Задание 3. Определение суммы поглощенных оснований по Каппену - Гильковицу
Метод основан на вытеснении поглощенных оснований (катионов) ионами водорода 0,1Н раствором НС1. Количество перешедших в раствор обменных оснований определяют по разности между содержанием Н+ в растворе до и после взаимодействия кислоты с почвой, поскольку обмен ионов должен проходить в эквивалентном отношении. Данный метод дает приблизительное представление о сумме оснований в почве и его используют лишь в практических целях для вычисления степени насыщенности почвы основаниями.
Материалы и оборудование: весы и разновесы, 0,1Н раствор НСl, колба на 100 мл, мерные цилиндры.
Ход работы. Для выполнения анализа отвешивают 10 г почвы, просеянной через сито 1 мм, и помещают в колбу. Приливают 50 мл 0,1Н раствора НСl, содержимое колбы взбалтывают и настаивают в течение 24 часов. После истечения этого времени раствор взбалтывают и фильтруют через беззольный фильтр. Для анализа берут 25 мл фильтрата и помещают в колбу, затем кипятят в течение 2-3 минут на электрической плитке для удаления СО2 (колбу закрывают стеклянной воронкой для конденсации пара). После этого в раствор добавляют 2-3 капли фенолфталеина. Горячий раствор титруют 0,1Н раствором NaOH до не исчезновения в течение 1 минуты бледно-розовой окраски.
Одновременно проводится холостое титрование. Для этого берется 25 мл 0,1Н НС1, кипятят в течение 2-3 минут и титруют горячим 0, 1Н щелочью.
Сумма обменных оснований вычисляется по формуле:
где S - сумма поглощенных оснований на 100 г почвы, мг/экв;
В - количество 0,1Н NaOH, пошедшей на титрование солянокислой вытяжки почвенного раствора, мл;
А - количество 0,1 Н NaOH, пошедшей на холостое титрование, мл;
0,1 - нормальность раствора NaOH;
С - количество почвы, соответствующее объему фильтрата, взятого для титрования, г;
100 - коэффициент перерасчета на 100 г почвы.
Данные определения гидролитической кислотности заносят в табл. 10.
Задание: определить сумму обменных оснований исследуемой почвы. Пользуясь показателем гидролитической кислотности, рассчитать емкость поглощения и степень насыщенности почвы основаниями. Установить категории почвы по этим показателям.
Пользуясь практикумом, определить необходимость известкования почвы и рассчитать дозу внесения извести по обменной и гидролитической кислотности. Сравнить результаты и сделать выводы.
Вычисление емкости поглощения и степени насыщенности почвы основаниями
Сумма всех поглощенных катионов, выражаемая в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы, называется емкостью поглощения (Е).
Е = Н + S, где
Н - гидролитическая кислотность, мг/экв. на 100 г почвы;
S - сумма обменных оснований, мг/экв. на 100 г почвы.
Степенью насыщенности почвы основаниями (V) называют отношение суммы обменных оснований к емкости поглощения. Она показывает, какую часть всей емкости поглощения занимают обменные основания.
где
S - сумма обменных оснований, мг-экв;
Н - гидролитическая кислотность, мг/экв.
Вычисление потребности почвы в извести
Для производственных целей доза извести устанавливается по таблице, приведенной в практикуме. При этом учитывается механический состав почв и рН солевой вытяжки. Определите дозу извести для вашей почвы. Подумайте, почему в таблице нет данных по внесению извести в почвы, имеющие рНсол. > 5,5.
Для полного удаления ионов водорода и доведения реакции почвы до нейтральной (рН = 7) необходимо внести на каждый мг-экв. гидролитической кислотности (в 100 г почвы) 0,05 г углекислого кальция (соответственно на 1 кг - 0,5 г, на 1 т - 0,5 кг). Массу пахотного горизонта глубиной 20 см на площади 1 га принимают равной 3000 тонны, следовательно, на 1 га площади для снижения гидролитической кислотности на 1 мг-экв требуется (3000 • 0,5) = 1500 кг извести.
Для полной нейтрализации почвы необходимо эту величину умножить на число миллиграмм-эквивалентов водорода гидролитической кислотности: Д = Н×1,5, где
Д - доза извести, т/га;
Н - гидролитическая кислотность, мг/экв на 100 г почвы.
Основные показатели, оценивающие поглотительную способность почв
Почва Го-ри-зон-ты |
Гидролити-ческая кислотность |
Сумма обменных оснований |
Емкость поглощения и ее категория |
Степень насыщенности почвы основаниями |
Доза внесения извести, т/га, рассчитанная по |
||
Мг-эквиваленты на 100 г. почвы |
% |
категория |
рН сол |
гидролитической кислотности |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы самоконтроля:
Какой фазе почвы соответствует актуальная кислотность? А обменная?
Чем обрабатывают почву при определении актуальной и обменной кислотности?
Почему для определения обменной и гидролитической кислотности почву обрабатывают солью? В чем суть реакции?
При каком методе определения кислотности происходит наиболее полное вытеснение ионов, обуславливающих кислотность почвы?
Почему на Севере почвы кислые, а на юге щелочные?
Зачем надо снижать кислотность почв?
Почему для снижения кислотности почв используют известь? В чем состоит суть действия извести?
По итогам исследования почвы заполняется сводная таблица агрохимических свойств.
ПРИЛОЖЕНИЕ
АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Го-ри-зон-ты |
Мощ-ность, см |
Название почвы по механическому составу |
Гигро-скопи-ческая влага, % |
Плот-ность твер-дой фазы, г/м3 |
Содер-жание органи-ческого вещества, % |
Содер-жание органи-ческого углерода,% |
Кислотность |
Гидро-лити-ческая кислот-ность |
Сумма обмен-ных осно-ваний |
Емкость погло-щения |
Степень насыщен-ности почв основани-ями, % |
Примечание |
|||
Ф.г., % |
Ф.п., % |
Назва-ние |
|
|
|
|
рН вод. |
рН сол. |
Мг/экв. На 100 г почвы |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|