Лабораторный практикум по агрохимии - 2020. Фгбоу во ставропольский государственный аграрный университет кафедра агрохимии и физиологии растений лабораторный практикум по агрохимии
 Скачать 1.61 Mb.
|
|
1 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра агрохимии и физиологии растений ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО АГРОХИМИИ Издание пятое, переработанное и дополненное пособие для студентов высших учебных заведений по направлению 35.03.04 Агрономия, профиль Агрономия, Технология производства продукции растениеводства, Защита растений, Плодоовощеводство, Садоводство Ставрополь «АГРУС» 2020 2 УДК 63:54(076) ББК я Л 124 Авторский коллектив Есаулко АН. – д.с.-х.н., профессор РАН Голосной Е.В. – к с.-х.н., доцент Ожередова А.Ю. – к с.-х.н., старший преподаватель, Агеев В.В. - д.с.-х.н профессор, Гречишкина Ю.И. - д.с.-х.н., доцент Коростылев С.А. - к.с.-х.н., доцент Громова Н.В. – к. с.-х.н., доцент Устименко Е.А. - к.с.-х.н., доцент Лобанкова О.Ю. - к.б.н., доцент Беловолова А.А. - к.с.-х.н., доцент Воскобойников А.В. - к.с.-х.н., доцент Подколзин АИ. - д.б.н., профессор Сигида МС, к.с.-х. н, доцент Кравченко АО. – ассистент, Галда ДЕ. - ассистент Рецензенты доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гребенников В.Г.; доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.С. Цховребов Лабораторный практикум по агрохимии учебное пособие / Есаулко АН, Голосной Е.В., Ожередова, А.Ю. и др Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь, 2019. – 170 с. Настоящее учебное пособие разработано для самостоятельной работы студентов агрономических специальностей, выполняющих лабораторный практикум по агрохимии в соответствии с Государственным образовательным стандартом третьего поколения. Изложены основные регионально приемлемые методы агрохимических анализов почв, растений, удобрений и мелиорантов. Приведены методические рекомендации по организации и проведению тестирования, деловых игр. Пособие предлагается студентам, слушателям курсов повышения квалификации, широкому кругу специалистов сельского хозяйства. Настоящее издание представляет собой стройную систему теоретических и практических методов, имеющих единую цель - активизировать самостоятельную работу студентов при проведении лабораторного практикума по агрохимии в соответствии с Государственным образовательным стандартом и программами бакалавриата. УДК 63:54(076) ББК40.4я7 ФГБОУ ВО Ставропольский государственный аграрный университет, 2020 3 СОДЕРЖАНИЕ Введение (общие положения. 7 1 Лабораторная работа 1. Правила техники безопасности при работе в лаборатории агрохимического анализа. Знакомство с химической посудой и лабораторным оборудованием (2 часа – очная форма обучения. 12 2 Лабораторная работа 2. Правила отбора растительных образцов и подготовка их к анализу (2 часа – очная форма обучения. 18 3 Лабораторная работа 3. Определение сухого вещества и гигроскопической влаги в растительном материале (2 часа – очная форма обучения. 26 4 Лабораторная работа 4. Мокрое озоление растительного материала по Гинзбург в модификации Мещерякова (2 часа – очная форма обучения 28 5 Лабораторная работа 5. Определение содержания общего азота в растениях по Гинзбург в модификации Мещерякова колориметрическим методом (2 часа – очная форма обучения, 1 час – заочная форма обучения 6 Лабораторная работа 6. Определение содержания фосфора в растениях фотометрическим методом (2 часа – очная форма обучения, 1 час / 1 час в интерактивной форме – заочная форма обучения. 37 7 Лабораторная работа 7. Определение содержания калия в растениях пламенно-фотометрическим методом (2 час – очная форма обучения, 1 час – заочная форма обучения. ………………. 43 8 Лабораторная работа 8. Определение потребности растений в макро- и микроэлементах на основе функциональной экспресс диагностики (2 часа – очная форма обучения, 1 часа в интерактивной форме – заочная форма обучения. 48 9 Контрольная работа по теме Признаки голодания растений 4 (2 часа – очная форма обучения 54 10 Лабораторная работа 9. Определение содержания сахарозы в сахарной свекле поляриметрическим методом (2 часа – очная форма обучения. 56 11 Лабораторная работа 10. Олимпиада агрохимик по разделу Проблемы питания растений и методы его регулирования (2 часа / 2 в интерактивной форме – очная форма обучения. 63 12 Коллоквиум №1 по темам Агрохимия, как наука – предмет и методы. История становления и развития агрохимии. Состояние и перспективы химизации земледелия Проблемы питания растений и методы его регулирования (2 часа – очная форма обучения 66 13 Лабораторная работа 11. Правила отбора почвенных проб и подготовка их к анализу (2 час – очная форма обучения, 1 час – заочная форма обучения. 68 14 Лабораторная работа 12. Определение влажности почвы. Определение нитрификационной способности почвы по Кравкову в модификации почвенного института им. В.В. Докучаева (2 час – очная форма обучения, 1 час в интерактивной форме – заочная форма обучения. 77 15 Лабораторная работа Определение нитратного азота ионометрическим методом (гост 26951–86). Завершение определения нитрификационной способности почвы (2 часа / 2 в интерактивной форме – очная форма обучения 83 16 Контрольная работа по темам Агрохимия, как наука – предмет и методы. История становления и развития агрохимии. Состояние и перспективы химизации земледелия, Проблемы питания растений и методы его регулирования, Свойства почвы в связи с питанием растений и применением удобрений (1 час - заочная 5 форма обучения 86 17 Лабораторная работа 14. Определение аммиачного азота по методу ЦИНАО (ГОСТ 26489-91) (2 часа – очная форма обучения, 1 час – заочная форма обучения. 88 18 Лабораторная работа 15. Определение подвижного фосфора и обменного калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО ГОСТ 26205–91) (2 часа 2 в интерактивной форме – очная форма обучения, 1 час – заочная форма обучения. 90 19 Лабораторная работа 16. Определение рН почвенного раствора водной и солевой вытяжки (ГОСТ 26423–85). (2 час – очная форма обучения 95 20 Лабораторная работа 17. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91). Определение суммы поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу (ГОСТ 27821-88). (2 часа / 2 в интерактивной форме – очная форма обучения) 98 21 Контрольная работа по теме Проблема макро и микроэлементов в современном земледелии (1 час - заочная форма обучения. 104 22 Лабораторная работа 18. Распознание минеральных удобрений в производственных условиях (викторина) (4 часа / 2 в интерактивной форме – очная форма обучения, 1 час / 1 в интерактивной форме – заочная форма обучения 105 23 Коллоквиум №2 по теме Состав и свойства минеральных удобрений (2 часа – очная форма обучения 113 24 Лабораторная работа 19. Определение содержания в почве микроэлементов и тяжелых металлов атомно-абсорбционным методом (2 часа – очная форма обучения. 116 25 Лабораторная работа 20. Определение содержания органического вещества по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 6 26213) (2 часа – очная форма обучения. 132 26 Лабораторная работа 21. Расчет накопления, хранения и применения органических удобрений (2 часа – очная форма обучения 27 Лабораторная работа 22. Расчет норм удобрений под планируемый урожай (2 часа – очная форма обучения, 1 час – заочная форма обучения 28 Лабораторная работа 23. Построение системы удобрений в севообороте и для отдельных культур (круглый стол) (2 часа / 2 в интерактивной форме - очная форма обучения, 1 час / 1 в интерактивной форме – заочная форма обучения 29 Лабораторная работа 24. Определение потребности, хранение и внесение агрохимикатов (2 часа – очная форма обучения 30 Коллоквиум №3 по теме Свойства почвы в связи с питанием растений и применением удобрений (2 час - очная форма обучения, 1 час - заочная форма обучения 31 Контрольная работа по всем темам Агрохимия, как наука – предмет и методы. История становления и развития агрохимии. Состояние и перспективы химизации земледелия, Проблемы питания растений и методы его регулирования, Свойства почвы в связи с питанием растений и применением удобрений, Проблема макро и микроэлементов в современном земледелии, Свойства и технология применения минеральных и органических удобрений, Система удобрения в севообороте и отдельных культур, (1 час – заочная форма обучения 154 Рекомендуемая литература. 162 Приложения 164 7 ВВЕДЕНИЕ (ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ) Перед специалистами сельского хозяйства стоят ответственные задачи по повышению плодородия почв и продуктивности земледелия, по рациональному и экологически безопасному применению средств химизации при возделывании сельскохозяйственных культур по современным технологиям. Поэтому агрономические кадры среднего звена – непосредственные организаторы производства – должны четко представлять возможности и владеть методами агрохимического анализа, чтобы творчески внедрять достижения современной науки в области химизации в земледелие. Целью освоения дисциплины является подготовка специалистов агрономического профиля в области питания растений и применения удобрений с учетом почвенно-климатических условий, биологических особенностей сельскохозяйственных культур, уровня культуры земледелия и рационального использования средств повышения плодородия почвы. Дисциплина Б1.Б18 Агрохимия является дисциплиной базовой части образовательной программы. Изучение дисциплины осуществляется - для студентов очной формы обучения в 4 и 5 семестрах - для студентов заочной формы обучения на 2 и 3 курсах Для освоения дисциплины Агрохимия студенты используют знания, умения и навыки, сформированные в процессе изучения дисциплин 1-3 семестров бакалавриата введение в специальность химия (неорганическая и аналитическая, органическая, физическая и коллоидная ботаника физиология растений почвоведение практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно- исследовательской деятельности. Освоение дисциплины Агрохимия является необходимой основой для последующего изучения дисциплин растениеводство земледелие мелиорация агрохимическое обследование мониторинг агрохимических показателей механизация растениеводства химические средства защиты растений 8 стандартизация и сертификация продукции растениеводства стандартизация и сертификация овощных, плодовых культур и винограда технологическая практика научно-исследовательская работа преддипломная практика подготовка к сдаче и сдача государственного экзамена подготовка к процедуре защиты и защита выпускной квалификационной работы. Процесс изучения дисциплины направленна формирование следующих компетенций ОП ВО и овладения следующими результатами обучения Код компетенции Содержание компетенции Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине ОК-7 способностью к самоорганизации и самообразованию Знать содержание процессов самоорганизации и самообразования, их особенности и технологий реализации, исходя из целей совершенствования профессиональной деятельности. Уметь планировать цели и устанавливать приоритеты при осуществлении деятельности самостоятельно строить процесс овладения информацией, отобранной и структурированной для выполнения профессиональной деятельности. Владеть технологиями организации процесса самообразования и самоорганизации. ПК-1 готовностью изучать современную информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований. Знать историю агрохимии, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований, современную информацию, состояние и перспективы применения удобрений. Уметь анализировать современную информацию, отечественный и зарубежный опыт 9 по тематике исследований. Владеть навыками в научно- исследовательской работе по проблемам агрохимии в разные эпохи умение пользования научной и научно-популярной литературой по истории агрохимии, раскрывать смысли значение важнейших событий агрохимической науки. ПК-3 способностью к лабораторному анализу образцов почв, растений и продукции растениеводства. Знать основы агрохимического анализа почв, растений и продукции растениеводства. Уметь проводить лабораторный анализ образцов почв, растений и продукции растениеводства Владеть навыками работы в лаборатории агрохимического анализа, методиками определения агрохимических показателей в почвенных, растительных образцах и продукции растениеводства. ПК-14 способностью рассчитывать дозы органических и минеральных удобрений на планируемый урожай, определить способ и технологию их внесения под сельскохозяйственные культуры Знать формулы расчета норм и доз органических и минеральных удобрений на планируемый урожай и технологию их внесения под сельскохозяйственные культуры Уметь рассчитывать нормы и дозы органических и минеральных удобрений на планируемый урожай сельскохозяйственных культур. Владеть навыками расчета норм и доз органических и минеральных удобрений на планируемый урожай, знаниями технологию их внесения под 10 сельскохозяйственные культуры ПК-16 готовностью адаптировать системы обработки почвы под культуры севооборота с учетом плодородия, крутизны и экспозиции склонов, уровня грунтовых вод, применяемых удобрений и комплекса почвообрабатывающих машин. Знать основы составления рациональной системы удобрений в севооборотах, основы организации выполнения намеченной системы удобрения. Уметь адаптировать системы обработки почвы под культуры севооборота с учетом плодородия почвы и применяемых удобрений. Владеть навыками составления рациональной системы удобрений в севооборотах; основами организации выполнения намеченной системы удобрений расчетами доз минеральных и органических удобрений. В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 35.03.04 – Агрономия, дисциплина Агрохимия проводится в 4,5 семестре очная форма обучения) и на 2,3 курсах (заочная форма обучения. В 4 семестре очная форма обучения) и на 2 курсе (заочная форма обучения) промежуточная аттестация проходит в форме зачета. В 5 семестре (очная форма обучения) и на 3 курсе (заочная форма обучения) в промежуточную аттестацию пишется курсовой проект и сдается экзамен. Общая трудоемкость дисциплины Агрохимия в соответствии с рабочим учебным планом составляет 216 часов з.е.), из них лекции – 32 часа, лабораторные занятия – 58 часов и самостоятельная работа – 90 часов. Написание курсового проекта является самостоятельной работой студента, на которую отводиться 30 часов (очная форма обучения, 41 час (заочная форма обучения. Настоящее учебное пособие рекомендуется для широкого использования не только при подготовке бакалавров по направлению 35.03.04 - Агрономия, профиль Агрономия, Технология производства продукции 11 растениеводства, Защита растений, Плодоовощеводство, но ив качестве практического руководства по проведению агрохимических анализов в подразделениях агрохимслужбы. 12 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ В ЛАБОРАТОРИИ АГРОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. ЗНАКОМСТВО С ХИМИЧЕСКОЙ ПОСУДОЙ И ЛАБОРАТОРНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ (2 ЧАСА – ОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ) Цель занятия изучить правила техники безопасности при работе в лаборатории агрохимического анализа и познакомиться с химической посудой и лабораторным оборудованием. Правила техники безопасности при работе в лаборатории агрохимического анализа Противопожарные меры Причинами возникновения пожара могут быть неисправности электропроводки, нагревательных приборов, газовых шлангов, кранов подвода газа, несоблюдение мер предосторожности, неумелое обращение с огнеопасными веществами. При выполнении работ по нагреванию и работ с огнеопасными веществами запрещается ‒ использовать неисправные электроприборы и приборы, несоответствующие напряжению сети ‒ использование нагревательных приборов на рабочих местах без подкладки толстого листа асбеста или другого теплоизоляционного материала ‒ оставлять включенными без присмотра электрические и газовые приборы ‒ при работе с огнеопасными веществами (серный эфир, спирт, бензин и другие) запрещается пользоваться горящими горелками всех видов. Все операции, связанные с нагреванием, следует производить на водяной или другой бане с потушенной горелкой. В случае если будет нечаянно разбита бутыль или дугой сосуд с огнеопасными веществами, прежде чем собирать осколки или разлитую жидкость, её нужно засыпать песком. Осколки стекла и песок, пропитанный 13 жидкостью, собирают при помощи фанеры (или деревянной лопаты. Запрещается применять железную лопату, веник или щетку. При возникновении пожара следует очень быстро удалить из помещения все горючие жидкости, кроме того, надо предусмотреть, чтобы находящиеся вблизи стальные баллоны не взорвались от разогрева. Для огнетушения использовать все имеющиеся под рукой средства (СО из стальных баллонов, огнетушители, листовой асбест, влажные тряпки) и одновременно вызвать пожарную команду. Меры предосторожности при работе с вредными и ядовитыми веществами, кислотами, щелочами и при обращении со стеклом В лаборатории приходится иметь дело с кислотами, щелочами, с солями, содержащими ртуть, свинец и другими веществами, вредно действующими на организм человека при их вдыхании, а также при попадании на кожу или внутрь. В целях предупреждения несчастных случаев необходимо знать 1. Работы, связанные с выпариванием, удалением аммиака, сжиганием испытываемых веществ (озоление), должны проводиться только в вытяжном шкафу при хорошо действующей тяге. 2. Наполнение пипеток ядовитыми или едкими жидкостями нив коем случае нельзя производить ртом ‒ следует применять грушу или бюретку. 3. При работе со щелочами, а также с ядовитыми веществами (сулема и другие) недопустимо брать куски или порошок голыми, незащищенными руками. Для этого необходимо пользоваться щипцами, пинцетом или совочком. 4. При смешивании жидкостей, взаимодействие которых вызывает сильное разогревание, необходимо соблюдать осторожность, так как раствор может закипеть и разбрызгаться. Например, при разведении концентрированной серной кислоты следует приливать кислоту вводу (а не наоборот) небольшими порциями и постоянно помешивая, избегая чрезмерного нагревания. 14 5. При определении запаха вещества нельзя подносить к носу сосуд с веществом - его следует держать на расстоянии, направляя к носу небольшое количество паров вещества легким движением руки. 6. Запрещается выливать ядовитые вещества в раковину без предварительного их обезвреживания. Нельзя также выливать концентрированные растворы щелочей, хромовую смесь, а также дурно пахнущие вещества, без предварительного их сильного разбавления. 7. Запрещается при работе держать или встряхивать колбы и другие склянки с кислотами и щелочами выше или на уровне глаз. 8. Чтобы предохранить руки от порезов, надо осторожно обращаться со стеклянными приборами и посудой. Закрывать колбы пробками не применяя больших усилий. При сборке приборов пользоваться стеклянными трубками с оплавленными концами. 9. Работать в агрохимических лабораториях нужно в халатах, так как попавшие реактивы могут загрязнить платье или разрушить ткань. Первая помощь при несчастных случаях 1. При механическом ранении небольшие раны дезинфицируют небольшим количеством раствора йода и закрывают бинтом. Большие раны не промывают, а только забинтовывают стерильной марлей, ватой и бинтом, после чего прибегают к срочной медицинской помощи. 2. При ожогах пораженное место обрабатывают депантенолом. Если появились волдыри, следует прибегнуть к медпомощи, приставшие остатки вещества удалять нельзя. 3. При попадании концентрированной кислоты на кожу рук или лица необходимо промыть пораженный участок кожи сначала водой, а затем слабым раствором питьевой соды. Концентрированную щелочь, попавшую на кожу, смывают вначале слабым раствором уксусной кислоты, а затем водой, накладывается повязка с мазью от ожогов. 4. При попадании кислот, щелочей через ротовую полость необходимо тотчас же вызвать рвоту ‒ лучше всего механически или принимая 15 внутрь мыльную пену или горчичную воду. После чего пострадавшему дают активированный уголь, молоко, в крайнем случаев большом количестве воду. 5. При отравлении газами (СОН, парами растворителя - пострадавшего выводят на свежий воздух. Нельзя допускать, чтобы человек заснул, для этого его лицо опрыскивают холодной водой, приостановке дыхания применяют искусственное дыхание. В лаборатории агрохимического анализа на видном месте должна находиться аптечка для оказания первой помощи пострадавшим. Знакомство с химической посудой |