋅ Д х ⋅ Vэт ⋅ 100 ⋅ Vо б ⋅ КН 2О Д эт ⋅ Р ⋅ Vо пр

, где

Д х – оптическая плотность исследу ем ого р аствор а; 0.002 –м г Р2О 5 в1 м л обр азцового р аствор а; Vэт – количество м л обр азцового р аствор авзятого для ср авнения (из ш калы эталонны х р аствор ов); Vоб– общ ий объем вы тяж ки, м л; 100 – пер есчет на100 г почвы ; КН О - коэф ф ицие нт гигр оскопичности; Д эт –оптическая плотность эталонного р аствор а; 2

45

Р – навескапочвы , г; Vопр – объем вы тяж ки, взяты й наопр еделение. Расчет м ож но пр оводить по калибр овочном у гр аф ику . По величине оптической плотности исследу ем ого р аствор а и калибр овочном у гр аф ику нах одят концентр ацию опр еделяем ого вещ ества в р аствор еи пер есчиты ваю т его содер ж аниев100 г почвы . Реактивы . 1. 0.5н р аствор CН 3СО О Н . 30 м л ледяной у ксу сной кислоты доводят дистиллир ованной водой до 1 л. 2. Раствор м олибденовокислого ам м ония в 10н H2SO4. Сначалапр иготовить 10н р аствор кислоты . Е го готовят в тер м остойкой колбе: в 500 м л дистиллир ованной воды остор ож но пр иливаю т 280 м л H2SO4 (плотность 1.84). Раствор ох ладить. Затем готовят водны й р аствор (NH4)6Mo7O24.4H2O: бер у т 25 г м олибденовокислого ам м ония и р аствор яю т в 200 м л нагр етой до 60о дистиллир ованной воды . После ох лаж дения р аствор м олибденовокислого ам м ония вливаю т небольш им и пор циям и в р аствор сер ной кислоты и доводят общ ий объем до 1 л водой. 3. 27%-ны й р аствор H2SO4. 150 м л концентр ир ованной H2SO4 (плотность 1.84) остор ож но пр иливаю т в 600 м л дистиллир ованной воды , ох лаж даю т, доливаю т водой до 1 л, пер ем еш иваю т. 4. 2%-ны й р аствор м олибденовокислого кислого ам м ония. 2 г соли (NH4)6Mo7O24.4H2O р аствор яю т в100 м лдистиллир ованной воды . 5. Раствор дву х лор истого олова SnCl2.2H2O. 2.5 г соли SnCl2.2H2O р аствор яю т пр и нагр евании в 24 м л концентр ир ованной Н Cl пл. 1.19. Послеох лаж дения пр иливаю т дистиллир ованну ю воду до м етки. 100 м л и полу чаю т р аствор оловав10%-ном р аствор еHCl. О п ределение К 2О пр оизводят в оставш ем ся ф ильтр атена плам енном ф отом етр е. Пр инцип и сх ем а р аботы плам енного ф отом етр а, а такж е тех ника вы полнения анализа на нем даны в инстр у кции, пр илагаем ой к пр ибор у . Содер ж аниекалия в почве, опр еделяем ого наплам енном ф отом етр е, р ассчиты ваю т по ф ор м у ле: К2 О , м г / 100г =

а ⋅ Vо б ⋅ 100 КН 2О , где г ⋅ 1000

а – концентр ация К 2О в м г на1 л вы тяж ки, найденная по калибр овочном у гр аф ику ; Vоб– общ ий объем вы тяж ки; 100 – коэф ф ициент пер есчетана100 г почвы ; г – навескавозду ш но-су х ой почвы ; 1000 – коэф ф ициент пер есчетаконцентр ации на1 м л; КН О - коэф ф ицие нт гигр оскопичности. Постр оениекалибр овочной ш калы . Ш калу обр азцовы х р аствор ов готовят на 0.5н р аствор еу ксу сной кислоты . Н авеску 1.583 г пер екр исталли2

46

зованного К Cl р аствор яю т в 1 л р аствор а-вы теснителя. В 1 м л этого р аствор а содер ж ится 1 м г К 2О . В м ер ны еколбы ем костью 250 м л набир аю т возр астаю щ ееколичество обр азцового р аствор а: 0.5; 1; 2.5; 5; 7.5; 10; 12.5; 15; 20; 25 м л. 0.5н р аствор ом у ксу сной кислоты доводят объем до м етки и пер ем еш иваю т. К онцентр ация калия в колбах бу дет соответственно 2; 4; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 80; 100 м г К 2О на1 л. Раствор с концентр ацией 100 м г К 2О на 1 л использу ю т для «у том ления» ф отоэлем ента. Пр иготовленны естандар тны ер аствор ы последовательно, начиная с наим еньш ей концентр ации, вводят в плам я пр ибор а и записы ваю т показания гальваном етр а. Затем стр оят гр аф ик: наоси абсцисс отклады ваю т значения концентр ации (м г/л К 2О ), анаоси абсцисс ор динат – соответству ю щ иепоказания гальваном етр а. По точкам , полу ченны м пр и пер есечении гальваном етр а и ш калы концентр аций обр азцовы х р аствор ов, стр оят калибр овочну ю кр иву ю , котор ая в основной своей части пр едставляет пр ям у ю линию с небольш им изгибом пр и наим еньш их и наибольш их концентр ациях . О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Е ПО Д В И Ж Н Ы Х СО Е Д И Н Е Н И Й Ф О СФ О РА И К А ЛИ Я И З О Д Н О Й В Ы Т Я Ж К И М Е Т О Д О М Б.П. М А Ч И ГИ Н А М етод основан наизвлечении подвиж ны х соединений ф осф ор аи калия из почвы 1%-ны м р аствор ом у глекислого ам м ония, р Н 9.0, пр и 25 ± 2оС. Соотнош ениепочва:р аствор р авно 1:20, взбалты вание5 м ин, настаивание20 часов. М етод пр инят стандар тны м для кар бонатны х почв [1, 2]. Х од оп ределения. 5 г возду ш но-су х ой почвы (сито d=1 м м ) пом ещ аю т в плоскодонны еколбы ем костью 200-250 м л, пр иливаю т 100 м л 1%ного р аствор а (NH4)2CO3 взбалты ваю т 5 м ин, настаиваю т 18-20 часов пр и 25 ± 2оС (ж елательно в тер м остате). Н а следу ю щ ий день су спензию пер ем еш иваю т и ф ильтр у ю т. Е сли у глеам м онийная вы тяж ка бесцветна или слабоокр аш ена, то ф осф ор в ней опр еделяю т колор им етр ически без пр едвар ительной обр аботки. Е сли вы тяж ка окр аш ена, то ее пр едвар ительно обесцвечиваю т. Д ля этого окисляю т ор ганическиевещ ества пер м анганатом или поглощ аю т их активир ованны м у глем . О бесцвечивание вы тяж ки пер м анганатом : 5-20 м л окр аш енного ф ильтр ата пом ещ аю т в м ер ны еколбы ем костью 100 м л, пр иливаю т 2 м л 27%-ного р аствор а H2SO4 и 4 м л 0.5н р аствор а KМ nO4. К олбы пом ещ аю т на электр ическиеплитки и кипятят 2 м ин с м ом ента закипания см еси. И збы ток KМ nO4 обесцвечиваю т, пр ибавляя к гор ячем у р аствор у 1 м л 10%ного р аствор аглю козы или каплей 0.05н р аствор ащ авелевой кислоты . Послеох лаж дения в р аствор еопр еделяю т ф осф ор колор им етр ически лю бы м описанны м вы ш ем етодом , но с у четом добавленной для окисления H2SO4. О бесцвечиваниеу глем . Бер у т пр им ер но 30-40 м л ф ильтр ата в колбочки ем костью 50-100 м л, всы паю т 0.1-0.3 г активир ованного у гля, пер ем еш иваю т и настаиваю т 10-20 м ин (если р аствор необесцветился, добавляю т ещ е0.1 г у гля), затем ф ильтр у ю т. В аликвотебесцветного ф ильтр ата опр еделяю т ф осф ор колор им етр ически.

47

В оставш ейся части ф ильтр ата (без пр едвар ительного его обесцвечивания) опр еделяю т калий на плам енном ф отом етр е. Ш калу обр азцовы х р аствор ов готовят на 1%-ном р аствор е у глекислого ам м ония. Пр и отсу тствии плам енного ф отом етр а калий опр еделяю т лю бы м х им ическим м етодом , использу я этот ж еф ильтр ат. Н иж еописы вается кобальтнитр итны й м етод опр еделения калия. Реактивы . 1. 1%-ны й р аствор (NH4)2CO3: 10 г изм ельченной, х ор ош о пер ем еш анной соли (NH4)2CO3 р аствор яю т в дистиллир ованной воде, доводя затем объем р аствор аточно до 1 л. 2. 27%-ны й р аствор H2SO4. 3. 2%-ны й р аствор (NH4)6Mo7O24.4H2O. 4. 0.5н р аствор KМ nO4. 15.8 г соли KМ nO4 р аствор яю т, доливаю т водой до 1 л, пер ем еш иваю т. 5. 10%-ны й р аствор глю козы . 6. 0.05н р аствор Н 2С2О 4.2Н 2О . 1.35 г р аствор яю т и доливаю т водой до 1 л. 7. О чищ енны й активир ованны й у голь. 8. Раствор дву х лор истого оловаSnCl2.2H2O.

ГРА Д А Ц И И ПО О БЕ СПЕ Ч Е Н Н О СТ И ПО Ч В ПО Д В И Ж Н Ы М И Ф О РМ А М И N, P2O5 И К 2О . Д ля оценки полу ченны х р езу льтатов по опр еделению подвиж ны х ф ор м N, P2O5 и К 2О необх одим о их сопоставить с данны м и таблиц 21, 22, 23, 24, 25 [1,2]. Т аблица21 О беспеченность почвлегкогидр олизу ем ы м азотом (вм г N на100 г почвы ) О беспеченность азотом О чень низкая Н изкая Ср едняя В ы сокая

р Н м еньш е5 1 2 3 <4 <5 <7 <5 <7 <10 5-7 7-10 10-14 >7 >10 >14

1 <3 <4 4-6 >6

р Н 5-6 2 <4 <6 6-8 >8

3 <6 <8 8-12 >12

1 <3 <4 4-5 >5

р Н вы ш е6 2 3 <4 <5 <5 <7 5-7 7-10 >7 >10

Пр им ечание. 1 – для зер новы х ку льту р ; 2 – для кар тоф еля и кор неплодов; 3 – для овощ ны х ку льту р .

48

Т аблица22 Гр у ппир овкапочвпо классам содер ж ания вних подвиж ны х ф ор м ф осф атовдля зер новы х и зер нобобовы х ку льту р К ласс

Содер ж аниеР2О 5 (вм г на100 г почвы ) по Ч ир икову Т р у огу М ачигину <2 <3 <1.0 <5 <7 <1.5 5-10 7-12 1.5-3.0 10-15 12-18 3.0-4.5 15-20 18-25 4.5-6.0 >20 >25 >6.0

К ир санову <3 <8 8-15 15-20 20-30 >30

1 2 3 4 5 6

А р р ениу су <8 <15 15-30 30-45 45-60 >60

Т аблица23 Гр у ппир овкапочвпо классам содер ж ания вних обм енного калия для зер новы х и зер нобобовы х ку льту р К ласс М асловой <5 <10 10-15 15-20 20-30 >30

1 2 3 4 5 6

Содер ж аниеК 2О (вм г на100 г почвы ) по Пейве Бр овкиной Пр отасову Гу сейнову <3 <4 <10 <20 <7 <8 <20 <30 7-10 8-14 20-30 30-50 10-15 14-20 30-40 50-70 15-20 20-30 40-60 70-100 >20 >30 >60 >100

Ч ир икову 0-2 2-4 4-8 8-12 12-18 >18

Т аблица24 О беспеченность почвдосту пны м и ф осф атам и для кор неплодови овощ ны х ку льту р К ласс К ир санову I II <8 <15 <15 <20 15-20 20-30 >20 >30

1 2 3 4

Содер ж аниеР2О 5 (вм г на100 г почвы ) по Ч ир икову Т р у огу М ачигину I II I II I II <5 <10 <7 <12 <1.5 <3.0 <10 <15 <12 <18 <3 <4.5 10-15 15-20 12-18 18-25 3.0-4.5 4.5-6 >15 >20 >18 >25 >4.5 >6

А р р ениу су I II <15 <30 <30 <45 30-45 45-60 >45 >60

Пр им ечание. I – для кор неплодов и кар тоф еля; II – для овощ ны х ку льту р ; 1 – очень низкая обеспеченность почв досту пны м и ф осф атам и; 2 – низкая; 3 – ср едняя; 4 – вы сокая. Т аблица25 О беспеченность почвдосту пны м калием для кор неплодови овощ ны х ку льту р К ласс

1 2 3 4

I <10 <15 15-20 >20

Содер ж аниеК 2О (вм г на100 г почвы ) по М асловой Пр отасову II I <15 <20 <20 <30 20-30 30-40 >30 >40

II <30 <40 40-60 >60

49

Пр им ечание. I – для кор неплодов и кар тоф еля; II – для овощ ны х ку льту р ; 1 – очень низкая обеспеченность; 2 – низкая; 3 – ср едняя; 4 – вы сокая. Л И Т Е Р А Т УР А 1. В ор обьеваЛ.А . Х им ический анализ почв: У чебник. М .: И зд-во М ГУ , 1998. 272 с. 2. Почвоведение. Лабор атор ны й пр актику м / Под р ед. А .И . Гор бы левой. М инск: Д изайн ПРО , 2000. 192 с. 3. Ш еин Е .В ., А р х ангельская Т .А ., Гончар ов М .В . и др . Полевы еи лабор атор ны е м етоды исследования ф изических свойств и р еж им ов почв. М .: И зд-во М ГУ , 2001. 200 с.

50

СО Д Е РЖ А Н И Е В В Е Д Е Н И Е … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… … … … … .3 1. О Т БО Р И ПО Д ГО Т О В К А ПО Ч В Е Н Н Ы Х ПРО Б К А Н А ЛИ ЗУ , Е Д И Н И Ц Ы И ЗМ Е РЕ Н И Я У РО В Н Е Й ПО К А ЗА Т Е ЛЕ Й … … … … … … … .3 2. А ГРО Ф И ЗИ Ч Е СК И Е М Е Т О Д Ы И ССЛЕ Д О В А Н И Я ПО Ч В … … … … 9 3. М Е Т О Д Ы О ПРЕ Д Е ЛЕ Н И Я Х И М И Ч Е СК И Х СВ О Й СТ В ПО Ч В … … 18 ЛИ Т Е РА Т У РА … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..… 49

51

А втор : Я блонских Лидия А лександр овна Редактор : Т их ом ир оваО .А .