- •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
Продолжение таблицы 31
|
Содержание гуминовых ки- слот, связанных с Са2+, % к сумме Гк |
Очень высокое Высокое Среднее Низкое Очень низкое |
>80 60-80 40-60 20-40 <20 |
|
Содержание прочно связных гуминовых кислот, % к сумме Гк |
Высокое Среднее Низкое
|
>20 10-20 <10 |
|
Содержание негидролизуемого остатка, % к Собщ |
Высокое Среднее Низкое |
>60 40-60 <40 |
|
Оптическая плотность гу- миновых кислот. Е465 нм0,001%гк1 см |
Очень высокая Высокая Средняя Слабая Очень слабая |
>0,20 0,10-0,20 0,06-0,10 0,03-0,06 <0.03 |
|
Присутствие пигментов Pg в гумусе |
Да Нет |
--- --- |
|
Присутствие хлорофиллов в спиртобензольной вытяжке |
Да Нет |
--- --- |
Тип гумуса оценивается по отношению углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот (СГк : СФк). Границей раздела типов гумуса условно принято отношение СГк : СФк, равное единице. Величинами больше единицы характеризуется гуматный тип, который подразделяется на собственно гуматный (СГк : СФк > 2) и фульватно-гуматный (СГк : СФк в пределах 1-2). Таков гумус черноземов, темно-каштановых почв, темно-серых лесных, некоторых дерновых почв. При фульватном типе гумуса, подразделяющегося на гуматно-фульватный и собственно фульватный величина отношения СГк : СФк < 1. Такой тип гумуса свойственен подзолистым и дерново-подзолистым почвам, светло-серым лесным, светло-каштановым, бурым почвам, сероземам.
Содержание различных фракции Гк и Фк дает представление о характере связи гумусовых веществ с минеральной частью почвы, а также их активности в почвенном профиле. При высоком содержании свободных гуминовых кислот, как правило, мало их связано с кальцием. На основании этого можно выделить почвы, где гуматы кальция играют большую роль в формировании мощных гумусово-аккумулятивных горизонтов (чёрноземы, темно-каштановые почвы), и почвы, где велика роль гумусовых веществ в трансформации их минеральной части (подзолистые, дерново-подзолистые почвы).
В целом наиболее рельефные различия обнаруживаются в том случае, когда с помощью системы показателей гумусового состояния сопоставляются почвы, существенно различающиеся по условиям почвообразования, например черноземы и сероземы, или черноземы и дерново-подзолистые почвы. Высокая биологическая активность черноземов, нейтральная реакция среды, отсутствие сквозного промачивания и достаточно длинный вегетационный период способствуют формированию гуматного гумуса и конденсированных гуминовых кислот с высокой оптической плотностью.
Неспецифические органические вещества, фульвокислоты, периферическая часть гуминовых кислот в черноземах быстрее минерализуются и вовлекаются в процессы трансформации, чем в других почвах. В почвах таежно-лесной зоны интенсивность биохимических процессов ограничена невысокими температурами, кислой реакцией, наличием токсичных соединений алюминия и марганца. В почвах аридных областей из-за дефицита влаги резко сокращается период трансформации органических остатков и продуктов их разложения. Кроме того, негативное влияние на процесс гумусообразования оказывает карбонатность, засоление и солонцеватость почв. Поэтому в таких условиях начинают доминировать фульвокислоты, в составе гумуса обнаруживается довольно много неспецифических соединений, гуминовые кислоты содержат меньше углерода, но больше азота, в них велика доля периферических алифатических цепей.
Менее наглядная картина получается при сравнительной характеристике почв, формирующихся в сходных природных условиях. В этом случае, различия, обнаруживающиеся между почвами, могут и не выходить за количественные границы уровня того или иного признака.
Однако в целом, при использовании системы показателей гумусового состояния почв применительно к генетическим исследованиям, можно получить довольно много ценной информации об особенностях органической части изучаемых почв.
В меньшей степени система показателей гумусового состояния почв будет полезной при агрономической оценке органического вещества, поскольку не позволяет идентифицировать и количественно оценить агрономическую ценность гумуса и его отдельных компонентов. Также она часто оказывается недостаточно информативной при наблюдениях за изменениями, происходящими с гумусовым состоянием почв различного сельскохозяйственного использования. Все это делает ее малопригодной для прогностических целей и эффективного использования в агрономической практике.