почвоведение лаб практик

Задание 1. Рассчитать запасы гумуса(ЗГ) в почве.

где Г(%) – содержание гумус dv – плотность почвы, г/см3 h – мощность слоя почвы, см.

Задание 2. Провести оценку гумусного состояния исследуемого образца, используя таблицу 14

Таблица 14

Показатели гумусового состояния почв (по Д. С. Орлову, Л. А. Гришиной)

Задание 3. Описать географические закономерности изменения содержания гумуса и его количества.

5.2 Определение подвижных форм фосфора и калия в почве по методу Кирсанова

Валовое содержание фосфора в почве колеблется от сотых долей до 0,7%. Подвижные формы фосфора составляют 2-10% от валового. Усвояемыми являются водорастворимые фосфаты, содержание которых варьирует от 0,015 мг до 1,5 мг P2O5 на 1 л. Однако водорастворимые соединения фосфора удовлетворяют потребность растений в этом элементе не более чем на 1%.

Валовое содержание калия в почве колеблется от 1 до 2,5%. Легкорастворимые соединения калия составляют 0,5 – 1,2% от валового количества.

Сущность метода Кирсанова состоит в том что подвижные формы фосфора и калия извлекают из почвы 0,2 Н раствором HCl. Фосфаты определяют колориметрически по молибденовой сине образующейся при восстановлении фосфорно-молибденовой кислоты металлическим оловом, а обменный калий на пламенном фотометре.

Ход анализа

1.На технических весах берут навеску почвы 5 (10) г, пересыпают в банку.

2.Приливают в банку 25 (50) мл 0,2 н раствора HCl.

3.Перемешивают почву с раствором в течение 1 минуты. Суспензии дают отстояться в течение 15 минут.

4.Отфильтровывают суспензию через складчатый фильтр.

5.Из полученного фильтрата пипеткой отбирают по 5 мл вытяжки в побирку и доливают 5 мл реактива Б, 2 капли хлористого олова и перемешивают. Через 15 минут опреде-ляют содержание фосфора на электронном фотоэлектроколориметре с проточной кюветой.

6.Калий определяют на пламенном фотометре при светофильтре, пропускающим

аналитические линии калия с длиной волн 766,5 и 769,9 нм.

Задание 4. Провести оценку содержания подвижных форм фосфора и калия по полученным результатам используя таблицу 15.

Таблица 15

Группировка почв дерново-подзолистой зоны по обеспеченности подвижным фосфором и калием культурных зерновых и парозерновых севооборотов

6.ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОИСТВА ПОЧВ

6.1Определение суммы обменных оснований методом Каппена-Гильковица

Суммарное количество всех обменных катионов за исключением H+ и Al+ называют суммой обменных оснований. В кислых (бескарбонатных) почвах (дерновоподзолистых, серых лесных и др.) сумму обменных оснований определяют по методу Каппена-Гильковица.

Принцип метода: почву обрабатывают известным количеством 0,1 н раствора HCl. В результате взаимодействия почвы с HCl ее водород вытесняет из ППК обменные основания (Ca, Mg и др.). Зная количество кислоты до реагирования и после реагирования с почвой, по разности определяют сумму обменных оснований.

Реакция взаимодействия:

Ход анализа

1.Взвешивают на технических весах 10 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито в 1 мм.

2.Почву высыпают в бутылку на 500 мл.

3.Из бюретки переливают 50 мл 0,1 н раствора HCl и взбалтывают 1 час на ротаторе или рукой.

4.После взбалтывания колбу оставляют на сутки.

5.Фильтруют через сухой беззольный фильтр. Если первые порции фильтрата окажутся мутными, то их снова выливают на тот же фильтр.

6.Пипеткой отбирают 50 мл прозрачного фильтрата в коническую колбу на 150-200 мл.

7.Приливают 2-3 капли фенолфталеина и кипятят 1-2 минуты, чтобы удалить СО2.

8.Горячий фильтрат оттитровывают 0,1 н раствором NaOH до слабо-розовой окраски с точностью до капли (0,03-0,04 мл).

9.Сумму обменных оснований вычисляют:

KHCl – поправка к титру HCl

b – количество 0,1 н NaOH, пошедшей на титрование взятого объема фильтрата, мл

KNaOH – поправка к титру NaOH

100 – коэффициент перерасчета на 100 г почвы С – навеска почвы, соответствующая взятому объему фильтрата для титрования 0,1 – коэффициент перевода в милли-эквиваленты

Если сумма обменных оснований ожидается > 15 м-экв/100 г то HCl берут 200 мл или уменьшают навеску до 10 г.

10. Результаты анализа записывают в таблицу 16.

Таблица 16

Результаты определения суммы обменных оснований

6.2 Определение гидролитической кислотности методом Каппена

Кислотность, обнаруживаемая при взаимодействии почвы с гидролитически щелочной солью (СН3СООNa) называется гидролитической (Нг). Щелочная реакция раствора этой соли является главной причиной более полного вытеснения обменного водорода из почвы.

Определение НГ основано на том, что при взаимодействии раствора CH3COONa с почвой образуется уксусная кислота, которая оттитровывается щелочью. По количеству щелочи, пошедшей на титрование, судят о величине НГ:

Реакция взаимодействия

ППК)Н+ + CH3COONa → ППК)Na+ + CH3COOH

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Ход анализа

1.На технических весах взвешивают 20 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито в 1 мм и высыпают в бутылку на 200 мл.

2.К почве добавляют 50 мл 1,0 н раствора CH3COONa, взбалтывают содержимое в течение 1 часа.

3.Суспензию отфильтровывают через сухой складчатый фильтр. Перед фильтрованием снова взбалтывают и переносят почву на фильтр. Если фильтрат окажется мутным, то его следует снова профильтровать через тот же фильтр.

4.Отбирают пипеткой 25 мл прозрачного фильтрата и переносят в коническую колбу на 100 мл.

5.Прибавляют 1-2 капли фенолфталеина и оттитровывают фильтрат без подогревания 0,1н раствором NaOН до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 минуты.

6.Гидролитическую кислотность вычисляют по формуле:

C

Нг – гидролитическая кислотность, м-экв/100 г.

а – количество 0,1 н NaOH пошедшей на титрование взятого объема фильтрата, мл KNaOH – поправка к титру

100 – коэффициент пересчета на 100 г почвы

0,1 – коэффициент пересчета в м-эквиваленты

1,75 – поправка на полноту вытеснения ионов Н+ С – навеска почвы, соответствующая взятому для титрования объему фильтрата

7. Результаты анализа записывают по форме (табл. 17)

Таблица 17

.Результаты определения гидролитической кислотности

6.3 Определениеактуальной иобменнойкислотностипочвы (рНпотенциометрическим методом)

Для определения рН почвы потенциометрическим методом используют стеклянный измерительный электрод и хлорсеребряный электрод сравнения. Интервал измерения рН от 0 до 14. Крутизна характеристики 59,1 мв на 1 ед рН.

Рабочей частью стеклянного электрода является стеклянная мембрана. При измерении рН между мембраной и раствором (суспензией) возникает разность потенциалов, которая зависит от активности ионов Н+ в растворе. По разности потенциалов на стеклянном электроде и электроде сравнения определяют рН. Приборы откалиброваны в единице рН и окислительно-восстановительного потенциала (ОВП).

Ход анализа

1.Взвешивают на весах 10 г почвы с точностью до 0,1 г и переносят в колбу.

2.К навеске прибавляют такое количество воды, чтобы отношение почва/раствор составляло 1:2,5.

3.Колбочку закрывают пробкой и встряхивают 5 минут на ротаторе.

4.В суспензию помещают стеклянный измерительный электрод и хлорсеребряный электрод сравнения.

5.Измеряют рН на потенциометре (при определении рН солевой суспензии к почве приливают 1 н KCl). В торфяных почвах и лесных подстилках соотношение почва:раствор – 1:25.

Показания прибора:

pH H 2O = _____

pH KCl = _____

Задание 1. Дать оценку по степени кислотности (Таблица 18).

6.4 Вычисление емкости катионного обмена и степени насыщенности почв основаниями

Степенью насыщенности почв основаниями называется отношение суммы обменных оснований к емкости катионного обмена (ЕКО). Cтепень насыщенности почв основаниями показывает, какая часть ППК представлена поглощенными основаниями (Ca, Mg), выражается в процентах.

Степень насыщенности почв основаниями используется для:

-характеристики ППК;

-для определения потребности почв в известковании.

Задание 2. Рассчитать ЕКО и степень насыщенности почв основаниями.

Задание 3. Дать оценку почвы по физико-химическим свойствам почвы используя таблицу 18

Таблица 18

Оценка физико-химических свойств почвы

6.5 Определение потребности почв в известковании и вычисление доз извести

Нуждаемость почвы в известковании определяют, учитывая показатели: рН солевой вытяжки, степень насыщенности основаниями, гранулометрический состав, чувствительность растений к кислотности.

В первом приближении потребность почв в известковании устанавливают по рН

Таблица 19

Нормы CaCO3 для известкования подзолистых почв в зависимости от их гранулометрического состава и величины рНKCl при содержании до 3 % органического вещества, т/га (по данным Н.И. Алямовского)

Реакция взаимодействия извести с ППК, насыщенным ионами Н+ протекает по уравнению:

ППК)Н+ + CаСО3 ® ППК)Са2+ + H2CO3→СО2

↓

Н2О

Существует несколько методов расчета норм извести.

1) Расчет полной нормы извести для насыщенных и слабонасыщенных основаниями почв. Уравнение для расчета норм извести, необходимых для достижения заданного уровня рН:

2)Расчет полной нормы извести для любых заданных значений рН и степени насыщенности почвы основаниями:

= 0.5 × Е × d × h × S × DрН × к

D (20)

рНИСХ ×109

k – коэффициент степени насыщенности основаниями (k = VЗАД/VИСХ)

3)Метод определения полной нормы извести по величине полной гидролитической кислотности:

где 1,5 – коэффициент, полученный в результате расчета нормы извести по Нг для слоя почвы 20 см с плотностью 1,5 г/см3.

где рНплан – планируемый уровень рНКСL, который предполагается достичь после известкования;

рНисх – исходное (фактическое) значение рНКСL;

Н – норма расхода СаСО3 для сдвига рНКСL на 0,1 (таблица 20).

Таблица 20

Нормы расхода СаСО3 для сдвига реакции на 0,1рН (по данным Государственного центра агрохимической службы «Пермский»)

Задание 4. Рассчитать нормы извести для исследуемого образца, используя приведенные методы и данные табл. 20, приложения 2.

7 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ ИССЛЕДУЕМОЙ ПОЧВЫ

Задание 1. Заполнить таблицу по показателям состава и свойств почвы (табл. 21). Проанализировать изменение свойств по профилю. Дать полное название почвы.

Таблица 21

Показатели состава и свойств исследуемой почвы

8 РАСЧЕТ БОНИТИРОВОЧНОГО БАЛЛА ПОЧВЫ ПО МЕТОДУ А.С. ФАТЬЯНОВА

Метод Фатьянова используется для бонитировки почв центральных районов Нечерноземной зоны. В основу бонитировки по методу Фатьянова положены следующие показатели пахотного горизонта почв, коррелирующие с многолетней урожайностью зерновых куль-тур: содержание гумуса, емкость поглощения катионов, рНKCI , содержание физической глины.

Оценка почв проводится по замкнутой стобальной шкале, где эталоном служат лучшие почвы области – Черноземы выщелоченные, оподзоленные или лугочерноземные, характеризующиеся следующими показателями для пахотного горизонта:

содержание гумуса ≥8%, ЕКО ≥40 мг-экв на 100 г почвы, рНKCI ≥6, содержание физической глины ≥50%.

Балл рассчитывают по каждому оценочному показателю.

Зм

где, Б- балл почв Зфзначение показателя бонитируемой почв

Змзначение этого же показателя, принятого за 100 баллов.

Далее, находят сумму баллов по всем показателям и рассчитывают средний балл. Для получения окончательного балла средний балл по свойствам умножают последовательно на коэффициенты эродированности, заболоченности, каменистости

(прилож. 3, 4, 5).

В результате получают итоговый балл бонитета почвы и оценивают по шкале (прилож. 6)

Задание 1. Рассчитать оценочные баллы для всех почв представленных в задании и оформить в таблице 22.