Обсуждение результатов

Тесты

1. Почвенная биота – это:

а) населяющие почву организмы, непосредственно участвующие в процессах почвообразования;

б) почвенная фауна, микроорганизмы, живые корни растений;

в) почвенная фауна, влияющая на процессы и режимы в почвах.

2. Органическое вещество почвы – это:

а) масса растительных остатков и гумуса;

б) совокупность живой биомассы и мертвых остатков растений, животных, микроорганизмов, продуктов их метаболизма и гумусовых веществ:

в) совокупность мортмассы и гумусовых веществ.

3. Гумус почвы – это:

а) гуминовые кислоты и их производные;

б) органический материал, оказавшийся в почве после отмирания живых организмов;

в) совокупность специфических и неспецифических органических веществ.

4. Источники почвенного гумуса:

а) корни, микробобиомасса, удобрения, стерня;

б) опад зеленых растений, биомасса микроорганизмов и беспозвоночных, органические удобрения;

в) корни, фауна, органические удобрения, пожнивные остатки.

5. Процесс разложения – это:

а) процесс полного распада органических веществ;

б) процесс образования гумуса;

в) совокупность минерализации и гумификации.

6. Основные гипотезы гумификации:

а) конденсационная, окислительного кислотообразования, обновления, кинетическая теория;

б) биофизико-химическая, деградации биополимеров;

в) окисления, дезаминирования.

7. Две наиболее важные группы гумусовых веществ специфической природы:

а) гуминовые кислоты и гумины;

б) гумины и фульвокислоты;

в) фульвокислоты и гуминовые кислоты.

8. Самые подвижные группы гумусовых веществ:

а) фульвокислоты;

б) гуминовые кислоты;

в) гумины.

9. Элементный состав ГК и ФК:

а) С,N, Р, Са;

б) С, О, Н, N;

в) С, О, Н, N₂.

10. Среднее содержание углерода в гумусе:

а) 10;

б) 90;

в) 56.

11. Почва, содержащая 8% гумуса:

а) каштановая;

б) подзолистая;

в) чернозем.

12. Почва с фульватным типом гумуса:

а) серая лесная;

б) подзолистая;

в) каштановая.

13. Почва с запасами гумуса в пахотном слое > 200 т/га:

а) чернозем;

б) темно-каштановая;

в) серозем.

14. Процесс, сопровождающийся потерями гумуса в пахотных почвах:

а) минерализация;

б) нитрификация;

в) аммонификация.

15. Главная причина потерь гумуса в пахотных почвах:

а) усиление минерализации;

б) уменьшение массы растительных остатков, поступающих в почву;

в) эрозия и дефляция.

Определение суммы обменных оснований в почве по Каппену – Гильковицу в модификации Годлина (лабораторная работа)

Материалы и оборудование: весы технические;колбы на 250 мл;воронки;фильтры; цилиндр на 100 мл;пипетка на 25 мл; бюретка для титрования;0,05 н. раствор NaOH; 0,05 н. раствор HCl; индикатор - фенолфталеин.

Содержание работы:

Сумма обменных оснований (S) – это сумма всех катионов за исключением H⁺ и Al³⁺, выраженная в мг. экв/100 г почвы. Как правило, чем выше сумма обменных оснований, тем почва плодороднее.

Принцип и химизм метода основан на вытеснении обменных оснований из почвенного поглощающего комплекса ионом водорода соляной кислоты, по следующей схеме:

[ППК]Ca⁺⁺ Mg⁺⁺ + 4HCl ↔ [ППК] 2H⁺ 2H⁺ + CaCl₂ + MgCl₂

Количество перешедших в раствор обменных оснований определяют по разности между содержанием ионов H⁺ в растворе до и после взаимодействия кислоты с почвой, поскольку обмен ионов проходит в строго эквивалентном количестве.

Однако при однократной обработке почвы кислотой в раствор переходят не все обменные основания, к тому же часть кислоты расходуется на побочные реакции, поэтому в подзолистых и дерново-подзолистых почвах показатели этого метода будут завышены, а в черноземах – занижены. Следовательно, данный метод дает только приблизительное представление о сумме обменных оснований в почве и его используют лишь в практических целях для выяснения степени насыщенности почв основаниями.

Ход определения. На технических весах отвешивается навеска 5 г воздушно-сухой почвы, пропущенной через сито с диаметром ячеек 1 мм. Навеску помещается в колбу на 250 мл, куда приливается из мерного цилиндра 100 мл 0,05 н. раствора HCl.

Суспензия встряхивается 15 минут, затем фильтруется через бумажный фильтр, перенося всю почву на воронку. Первые порции фильтрата отбрасывают. Из полученного фильтрата отбирается пипеткой 25 мл в коническую колбу на 250 мл, прибавляется 2-3 капли индикатора фенолфталеина. Остаток кислоты в фильтрате титруют 0,05 н. раствором NaOH до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 минуты. Одновременно проводится опыт с холостым определением. Для этого 25 мл 0,05 н. раствора HCl титруют 0,05 н. раствором NaOH до слабо-розовой окраски.

Титрование иногда осложняется тем, что выпадает осадок полуторных оксидов переходят в раствор в результате разрушающего действия соляной кислоты на алюмосиликатную часть ППК. В этом случае дают осадку осесть на дно и проверяют окраску прозрачной жидкости над осадком.

Сумму обменных оснований (S) вычисляют по формуле:

S (мг-экв/ 100 г почвы) = (a-b) · 100 · 0.05 ·100

5·25

где:

а – количество 0,05 н. NaOH, пошедшего на титрование холостой пробы, мл;

b – количество 0,05 н. NaOH, пошедшего на титрование рабочего фильтрата, мл;

100 – количество HCl, мл;

0,05 – нормальность HCl;

5 – навеска почвы, г;

25 – количество фильтрата, мл;

100 – коэффициент пересчета на 100 г почвы.

Обсуждение результатов:

Результаты определения заносятся в сводную таблицу по данным химического анализа почвы (табл. 22). Обсуждение ведется по следующим вопросам:

1. По данным таблицы постройте график распределения суммы обменных оснований по профилю почвы, проанализируйте результаты, сопоставляя распределение суммы обменных оснований с:

- распределением содержания и запасов гумуса по профилю почвы;

- изменением гранулометрического состава почвы;

- наличием элювиально-иллювиальных процессов;

и сделайте выводы.

2. Дайте оценку суммы обменных оснований для данной почвы, используя оценочную шкалу, мг.экв/100 г почвы:

<10 низкая

10-20 средняя

20-40 высокая

>40 очень высокая.

Определение рН в почве (лабораторная работа)

Материалы и оборудование: весы технические; колбы на 100 мл; дистиллированная вода; 1 н раствор KCl; стаканчики на 50 мл; стандартные буферные растворы с рН от 1,68 до 9,22; иономер; вспомогательный хлорсеребряный электрод; стеклянный электрод, предварительно выдержанный в 0,1 н растворе НСl.

Содержание работы: определение реакции почв относится к числу наиболее распространенных анализов, как при теоретических, так и при прикладных исследованиях почв. Реакция почвенного раствора имеет большое значение для произрастания растений и жизнедеятельности микроорганизмов, может определять развитие и направление химических и биохимических процессов, то есть влиять на трансформацию минеральной и органической части почвы, растворение, миграцию соединений и т.д.

Реакция почвенного раствора определяется концентрацией водородных ионов, но эта концентрация часто бывает очень малой, поэтому для удобства, в практических целях используется обратный десятичный логарифм активности этих ионов (ан⁺), который условно обозначается символом рН.

рН = -lg ан⁺

Таким образом, рН - это обратный десятичный логарифм активности или концентрации ионов водорода в растворе.

Символ рН позволяет выразить активность водородных ионов (ан⁺) в кислой и в щелочной среде, то есть представить ан⁺ в пределах 10⁰ – 10^-14. С увеличением концентрации водородных ионов (подкисление раствора) активность ионов водорода так же повышается, значение рН понижается; при подщелачивании раствора происходит обратное.

Например, при активности ан⁺ равной 10^-3, отрицательный логарифм 10^-3=3 и рН=3; если ан⁺=10^-9, то –lg 10^-9=9 и рН=9. В зависимости от величины рН реакция почв может изменяться от сильнокислой до сильнощелочной (табл. 30).

Таблица 30.

Уровни кислотности и щелочности почв

РН н2о	Название реакции среды	рНКСl
<5,0	Очень сильнокислая	<4,0
5,1-5,5	Сильнокислая	4,1-4,5
5,6-6,0	Среднекислая	4,6-5,0
6,1-6,5	Слабокислая	5,1-5,5
6,6-7,3	Нейтральная	5,6-6,0
7,4-7,9	Слабощелочная	>6,0
8,0-8,5	Среднещелочная
8,6-9,0	Сильнощелочная
>9,0	Очень сильнощелочная

Кислая реакция характерна для подзолистых и дерново-подзолистых почв. Серые лесные почвы имеют слабокислую реакцию. Повышение кислотности пахотных горизонтов почв, может выражаться морфологически, когда появляется белесоватая окраска, отсутствует вскипание от соляной кислоты. Кроме этого, в растительном покрове появляются такие сорняки как щавель, щучка, фиалка трехцветная и др.

Реакция черноземов близка к нейтральной, в карбонатных горизонтах и карбонатных черноземах переходит в слабощелочную. Каштановые почвы характеризуются большей частью слабощелочной реакцией. Наиболее благоприятной для роста и развития растений является слабокислая, нейтральная или слабощелочная реакция среды.

В ходе лабораторной работы определяется актуальная (рН_Н2О) и потенциальная обменная (рН_KCl) кислотность.

Ход определения:

В две колбы на 100 мл отвешивается на технических весах по 10 г воздушно-сухой почвы, пропущенной через сито с отверстиями диаметром в 1 мм. В одну колбу приливается 25 мл свежей дистиллированной воды, во вторую - 25 мл 1н раствора KCl (колбы подписать).

Дистиллированная вода должна иметь нейтральную рН, а KCl около 5,6.

Содержимое колб тщательно перемешивают и встряхивают на ротаторе в течение 5 мин., далее приступают к измерению величины рН водной и солевой суспензии потенциометрическим методом.

Потенциометрическое определение рН состоит в измерении электродвижущей силы (э.д.с.) гальванического элемента, состоящего из вспомогательного электрода с известным потенциалом и индикаторного электрода, потенциал которого зависит от концентрации активных ионов водорода в испытуемом растворе. Индикаторный электрод работает обратимо по отношению к иону, концентрация которого определяется.

Когда оба электрода погружаются в раствор, между ними возникает э.д.с., величина которой зависит от концентрации ионов водорода в испытуемом растворе.

В качестве вспомогательного электрода обычно применяют насыщенный хлорсеребряный электрод. В качестве индикаторного электрода при измерении рН лучше использовать стеклянный, т.к. он применим в широком диапазоне рН растворов, прост в обращении и удобен в работе.

Перед работой иономер проверяют по одному из стандартных буферных растворов с известной рН. Если ошибка измерения величины рН по буферному раствору не превышает ±0,05рН, то можно сразу приступать к анализу испытуемых растворов. Если ошибка больше, то производят проверку и калибровку прибора по двум стандартным буферным растворам, например с рН 1,68 и 9,22. После калибровки иономера и успокоения стрелки прибора приступают к измерению рН испытуемых растворов.

Электроды погружаются в стаканчик с испытуемым раствором, ожидается успокоение стрелки прибора и производится отсчет по верхней шкале прибора. При этом сопоставляются показания на верхней шкале и положение переключателя «пределы измерения».

Измеряемая величина рН будет равна: начальное значение рН для данного диапазона измерений (берется нижний предел измерений) + показание верхней шкалы прибора.

Пример вычислений: если переключатель диапазона установлен на положении «2-5» и стрелка прибора на верхней шкале остановилась на значении 3,01, то измеряемая величина рН будет равна 2+3,01= 5,01. Теперь оценим полученный результат с помощью таблицы 30. Реакция среды – кислая.

Полученные данные по определению рН вносятся в сводную таблицу химического анализа почвы (табл. 22). Для более полной оценки вероятного отрицательного действия кислотности почв важно установить не только разные ее формы, но и соотношение между суммой обменных оснований S (см. п. 4.3) и всем количеством ионов водорода (и алюминия) в почвенном поглощающем комплексе (эта величина соответствует гидролитической кислотности – Н_г). Эти показатели определяют расчетным путем.

Сумма S+Н_r определяет величину обменной способности почвы, то есть это все обменные катионы, включая водород и алюминий. Эту величину обычно называют емкостью поглощения или емкостью катионного обмена почвы (ЕКО), которая выражается в мг-экв на 100 г почвы. Таким образом:

ЕКО = S+H_г

Отношение суммы обменных оснований к емкости катионного обмена, выраженное в процентах, называется степенью насыщенности почв основаниями (V, %):

V = [S:(S+H_г)]·100% = S:ЕКО ·100%

Пример вычисления. Предположим, что сумма обменных оснований, определенная по Каппену – Гильковицу, равна 3,8 мг-экв/100 г почвы, а величина гидролитической кислотности – 4,4 мг-экв/100 г почвы. Степень насыщенности почв основаниями будет равна:

V = [3,8:(3,8+4,4)]·100% = 3,8:8,2 ·100% = 46%

Степень насыщенности почв основаниями показывает, какую часть всей емкости поглощения занимают обменные основания. В почвах, не содержащих поглощенного водорода (каштановые, бурые, карбонатные черноземы, сероземы и др.), она равна 100%. В почве с гидролитической кислотностью степень насыщенности меньше 100%. Чем больше в почве поглощенного водорода, тем меньше насыщенность основаниями.

Степень насыщенности основаниями и рН – весьма важные характеристики почвы. Этими величинами пользуются при решении многих практических вопросов. Особенно большое значение придают им при обосновании таких мероприятий, как известкование и фосфоритование кислых почв. Например, по нуждаемости в извести в зависимости от степени насыщенности основаниями и рН кислые почвы делят на четыре группы (табл. 31):

Таблица 31.

Дата добавления: 2014-11-25