- •Лабораторные работы по основам почвоведения
- •Содержание
- •От автора
- •О порядке выполнения работ
- •Содержание
- •Химический состав почвообразующих пород (в %)
- •Оборудование
- •Вопросы для самопроверки
- •Содержание
- •Гранулометрические фракции пород и почв (по н.А. Качинскому)
- •Классификация почв по механическому составу
- •Признаки механического состава почв
- •Зональные типы кор гипергенеза
- •Удельный вес минералов почвы
- •Высота капиллярного подъема в колонках из грунта с различной крупностью зерен
- •Поглощение фосфора несиликатными полуторными
- •Набухание минералов (в %) к первоначальному объему
- •Химический состав механических фракций почвообразующей породы и почвы
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Гранулометрический анализ почвенных образцов
- •1. Подготовка образцов для анализа
- •Погружение пипетки
- •Пример расчета для карбонатной почвы
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Изменение внутренней поверхности слоя почвы 20 см
- •Зависимость величины суммарной поверхности частиц
- •Свойства различных дисперсий вещества
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Определение физико-химической или ионно-сорбционной поглотительной способности почвы
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Нормы извести (в т/га)
- •Вопросы для самопроверки
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Электрометрическое определение рН почв
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Среднее содержание химических элементов
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Качественный анализ гумусовых веществ почвы
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Определение содержания гумуса в почвах
- •Запас энергии в почвах
- •Список рекомендуемой литературы
- •Количество и состав гумуса почв
- •Содержание
- •Строение почвы
- •Окраска почвы
- •Структура почвы
- •Гранулометрический состав
- •Сложение почв
- •Новообразования
- •Включения почвы
- •Вскипание почвы от соляной кислоты
- •Вопросы для самопроверки
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •На континентах мира»
- •Содержание
- •Вопросы для самопроверки
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Связь природной зональности с климатическими условиями
- •Периодичность зональности почвенного покрова (по д.Г. Виленскому, 1961)
- •Содержание
- •Композиция почвенного покрова суши
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Оборудование
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Список рекомендуемой литературы
Содержание
1. Что называется реакцией почвы?
2. Почему реакция почвы обозначается символом рН?
3. Для чего нужно знать величину рН почвы?
4. Определить рН двух-трех образцов почвы.
5. По найденной величине рН указать, на какие свойства почвы влияет ее реакция, и определить дозу извести.
6. Уяснить модель и функции рН почвы.
7.Оценить достоинство картограммы кислотности почв отдельного колхоза или совхоза.
Различают два вида реакции почвы: актуальную и обменную кислотность. Содержание в почвенном растворе свободных ионов водорода обуславливает ее активную кислотность, которая определяется в водной вытяжке.
Реакция почвы, обусловленная ионами водорода, которые вытесняются нейтральной солью (хлористый натрий, хлористый калий и др.), является обменной кислотностью. Как активная, так и обменная кислотности почвы обозначаются условным символом рН (пе-аш), р - обозначение концентрации, Н - иона водорода. Как же получен этот символ, обозначающий реакцию почвы?
В любом растворе содержатся водородные и гидроксильные ионы. Произведение концентрации этих ионов всегда равно 10-14. Отсюда следует, что, зная концентрацию водородных ионов, можно определить величину концентрации гидроксильных ионов. Так, молекула дистиллированной воды при температуре ее 22,5°С диссоциирует на один водородный и один гидроксильный ионы. Поэтому такой раствор имеет нейтральную реакцию. В нем (Н+) = 10-7 и (ОНˉ) = 10-7, а их произведение составляет 10-14.
Допустим, что в растворе почвы (Н+) = 10-5. В этом случае (ОН ) = 10-9. Упростить это выражение можно с помощью десятичных логарифмов. Так, применяя их, можно записать: -lg (Н+) = 5. Подставляя в левую часть равенства условный символ рН, получим рН = 5. Таким образом, рН является отрицательным логарифмом концентрации ионов водорода в почвенном растворе. В зависимости от показателя рН почвы делятся на
сильнокислые (рН менее 4,5), среднекислые (рН = 4,6 - 5,0), слабокислые (рН = 5,1 - 5,5), близкие к нейтральным (рН = 5,6 - 6,0), нейтральные
(рН - 6,1 - 7,0), слабощелочные (рН = 7,1 -7,5), среднещелочные (рН = 7,6 - 8,5) и сильнощелочные (рН более 8).
Чтобы составить четкое суждение о диапазоне значений рН, надо зарисовать модель рН почвы. Рассматривая рисунок, следует уяснить пределы измерения рН, зависимость величины рН от состава раствора, а также избирательную реакцию живых организмов на состояние рН почвы.
В сильнокислых почвах оказываются подвижными и выносятся за пределы профиля гумус и все макро- и микроэлементы. При щелочной реакции в почве подвижны кальций, хлор, натрий, кремний. Марганец, железо, фосфор, наоборот, малоподвижны. Зато при нейтральной реакции в почве складываются благоприятные условия как миграции, так и аккумуляции всех макро- и микроэлементов.
У кислых почв доминирует грибная микрофлора и очень мало азотфиксирующих бактерий. Такие почвы имеют избыток подвижного алюминия, который токсичен для развития низших и высших организмов.
Только в почве с нейтральной или слабокислой реакцией богаты и жизнедеятельны микроорганизмы, среди которых преобладают бактерии,
Модель и функции рН почвы
|
||||||||||||
|
Возрастание щелочности |
|
рН |
|
Реакция зависит от присутствия и соотношения в растворе
|
Влияние диапазона рН на развитие растений |
||||||
Н+<ОН- |
14 |
|
|
|||||||||
|
13 |
|
|
|||||||||
|
12 |
|
|
|
|
|
Развитие всех растений подавлено высокой щелочностью |
|||||
|
11 |
|
|
|
|
|
||||||
|
10 |
|
|
|
соды |
|
||||||
|
9 |
|
|
|
|
|
Хлопчатник |
|||||
|
бикарбонат Са |
|
||||||||||
карбонат Са |
||||||||||||
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||||
Н+=ОН- |
Возрастание кислотности |
7 |
|
|
|
углекислота |
|
Сахарная свекла, клевер, горох, пшеница |
||||
|
|
бикарбонат Са |
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
6 |
|
|
|
|
|
|
Овес, рожь, лен, картофель (5 рН), люпин (5-4 рН) |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
4 |
|
|
СО2 |
органические |
|
||||||
кислоты и их соли |
|
|||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
Развитие всех растений подавлено высокой кислотностью |
|||||
|
|
|||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
Н+>ОН- |
1 |
|
|
минеральные кислоты
|
||||||||
|
||||||||||||
|
|
|
Измерение рН |
|
актиномицеты. При рН менее 4,0 развитие всех растений подавлено высокой кислотностью, а при рН более 9,0 - высокой щелочностью. Это означает, что диапазон существования живых организмов находится в пределах от 4,0 до 9,0.
Культурное растение избирательно реагирует на величину рН почвы. Нормальное развитие хлопчатника происходит при рН = 8,0, сахарной свеклы - рН =87, клевера, гороха, пшеницы - рН = 6-7, овса, ржи, льна –
рН = 6-5, картофеля - рН = 5, люпина - рН = 4-5.
Наиболее доступным является колориметрический метод определения рН почвы. Его сущность состоит в нахождении концентрации ионов водорода путем сопоставления (сравнения) окрасок растворов.
Для этой цели используется прибор Н.И. Алямовского, с помощью которого определяется рН в интервале от 4,0 до 8,0 с точностью 0,2. В приборе, части которого размещены в небольшом ящике, имеется компаратор, набор больших и малых пробирок, флакон комбинированного индикатора, запас соли хлористого калия, пипетки на 5 и 0,3 мл и серия эталонных растворов в запаянных трубках.
Ход определения рН
1. Десять граммов почвы помещается в большую пробирку и приливается 25 мл 1,0 н раствора хлористого калия. Пробирка закрывается резиновой пробкой. Содержимое взбалтывается и оставляется на 18-24 часа для отстаивания.
2. Из чистого раствора, не допуская его взмучивания, пипеткой берется 5 мл и переносится в маленькую пробирку. В содержимое пробирки вводится 0,3 мл комбинированного индикатора. Легким встряхиванием содержимое пробирки доводится до равномерного окрашивания.
3. Пробирка с окрашенным раствором помещается в среднее гнездо компаратора, и производится сравнение с эталонами шкалы. Отыскав тот из них, окраска которого совпала с окраской испытуемого раствора, читают показатель рН. После этого полученные данные о реакции почвы интерпретируются, т.е. дается объяснение свойств почвы, обусловленных величиной ее кислотности или щелочности. Руководствуясь выявленными значениями рН и данными приведенной таблицы, следует определить дозы извести на поля изученных категорий почв.
Затем надо внимательно рассмотреть картограмму кислотности почв и оценить ее достоинства. При этом требуется указать состояние наглядности и возможности привлечения изображений картограммы для практических целей. И, наконец, руководствуясь данными о нормах извести, необходимо объяснить, почему при одних и тех же показателях кислотности для тяжелосуглинистых почв доза извести на 2 тонны больше, чем для легких почв.