- •Практическое руководство по химии почв
- •Введение
- •Раздел I. Валовой анализ
- •1.1. Способы разложения почв
- •1.1.1. Разложение почв кислотами.
- •1.1.2. Разложение почв сплавлением.
- •1.1.3. Разложение почвы спеканием.
- •1.2. Определение гигроскопической влажности
- •1.3. Определение потери при прокаливании
- •1.4. Спекание почвы с содой
- •1.5. Анализ элементного состава почв
- •1.5.1. Определение кремния желатиновым методом
- •Пример расчета. Для спекания взято 1,0224 г прокаленной почвы. Прокаленный осадок SiO2 весит 0,8014 г. Содержание SiO2 равно:
- •1.5.2. Определение полуторных оксидов гравиметрическим методом
- •1.5.3. Определение железа фотометрическим методом
- •1.5.4. Определение алюминия фотометрическим методом
- •1.5.5.Вычисленное содержание алюминия по разности
- •1.5.6. Определение кальция и магния комплексонометрическим методом
- •1.5.6.1. Определение кальция
- •1.5.6.2. Определение суммы кальция и магния
- •1.5.7. Пероксидный метод определения титана
- •1.5.8. Определение фосфора фотометрическим методом
- •1.6. Способы выражения результатов валового анализа
- •1.7. Пересчеты данных валового анализа
- •1.8. Использование данных валового анализа
- •1.8.1. Использование элементного состава для суждения о генезисе почв.
- •1.8.2. Использование элементного состава для оценки потенциального плодородия почвы.
- •1.8.3. Использование данных элементного состава для расчета молекулярных отношений
- •1.8.4. Использование данных элементного состава для расчета запасов химических элементов
- •Пример расчета. Найти запас SiO2 в т/га если его содержание равно 80,63 %, плотность сложения почвы 1,18 г/см3, мощность слоя 9 см.
- •1.8.5. Использование данных элементного состава при изучении биологического круговорота веществ
- •1.8.6. Использование данных элементного состава для
- •1.8.6.1. Метод прямого сравнения
- •1.8.6.2. Методы стабильного компонента
- •1.8.6.2.1. Метод молекулярных отношений
- •1.8.6.2.2. Метод элювиально-аккумулятивных (еа) коэффициентов
- •1.8.6.2.3. Метод баланса веществ
- •1.8.7. Использование данных элементного состава для диагностики минералов илистой фракции.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Раздел II. Ионно-солевой комплекс почв
- •2.1. Метод водной вытяжки
- •2.1.1. Влияние солей на сельскохозяйственные культуры
- •2.1.2. Достоинства и недостатки водной вытяжки как метода изучения засоленных почв
- •2.1.3 Анализ водной вытяжки
- •2.1.3.1. Определение величины рН водной вытяжки
- •2.1.3.2. Определение величины сухого остатка
- •2.1.3.3. Определение величины прокаленного остатка
- •2.1.3.4. Определение щелочности от растворимых карбонатов
- •2.1.3.5. Определение общей щелочности
- •2.1.3.6. Определение хлорид-ионов
- •2.1.3.7. Определение сульфат-ионов
- •2.1.3.8. Определение ионов кальция и магния комплексонометрическим методом
- •2.1.3.8.1. Определение кальция
- •2.1.3.8.2. Определение суммы кальция и магния
- •2.1.3.9. Определение натрия и калия
- •2.1.3.9.1. Определение натрия и калия методом фотометрии пламени
- •2.1.3.9.2. Определение содержания натрия и калия по разности
- •Форма 4. Данные анализа водной вытяжки
- •2.1.4. Интерпретация данных водной вытяжки
- •2.1.4.1. Характеристика солевого режима почв по величине сухого остатка
- •2.1.4.2. Оценка химизма (типа) засоления почв.
- •2.1.4.2.1. Общие принципы оценки химизма засоления почв
- •2.1.4.2.2. Оценка степени засоления почв по содержанию токсичных ионов
- •2.1.4.2.3. Оценка степени засоления почв по «суммарному эффекту» токсичных ионов
- •2.1.5. Расчет промывной нормы
- •2.2. Катионообменная способность почв
- •2.2.1. Общие представления о катионообменной
- •2.2.2. Методы определения катионообменной способности почв
- •2.2.2.1. Оценка эффективной емкости катионного обмена
- •2.2.2.2. Определение стандартной емкости катионного обмена по Бобко-Аскинази в модификации цинао
- •2.2.2.3. Определение суммы обменных оснований методом Каппена-Гильковица
- •2.2.2.4. Определение гидролитической кислотности
- •2.2.2.5. Определение обменных катионов по методу Пфеффера в модификации в.А. Молодцова и и.В. Игнатовой
- •2.2.2.5.1. Определение кальция комплексонометрическим методом
- •2.2.2.5.2. Определение суммы кальция и магния комплексонометрическим методом
- •2.2.2.5.3. Определение натрия и калия методом фотометрии пламени
- •2.2.3. Использование результатов определения катионообменной способности почв
- •2.2.3.1. Вычисление степени насыщенности почв основаниями
- •2.2.3.2. Расчет дозы извести
- •2.2.3.3. Вычисление степени солонцеватости почв
- •2.2.3.4. Расчет дозы гипса
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Раздел III. Органическое вещество почвы
- •3.1. Подготовка почвы для определения содержания и состава гумуса
- •3.2. Методы определения содержания общего гумуса почвы
- •3.2.1. Прямые методы определения содержания углерода органических соединений (гумуса) почвы.
- •3.2.2. Косвенные методы определения содержания углерода органических соединений (гумуса) почвы
- •3.2.2.1. Определение гумуса методом и.В.Тюрина в модификации в.Н.Симакова
- •3.2.2.2. Другие модификации метода и.В. Тюрина.
- •3.2.2.2.1. Спектрофотометрический метод определения содержания гумуса (д.С. Орлов, н.М. Гриндель)
- •3.2.2.2.2. Определение содержания органического углерода почвы методом и.В.Тюрина в модификации б.А.Никитина.
- •3.3. Методы определения общего содержания азота почвы.
- •3.3.1. Определение общего содержания азота методом Кьельдаля.
- •3.3.2. Определение общего содержания азота микрохромовым методом и.В. Тюрина.
- •3.4. Использование данных по содержанию общего гумуса и азота
- •3.4.1. Расчет отношения c:n
- •3.4.2. Вычисление запасов гумуса, углерода и азота.
- •3.5. Методы определение группового и фракционного состава гумуса.
- •3.5.1. Определение группового и фракционного состава гумуса по методу и.В. Тюрина в модификации в.В.Пономаревой и т.А.Плотниковой
- •3.5.2. Определение группового и фракционного состава гумуса по модифицированной схеме в.В.Пономаревой и т.А. Плотниковой (т.А. Плотникова, н.Е. Орлова, 1984).
- •Ход анализа
- •3.5.3. Ускоренный пирофосфатный метод определения состава гумуса по м.М. Кононовой и н.П. Бельчиковой
- •3.6. Методы изучения некоторых свойств гумусовых кислот при анализе фракционно-группового состава гумуса
- •3.6.1. Определение порога коагуляции гуминовых кислот.
- •3.6.2. Оптические свойства гумусовых веществ.
- •3.6.2.1. Электронные спектры поглощения гумусовых веществ
- •3.6.2.2. Определение коэффициента цветности q4/6
- •3.6.3. Гель-хроматография гумусовых веществ
- •3.7. Показатели гумусового состояния почв
- •Продолжение таблицы 31
- •3.8. Методы определения содержания и состава органического вещества в болотных торфяных почвах.
- •3.8.1. Определение потери при прокаливании и зольности торфа.
- •3.8.2. Одновременное определение общего содержания углерода и азота в торфяных почвах методом Анстета в модификации в.В. Пономаревой и т. А. Николаевой
- •Вычисление результатов анализа
- •Для анализа используют следующие реактивы:
- •3.8.3. Определение общего содержания азота в растительных материалах (торфах, лесных подстилках и пр.) методом к.Е. Гинзбурга и г.М. Щегловой
- •3.8.4. Определение содержания органического азота в вытяжках из торфов микрохромовым методом и.В. Тюрина
- •3.8.5. Определение состава органического вещества торфяно-болотных почв по методу в.В. Пономаревой и т.А. Николаевой.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Раздел I. Валовой анализ ……………………………………
- •Раздел II. Ионно-солевой комплекс почв ……………………
- •Раздел III. Органическое вещество почв
2.1.5. Расчет промывной нормы
Сельскохозяйственное освоение солончаков и других засоленных почв (в первую очередь их солончаковых и высокосолончаковых разностей) возможно лишь при удалении солей, как правило, за счет промывки. В качестве главного и наиболее надежного способа удаления солей применяется сквозная промывка почв, обеспечивающая вынос солей из всей толщи почвенного профиля.
Количество воды, которое требуется для промывки солей, называется промывной нормой. Для ее расчета широко применяется формула, предложенная В.Р.Волобуевым:
МПР = 10000 . d . lg(Sh/So),
где МПР – промывная норма, м3/га; Sh – содержание солей в слое почвогрунта нуждающемся в промывке, в % от массы почвы; So – допустимое содержание солей в этом слое, в % от массы почвы; d – показатель солеотдачи, устанавливаемый по данным опытно-производственных промывок. Для ориентировочных расчетов можно использовать данные представленные в таблице 20.
Таблица 20. Значение показателя солеотдачи d в зависимости от химического и гранулометрического состава промываемых почв (В.Р.Волобуев, 1975)
|
Гранулометрический состав |
Тип засоления | |||
|
Хлоридный |
Сульфатно-хлоридный |
Хлоридно-сульфатный |
Сульфатный | |
|
Песчаный, супесчаный |
0,62 |
0,72 |
0,82 |
1,18 |
|
Суглинистые слоистые |
0,92 |
1,02 |
1,12 |
1,41 |
|
Глинистые и суглинистые с пониженной солеотдачей |
1,22 |
1,32 |
1,42 |
1,78 |
|
Глинистые |
1,80 |
1,90 |
2,10 |
2,40 |
|
Слитые глинистые почвы |
2,70 |
2,80 |
3,00 |
3,30 |
При проведении промывок засоленных почв обычно используют такой показатель, как средневзвешенное содержание солей в метровой и двухметровой толщах. Этот показатель дает представление об общем содержании солей, которое необходимо удалить из почвы при промывках. Средневзвешенное содержание солей в любом заданном слое рассчитывается следующим образом: содержание сухого остатка умножается на мощность соответствующего горизонта, затем все полученные результаты суммируются и полученная сумма делится на мощность всей толщи.
Пример подобного расчета для метрового слоя почвы, из профиля которой были отобраны пять образцов, характеризующихся различной величиной сухого остатка приведен в таблице 21.
Аналогичным образом рассчитывается и средневзвешенное содержание отдельных ионов в заданном слое почвы, на основании чего можно установить его тип засоления и с помощью справочных данных (табл. 20) определить показатель солеотдачи.
Таблица 21. Расчет средневзвешенного количества солей в заданном слое почвы.
|
Глубина, см |
Сухой остаток, % |
Мощность слоя, см |
Произведение % солей на мощность слоя |
|
0-5 |
3,25 |
5 |
16,25 |
|
5-25 |
2,20 |
20 |
44,0 |
|
25-50 |
1,05 |
25 |
26,25 |
|
50-70 |
0,60 |
20 |
12,0 |
|
70-100 |
0,22 |
30 |
6,6 |
|
0-100 |
Средневзвешенная величина - 1,05 |
100 |
Сумма 105,1 |
В нашем случае, например, для почвы глинистого гранулометрического состава при хлоридном типе засоления и допустимом содержании солей после промывки на уровне 0,15% промывная норма для метрового слоя составит:
Мпр = 10000 . 1,80 . lg (1,05/0,15) = 15200 м3/га.
При тех же условиях, но при сульфатном засолении:
Мпр = 10000 . 2,40 . lg (1,05/0,15) = 20300 м3/га.
Однако необходимо помнить, что средневзвешенное содержание солей дает представление лишь об их общем количестве, которое, например, необходимо удалить из почвы при промывках. В то же время на его основании нельзя судить о степени пригодности почвы для сельскохозяйственного использования. Это связано с тем, что при оценке степени засоления почв только по средневзвешенному содержанию солей в той или иной толще почвы, они могут быть отнесены к другой категории, нежели при оценке степени засоления по верхним солевым горизонтам.