Ход анализа для определения актуальной кислотности почв

Ход анализа для определения обменной кислотности почв

1. Взять навеску сухой просеянной минеральной почвы– 10 г (торфяной – 1г) на электрических весах ВЛКТ-500;

2. Высыпать навеску почвы в стеклянный стаканчик и прилить 25 мл 1 М раствора КСl –для определения обменной кислотности

3. Раствор взбалтывают 5 минут, затем отстаивают и, не фильтруя, путем опускания в ста­канчик электродов по шкале прибора определяют величину обменной кислотности на иономере: И-160 или рН-150М.

4. Результат записать в таблицу 12.

5. Используя таблицу 11, определить группу, степень кислотности, цвет на картограмме, нуждаемость в известковании и рекомендуемую дозу внесения CaCO₃ (т/га), определить рекомендуемую при данной кислотности почв группу сельскохозяйственных культур (результаты записать в таблицу 12) и сделать выводы.

Таблица 12

Характеристика кислотных свойств почвы

рН в КСl
Гранулометрический состав
Степень кислотности
Группа кислотности
Нуждаемость в известковании
Цвет на картограмме
Доза внесения извести (т/га)
Рекомендуемые сельскохозяйственные культуры

1.Взять навеску сухой просеянной минеральной почвы– 10 г (торфяной – 1г) на электрических весах ВЛКТ-500;

2.Высыпать навеску почвы в стеклянный стаканчик и прилить 25 мл
1 М раствора КСl – для определения обменной кислотности.

3. Раствор взбалтывают 5 минут, затем отстаивают и, не фильтруя, путем опускания в ста­канчик электродов по шкале прибора определяют величину актуальной кислотности на иономере И-160 или рН-150М.

Задание 3. Определение гидролитической кислотности (Н_г) по
Г. Каппену.

1. Взять навеску 10 г минеральной воздушно-сухой почвы (или 1 г торфяно-болотной) на электрических весах ВЛКТ-500.

2. Высыпать ее в колбу емкостью 250 мл

3. Прилить к ней 25 мл 1 М раствора CH₃COONa.

4. Полученную суспен­зию встряхивать в течение часа (или 5 мин с последующим отстаива­нием в течение суток)

5. Затем отфильтровать. Первые мутные порции фильтрата отбрасывают или профильтровывают повторно.

6. При помощи стеклянной пипетки взять 25 мл прозрачного фильтрата и вылить в сухой стакан или кол­бочку

7. Прибавить 2–3 капли 1%-ного раствора фенолфталеина.

8. Оттитровать 0,1 М раствором NaОН до слаборозовой окраски, не исче­зающей в течение минуты.

9. Записать количество щелочи, пошедшей на титрование, и сделать расчет гидролитической кислотности по фор­муле:

Н_г = (а * К * 50 * 100 * 1,75 / (25 * 20 * 10) =

= а К 1,75 м-экв/100 г почвы,

где а – количество 0,1 М NaOH (мл), пошедшее на титрование;

К – поправка к титру щелочи (поскольку раствор щелочи натрия обычно готовится из фиксанала, имеющего определенную концентрацию(0,1н),то поправка к титру щелочи (К) будет равна 1);

25 – количество 1М СН₃СООNa, приливаемого к почве;

100 – коэффициент для пересчета на 100 г;

1,75 – поправочный коэффициент на неполное вытеснение Н⁺ при однократной обработке почвы раствором уксуснокислого нат­рия;

25 – количество вытяжки (фильтрата) в мл, взятой для титрования;

10 – навеска почвы, г;

10 –коэффициент для перехода от миллилитров пошедшей на титро­вание щелочи к миллиэквивалентам содержания Н⁺ в титруемом объеме фильтрата.

Данные определения кислотности почв широко используются в первую очередь для определения нуждаемости почв в известковании. В принципе для полной нейтрализации кислотности необходимо полностью заместить все имеющиеся в поглощающем комплексе почв протоны на ионы кальция (магния). Для расчета дозы извести необходимо величину гидролитической кислотности умножить на эквивалентный вес извести и пересчитать на массу пахотного слоя почв.

Использование показателя гидролитической кислотности на практике затруднено из-за относительной сложности определения. Поскольку наукой доказано наличие сильной корреляционной связи между обменной и гидролитической кислотностью, то обычно дозу извести определяют на основании регулярно картируемого показателя рН в КСl с использованием специальных таблиц (таблица 13, где дозы извести дифференцированы по исходной величине рН, гранулометрическому составу почв и содержанию гумуса.

Задание 4. Расчет доз извести.

Дозу (норму) извести можно установить как по обменной (рН в КCl), так и по гидролитической кислотности. Следует иметь в виду, что дозы СаСO₃, рассчитанные для одной и той же почвы по указанным выше формам кислотности будут различаться.

Дозы извести устанавливаются следующим образом. Если определена кислотность обменная, дозу извести в т/га находят по таблице 13.

В случае определения по гидролитической кислотности дозу извести рассчитывают по формуле:

Доза СаСО₃ (т/га) = (Н.50.10.3000000) / 1000000000 =Н_г * 1,5,

где Н_г -величина гидролитической кислотности, в м-экв на 100 г почвы;

50 – вес миллиэквивалента СаСO₃ в мг;

10 – коэффициент для перевода миллиэквивалентов Н в миллиграммы СаСO₃;

3000000 – вес пахотного горизонта, кг;

1000000000 – коэффициент перевода мг СаСO₃ в тонны.

Таблица 13

Средние дозы известковых удобрений (СаСО₃) для известкования кислых почв сельскохозяйственных угодий Беларуси, т/га

	Содержание	рН солевой вытяжки
Группы почв	гумуса, %	4,25 и	4,26-	4,51-	4,76-	5,01-	5,26-	5,51-	5,76-
		ниже	4,50	4,75	5,00	5,25	5,50	5,75	6,00
Песчаные	1,50 и менее	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5	-	-
	1,51-3,00	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0	-	-
	более 3,00	6,0	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5	-	-
Рыхлосупесчаные	1,50 и менее	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5*	-
	1,51-3,00	6,0	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0*	-
	более 3,00	6,5	6,0	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5*	-
Связносупесчаные	2,0 и менее	6,5	6,0	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5*	3,0*
	более 2,0	7,5	7,0	6,5	6,0	5,5	4,5	4,0*	3,5*
Легко- и	2,0 и менее	8,0	7,5	7,0	6,5	6,0	5,0	4,5	3,5
среднесуглинистые	более 2,0	9,0	8,5	8,0	7,5	7,0	6,0	5,0	4,0
Торфяно-болотные:	-	13,0*	10,0*	7,5*	5,0*	-	-	-	-
с рН 4,0 и ниже	-	19,0*

Примечание: * - при плотности загрязнения пахотных земель радионуклидами 1,0-4,9 Ku/км² по Cs-137 или 0,15-0,29 Ku/км² по Sr-90; при более высокой плотности дозы еще на 20-90% выше (не приводятся).

Задание 5. Определение суммы обменных оснований (S) по Каппену-Гильковицу.

Различные почвы существенно отличаются друг от друга по составу катионов, находящихся в обменном состоянии в ППК (почвенном погло­щающем комплексе). В поглощенном состоянии в ППК находятся практи­чески все катионы, необходимые для питания растений, а также катио­ны обусловливающие кислую, нейтральную или щелочную реакцию почв. Общее содержание всех обменных катионов, кроме Н⁺ и Al³⁺, называ­ют суммой обменных оснований (S).

Определение суммы обменных оснований

1. Навеску 10 г почвы помещают в колбу емкостью 250 мл.

2. Приливают 50 мл 0,1 М HCl.

3. Кол­бу с содержимым взбалтывают на ротаторе в течение 1 часа и остав­ляют на 24 часа для прохождения реакции полного вытеснения кати­онов из почвенных коллоидов.

4. Затем взбалтывают и отфильтровывают через сухой фильтр.

5. Первые мутные порции фильтрата перефильтровывают или отбрасывают.

6. Берут при помощи стеклянной пипетки 25 мл прозрачного фильтрата в термостойкую колбоч­ку или стаканчик емкостью 100 мл и прокипятить в течение 3 мин для удаления СO₂.

7. Прибавить 2-3 капли 1%-ногораствора фенолфталеина и протитровать горячий раствор 0,1 М NaOH до слаборозовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

Параллельно с определением в почве проводят три холостых оп­ределения: берут в три колбочки по 25мл 0,1 HCl, кипятят ее в те­чение 2-3 мин, добавляют 2-3 капли фенолфталеина и титруют 0,1 М NaOH до слаборозовой окраски. Для расчетов берут среднее значение из трех определений. Холостое титрование позволяет установить со­отношение между растворами HCI и NaOH, имеющими одинаковую концентрацию.

Сумму обменных оснований в м-экв. на 100 г почвы вычисляют по формуле:

S = (с-а) К 50 * 100 / (10х25х10) = (с-а) К 2 м-экв на 100 г почвы

где с – количество 0,1 М NaOH, пошедшее на титрование при холостом определении;

а – количество 0,1 М NaOH, пошедшее на титрование вытяжки из почвы;

К–поправка к титру щелочи;

50 – количество 0,1 М HCl, используемой при анализе;

100 – коэффициент для перехода на 100 г почвы;

10 – навеска почвы, г;

25 – количество фильтрата (мл), взятого для определения;

10 – коэффициент для перевода миллиграммов в миллиэквиваленты.

Задание 6. Вычисление емкости поглощения и степени насыщенности почв осно­ваниями.

Зная содержание кислотных компонентов, характеризуемое величиной Н_г и оснований (S), можно примерно определить емкость поглощения (Т) катионов почвой. Емкость поглощения зависит от типа почвы, содержания основных катионопоглощающих компонентов (глинистые минералы, ор­ганическое вещество), гранулометрического состава. Вычисляется она по формуле: Н_г +S = Т м-экв на 100 г почвы, т.е. емкость поглощения складывается из гидролитической кислотности и суммы поглощенных ос­нований. В зависимости от соотношения в почве поглощенных Н_г⁺ и Al³⁺ (H_г - гидролитическая кислотность) и S (сумма обменных основа­ний) следует различать почвы насыщенные и ненасыщенные основаниями. Для того, чтобы показать в какой степе­ни почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями, вычисляют в относительных величинах – процентах показатель, получивший название степень насыщенности почв основаниями V:

V = S *100 / (H_г+S) илиV= S *100 / T

Показатель степени насыщенности почв основаниями учитывается при установлении необходимости или очередности известкования, не всегда необходимость известкования почвы зависит только от вели­чины кислотности, но и от соотношения Н и S.

Например, в двух разных почвах гидролитическая кислотность равна 4 м-экв на 100 г почвы, а S в первой почве также равняется 4 м-экв на 100 г почвы, в другой почве – 16 м-экв на 100 г почвы. Соответствен но, Т в первой почве, составит 8 м-экв/100 г почвы, во второй – 20 м-экв/100 г почвы, а V первой почвы будет равняться 50%, второй – 80%. Следовательно, первая почва в большей степени нуждается в известковании как менее насыщенная основаниями. По степени насыщен­ности основаниями можно судить и о степени кислотности почвы: при V=20–30% реакция почвы сильнокислая, V=50–60% – среднекислая, V=80% – слабокислая и нейтральная.

Дата добавления: 2017-02-01